Порядок расчета столбчатого фундамента

Перед тем как начинать возведение дома, сначала нужно детально все рассчитать и измерить, после чего только следует приступать к работе. Произвести расчет столбчатого фундамента достаточно сложно, т.к. даже под небольшой дом на таком основании может потребоваться несколько доработок.

Устройство столбчатого фундамента

Устройство столбчатого фундамента.

Основные материалы для возведения дома

Материалов для стен существует великое множество, но в данном случае нужно рассмотреть именно дом из бруса, чья масса составляет 160 кг/м . Данные показатели касаются толщины стен в 30 см, т.к. именно столько имеют несущие стены, но простенки нужно учитывать в 2 раза тоньше. Именно благодаря невысокой массе несущая способность столбчатого фундамента зачастую не нуждается в доработке.

Варианты столбчатых фундаментов

Варианты столбчатых фундаментов.

В качестве межэтажных перекрытий обычно используется дерево с легким (80 кг/м ) или тяжелым (170 кг/м ) утеплителем. Для цоколя аналогичные перекрытия будут иметь массу 110 и 230 кг/м . Тут толщину пересчитывать не придется, т.к. она стандартная. В особых случаях, когда нужно добиться более качественного цоколя, можно воспользоваться железобетонными плитами (400 кг/м ), т.к. они не гниют от времени.

Расчет столбчатого фундамента требует попутно точно знать, какая будет кровля, а вместе с этим примерное местонахождение постройки. Оптимальный вариант — это битумная черепица или ондулин (8 кг/м ), но в связи с их синтетическим происхождением экстремальные температуры они не выдержат.

На 2 месте находится натуральная кровля (20 кг/м ), которая при правильной укладке пролежит и век, но обладает куда более слабым внешним видом. Металлическая кровля немного тяжелее (30 кг/м ), но полное отсутствие звукоизоляции делает ее нежелательной при накрывании жилых домов, тогда как для хозяйственных и технических построек лучшей кровли не найти. Но чаще всего можно увидеть дешевый и абсолютно неразнообразный материал — шифер (50 кг/м ), который доступен любому желающему, монтируется легко, а вместе с этим выдерживает колоссальные нагрузки.

Схема столбчатого фундамента с ростверком

Схема столбчатого фундамента с ростверком.

Местоположение дома важно для того, чтобы можно было рассчитать максимальное годовое давление осадков на кровлю. В южной части страны это всего лишь 50 кг/м , в центральной полосе — 100 кг/м , а на самом севере — 170 кг/м . При этом нужно учитывать, что давление осуществляется именно на кровлю, которая выходит за пределы здания в каждую сторону на 0,5 м.

Под основанием дома всегда располагается ростверк, который проходит под всеми стенами, причем сечение его на всех промежутках одинаковое (в данном случае будет использовано 0,5*0,5 м). Масса 1 м железобетона составляет 2400 кг. Нужен ростверк для того, чтобы обеспечить предельное равновесие и устойчивость.

Сами столбы у фундамента рассчитываются исходя из этой же массы, но при необходимости можно доработать их при помощи расширения у основания, которое обеспечит большую площадь опоры на грунт с минимальным увеличением массы.

Базовые расчеты дома

Для начала нужно определиться, как будет выглядеть дом, из чего он будет сделан и где расположен. Допустим, дом из бруса будет иметь всего 1 этаж, причем цоколь оформлен железобетонными плитами, а межэтажное перекрытие из дерева с легким утеплителем. Периметр здания 9*11 м, а суммарная длина простенков — 15 м. Сам дом находится в центральной полосе страны, стоит на сухой глине, а кровля у него из шифера.

Таким образом, сначала нужно привести стены и простенки к общим показателям длины, а затем вычислить их суммарную массу:

L=P+l, где L — суммарная длина стен и простенков, P — периметр, l — длина простенков внутри дома.

L=(9+11)*2+15=55 м

M1=(P+l2)*3*m1, где M1 — масса всех стен и простенков, m1 — масса 1 м стены, 3 — стандартная высота стены в помещении.

M1=40+15/2*3*160=22800 кг

Схема монтажа столбов

Схема монтажа столбов.

Затем вычисляется масса кровли и давление осадков на нее:

M2=(a+1)*(b+1)*(50+100), где a — длина дома, b — ширина, 50 — масса 1 м кровли, 100 — давление осадков на 1 м кровли.

M2=10*12*150=18000 кг

Теперь можно вычислить суммарную массу 2 перекрытий сразу:

M3=S*(m2+m3), где S — площадь дома, m2 — масса 1 м цокольного перекрытия, m3 — 1 м межэтажного перекрытия.

M3=9*11*(400+80)=47520 кг

Затем рассчитывается объем и масса ростверка:

V1=S2*L, где S2 — площадь сечения.

V1=4=0.5*0.5*55=13.75 м

M4=V*2400=13.75*2400=33000

В самом конце считается фундамент. Для его расчета необходимо уточнить глубину залегания столбов и их сечение, после чего можно начинать расчет. Допустим, на 1 м приходится 1 столб, глубина залегания 2 м, а сечение 0,4*0,4 м. Тогда пример расчета столбчатого фундамента попутно позволяет подсчитать площадь опоры 1 столба:

V2=S3*h, где S3 — площадь сечения, а h — высота 1 столба.

V2=0.4*0.4*2=0.32 м

M5=V2*L*1*2400, где 1 — это коэффициент соотношения столбов к 1 м.

M5=0.32*55*1*2400=42240 кг.

S0=0.4*0.4=0.16 м .

Sсум=S0*L=0.16*55=8.8 м .

Все полученные данные базового расчета можно внести в таблицу:

Материал Каркас, кг Кровля и осадки, кг Перекрытия, кг Ростверк, кг Столбы, кг Масса суммарная, кг Площадь опоры, м
Брус 22800 18000 47520 33000 42240 163560 8,8

Финальные работы с данными

Схема подготовки основания под незаглубленный столбчатый фундамент

Схема подготовки основания под незаглубленный столбчатый фундамент.

Теперь на руках есть все необходимые данные, но нужно узнать, возможно ли строительство. Несущая способность сухой глины — 25000 кг/м . Т.е. в данном случае для определения суммарной несущий способности надо 8,8*25000=220000 кг.

Если сравнить суммарную массу дома 163560 кг и ту, что может выдержать грунт 220000 кг, то строительство возможно (обязательно нужен запас, хотя бы на 40000 кг).

Но бывают такие ситуации, когда в ходе решения получается невозможность строительства, для чего применяется достаточно эффективное действие — расширение у основания. Естественно, масса изделия будет повышаться, но увеличение площади опоры несоразмерно, поэтому заранее подсчитывается, во сколько раз нужно увеличить основание, после чего работа пойдет как по маслу.

Приведенный выше пример расчета подходит далеко не только для столбчатого фундамента и дома из бруса, но и для всех аналогов, т.к. формулы универсальные.

Единственное, что важно при расчете фундаментов, — это заранее точно узнать числа, которыми потом придется оперировать, иначе даже маленькая погрешность может вылиться в очень нехорошие последствия.

Before starting the construction of the house, you first need to detail all the calculated and measured, followed only get to work. Compute pier foundation is quite difficult, because even in a small house on this basis it may require several revisions.

The device pier foundation

The device pier foundation.

The basic materials for the construction of the house

Materials for walls there are so many, but in this case it is necessary to consider it home from a bar, whose weight is 160 kg / m . These figures relate to the wall thickness of 30 cm, because that is how much are load-bearing walls, piers but should take into account 2 times thinner. It is thanks to the low weight of the load-bearing capacity of the foundation columnar often needs work.

Options columnar foundations

Options columnar foundations.

As the intermediate floors are usually used with a light wood (80 kg / m ) or heavy (170 kg / m ) insulation. To cap similar overlap will have a mass of 110 and 230 kg / m . Here the thickness of the recount is not necessary, because the it is the standard. In special cases when it is necessary to achieve higher quality cap, you can use the reinforced concrete slabs (400 kg / m ), as they do not decompose over time.

Calculation of the columnar foundation requires passing to know exactly what will be the roof, and with it, the approximate location of buildings. The best option — it is shingles or ondulin (8 kg / m ), but they did not survive due to their synthetic extreme temperatures.

On the 2nd place is the original roof (20 kg / m ), which will lie at the correct laying and age, but has a much weaker outlook. Metal roofing is a little heavier (30 kg / m ), but the complete lack of sound insulation makes it undesirable for Covering houses, whereas for economic and technical structures of the roof to find the best. But often you can see the cheapest and absolutely neraznoobrazny material — slate (50 kg / m ), which is available to any interested person, easily installed, and at the same time withstand enormous loads.

Driving with a columnar foundation raft

Driving with a columnar foundation raft.

Location of the house is important in order to be able to calculate the pressure of the maximum annual precipitation on the roof. In the southern part of the country is only 50 kg / m in the central belt — 100 kg / m , and on the north — 170 kg / m . It should be borne in mind that the pressure is carried out on the roof, which extends beyond the buildings on each side of 0.5 m.

Under the base of the house is always grillage, which runs under all the walls, and the cross-section of it at all equal intervals (in this case 0.5 * 0.5 m will be used). Weight 1 m of concrete is 2400 kg. Grillage need to provide the ultimate balance and stability.

Themselves pillars in the foundation are calculated on the basis of the same weight, but you can modify them using the extension at the base, which will provide a large footprint on the ground with a minimum increase in weight, if necessary.

Basic calculations home

First you need to decide how it will look like a house, from which it will be done and where is. For example, home from a bar will have only one floor, and the basement is decorated with concrete slabs and floor slabs of wood with light insulation. The perimeter of the building 9 * 11 m, and the total piers length — 15 m. The house is located in the central zone of the country, it is necessary to dry the clay, and the roof from his slate.

Thus, you must first bring the walls and piers to the general parameters of length and then calculate their total weight:

L = P + l, where L — total length of the walls and piers, P — perimeter, l — length of walls inside the house.

L = (9 + 11) * 2 + 15 = 55 m

M1 = (P + l 2) * 3 * m1, where M1 — the mass of walls and partitions, m1 — weight of 1 m wall, 3 — the standard height of the walls in the room.

M1 = 40 + 15/2 * 3 * 160 = 22800 Kg

Driving mounting pillars

Driving mounting pillars.

Then calculated the mass of the roof and the pressure of rain on it:

M2 = (a + 1) * (b + 1) * (50 + 100), where a — the length of the house, b — width, 50 — weight of 1 m of roof, 100 — the pressure precipitation of 1 m of roof.

M2 = 10 * 12 * 150 = 18000 Kg

Now you can calculate the total mass of 2 floors at once:

M3 = S * (m2 + m3), where S — area of the house, m2 — mass of 1 m ground floors, m3 — 1 m of floor slabs.

The M3 = 9 * 11 * (400 + 80) = 47520 kg

Then calculated the volume and mass of the raft foundation:

V1 = S2 * L, where S2 — sectional area.

The V1 = 4 = 0.5 * 0.5 * 55 = 13.75 m

M4 = V * 2400 = 2400 * 13.75 = 33000

At the end foundation considered. For its calculation is necessary to specify the depth of the pillars and their cross section, and then you can start the calculation. For example, at 1 m have to post 1, the depth of 2 m and a cross section of 0.4 * 0.4 m Then, an example of calculating the columnar foundation simultaneously allows to calculate the area of a support post 1.:

V2 = S3 * h, where S3 — sectional area, and h — height of the column 1.

V2 = 0.4 * 0.4 * 2 = 0.32 m

M5 = V2 * L * 1, * 2400, where 1 — is the coefficient of correlation columns 1 to m.

M5 = 0.32 * 55 * 1 * 2400 = 42240 kg.

S0 = 0.4 * 0.4 = 0.16 m .

Ssum = S0 * L = 0.16 * 55 = 8.8 m .

All received basic calculation data can be made to the table:

Material Frame kg Roof and rainfall, kg Ceilings, kg Rostwerk kg Poles, kg Total mass, kg Area support, m
timber 22800 18000 47520 33000 42240 163560 8.8

Final data handling

circuit training base not flush at pier foundation

Driving training base not flush at pier foundation.

Now you have your hands on all the necessary data, but we need to find out if construction is possible. The bearing capacity of dry clay — 25,000 kg / m . Those. in this case, to determine the total carrying capacity should be 8.8 * 25000 = 220000 kg.

If we compare the total weight of 163,560 kg of home and the one that can withstand the ground 220000 kg, the construction is possible (definitely need a supply of at least 40,000 kg).

But there are situations when in the course of solving the inability to obtain building, which used quite effective action — the expansion of the base. Naturally, the product mass will increase, but the increase in the support area disproportionately, so pre-counted the number of times you need to increase the base, after which the work will go like clockwork.

The above example of calculation is not suitable only for pier foundation and the home from a bar, but for all analogues, as universal formula.

The only thing that is important when calculating the foundations — is to know in advance precisely the number, which will then have to operate, or even a small error can lead to very bad consequences.

Перед тим як починати зведення будинку, спочатку потрібно детально все розрахувати і виміряти, після чого тільки слід приступати до роботи. Зробити розрахунок стовпчастого фундаменту досить складно, тому що навіть під невеликий будинок на такій підставі може знадобитися кілька доробок.

Пристрій стовпчастого фундаменту

Пристрій стовпчастого фундаменту.

Основні матеріали для зведення будинку

Матеріалів для стін існує безліч, але в даному випадку потрібно розглянути саме будинок з бруса, чия маса становить 160 кг / м . Дані показники стосуються товщини стін в 30 см, тому що саме стільки мають несучі стіни, але простінки потрібно враховувати в 2 рази тонше. Саме завдяки невисокій масі несуча здатність стовпчастого фундаменту часто не потребує доопрацювання.

Варіанти стовпчастих фундаментів

Варіанти стовпчастих фундаментів.

Як міжповерхових перекриттів зазвичай використовується дерево з легким (80 кг / м ) або важким (170 кг / м ) утеплювачем. Для цоколя аналогічні перекриття матимуть масу 110 і 230 кг / м . Тут товщину перераховувати не доведеться, тому що вона стандартна. В особливих випадках, коли потрібно домогтися більш якісного цоколя, можна скористатися залізобетонними плитами (400 кг / м ), тому що вони не гниють від часу.

Розрахунок стовпчастого фундаменту вимагає попутно точно знати, яка буде покрівля, а разом з цим приблизне місцезнаходження споруди. Оптимальний варіант — це бітумна черепиця або ондулін (8 кг / м ), але в зв'язку з їх синтетичним походженням екстремальні температури вони не витримають.

На 2 місці знаходиться натуральна покрівля (20 кг / м ), яка при правильному укладанні пролежить і вік, але має куди більш слабким зовнішнім виглядом. Металева покрівля трохи важче (30 кг / м ), але повна відсутність звукоізоляції робить її небажаною при накриванні житлових будинків, тоді як для господарських і технічних споруд кращої покрівлі годі й шукати. Але найчастіше можна побачити дешевий і абсолютно неразнообразни матеріал — шифер (50 кг / м ), який доступний всім охочим, монтується легко, а разом з цим витримує колосальні навантаження.

Схема стовпчастого фундаменту з ростверком

Схема стовпчастого фундаменту з ростверком.

Місце розташування будинку важливо для того, щоб можна було розрахувати максимальне річне тиск опадів на покрівлю. У південній частині країни це всього лише 50 кг / м , в центральній смузі — 100 кг / м , а на самій півночі — 170 кг / м . При цьому потрібно враховувати, що тиск здійснюється саме на покрівлю, яка виходить за межі будівлі в кожну сторону на 0,5 м.

Під фундаментом завжди розташовується ростверк, який проходить під усіма стінами, причому перетин його на всіх проміжках однакове (в даному випадку буде використано 0,5 * 0,5 м). Маса 1 м залізобетону становить 2400 кг. Потрібен ростверк для того, щоб забезпечити гранична рівновага і стійкість.

Самі стовпи у фундаменту розраховуються виходячи з цієї ж маси, але при необхідності можна доопрацювати їх за допомогою розширення біля основи, яке забезпечить більшу площу опори на грунт з мінімальним збільшенням маси.

Базові розрахунки будинку

Для початку потрібно визначитися, як буде виглядати будинок, з чого він буде зроблений і де розташований. Припустимо, будинок з бруса матиме всього 1 поверх, причому цоколь оформлений залізобетонними плитами, а міжповерхове перекриття з дерева з легким утеплювачем. Периметр будівлі 9 * 11 м, а сумарна довжина простінків — 15 м. Сам будинок знаходиться в центральній смузі країни, стоїть на сухій глині, а покрівля у нього з шиферу.

Таким чином, спочатку потрібно привести стіни і простінки до загальних показників довжини, а потім обчислити їх сумарну масу:

L = P + l, де L — сумарна довжина стін і простінків, P — периметр, l — довжина простінків всередині будинку.

L = (9 + 11) * 2 + 15 = 55 м

M1 = (P + l 2) * 3 * m1, де M1 — маса всіх стін і простінків, m1 — маса 1 м стіни, 3 — стандартна висота стіни в приміщенні.

M1 = 40 + 15/2 * 3 * 160 = 22800 кг

Схема монтажу стовпів

Схема монтажу стовпів.

Потім обчислюється маса покрівлі і тиск опадів на неї:

M2 = (a + 1) * (b + 1) * (50 + 100), де a — довжина будинку, b — ширина, 50 — маса 1 м покрівлі, 100 — тиск опадів на 1 м покрівлі.

M2 = 10 * 12 * 150 = 18000 кг

Тепер можна обчислити сумарну масу 2 перекриттів відразу:

M3 = S * (m2 + m3), де S — площа будинку, m2 — маса 1 м цокольного перекриття, m3 — 1 м міжповерхового перекриття.

M3 = 9 * 11 * (400 + 80) = 47520 кг

Потім розраховується обсяг і маса ростверку:

V1 = S2 * L, де S2 — площа перетину.

V1 = 4 = 0.5 * 0.5 * 55 = 13.75 м

M4 = V * 2400 = 13.75 * 2400 = 33000

В самому кінці вважається фундамент. Для його розрахунку необхідно уточнити глибину залягання стовпів і їх перетин, після чого можна починати розрахунок. Припустимо, на 1 м припадає 1 стовп, глибина залягання 2 м, а перетин 0,4 * 0,4 м. Тоді приклад розрахунку стовпчастого фундаменту попутно дозволяє підрахувати площу опори 1 стовпа:

V2 = S3 * h, де S3 — площа перетину, а h — висота 1 стовпа.

V2 = 0.4 * 0.4 * 2 = 0.32 м

M5 = V2 * L * 1 * 2400, де 1 — це коефіцієнт співвідношення стовпів до 1 м.

M5 = 0.32 * 55 * 1 * 2400 = 42240 кг.

S0 = 0.4 * 0.4 = 0.16 м .

Sсум = S0 * L = 0.16 * 55 = 8.8 м .

Всі отримані дані базового розрахунку можна внести в таблицю:

матеріал Каркас, кг Покрівля та опади, кг Перекриття, кг Ростверк, кг Стовпи, кг Маса сумарна, кг Площа опори, м
брус 22800 18000 47520 33000 42240 163560 8,8

Фінальні роботи з даними

Схема підготовки підстави під незаглиблений стовпчастий фундамент

Схема підготовки підстави під незаглиблений стовпчастий фундамент.

Тепер на руках є всі необхідні дані, але потрібно дізнатися, чи можливо будівництво. Несуча здатність сухої глини — 25000 кг / м . Тобто в даному випадку для визначення сумарної несе здатності треба 8,8 * 25000 = 220000 кг.

Якщо порівняти сумарну масу будинку 163560 кг і ту, що може витримати грунт 220000 кг, то будівництво можливо (обов'язково потрібен запас, хоча б на 40000 кг).

Але бувають такі ситуації, коли в ході вирішення виходить неможливість будівництва, для чого застосовується досить ефективну дію — розширення біля основи. Природно, маса вироби буде підвищуватися, але збільшення площі опори непропорційно, тому заздалегідь підраховується, у скільки разів потрібно збільшити підставу, після чого робота піде як по маслу.

Наведений вище приклад розрахунку підходить далеко не тільки для стовпчастого фундаменту і вдома з бруса, а й для всіх аналогів, тому що формули універсальні.

Єдине, що важливо при розрахунку фундаментів, — це заздалегідь точно дізнатися числа, якими потім доведеться оперувати, інакше навіть маленька похибка може вилитися в дуже негативні наслідки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *