Пример расчета столбчатого фундамента

Расчет столбчатого фундамента

Калькулятор Столбы-Онлайн v.1.0

Калькулятор по расчету столбчатого фундамента из буронабивных столбов (свай). Расчет количества столбов, ростверка, расчет бетона и арматуры, состава бетона и кол-ва замесов в бетономешалке. За основу взяты: СП 22.13330.2011, СП 52-101-2003, книга В.П. Сизова: Руководство для подбора составов тяжелого бетона.

Пример расчета

Вес дома: 150 тонн

Вес дома необходимо указать без учета массы фундамента с учетом снеговой и эксплуатационной нагрузки на перекрытия и с коэф. запаса. Для примера взят одноэтажный каркасный дом.

Грунт: Суглинок. Коэффициент пористости [e]: 0.5. Показатель текучести грунта [IL]: 1

Тип столбов: с уширением пяты (ТИСЭ)

Высота ствола столба [h1]: 2.5м

Диаметр ствола столба [d1]: 0.25м

Высота уширения столба [h2]: 0.3м

Диаметр уширения столба [d2]: 0.6м

Глубина погружения столба в грунт: 1.5м

Конструктивная схема здания: пятистенок (с одной внутренней несущей стеной по длинной стороне дома)

Размеры дома: 10х12м

Высота ростверка: 0.4м

Ширина ростверка: 0.4м

Условия расчета

Для расчета количества столбов нам необходимо знать расчетное сопротивление грунта, нагрузки на фундамент (вес дома со снеговой и эксплуат. нагрузкой) и массу фундамента.

В связи с тем, что масса фундамента нам не известна расчет будем производить в два приема. Изначально находим кол-во столбов без учета массы фундамента (столб + ростверк либо только столбы), а затем, когда масса фундамента становится известной, находим кол-во столбов с учетом его массы.

Расчет столбчатого фундамента будем производить по второй группе предельных состояний (по деформациям основания). За основу взят СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений.

Отступление: Стоит заметить, что многие застройщики называют данный тип свайно-ростверковым фундаментом. Если идти по строгой терминологии то это не верно и для расчета свайного фундамента используется СП 24.13330.2011. По нему будет составлен отдельный калькулятор.

Расчет сопротивление грунта основания

Если характеристики грунтов известны, то для расчета можно воспользоваться формулой из пункта 5.6.7 СП 22.13330.2011.

Определяем ширину подошвы фундамента. В нашем случае это столб, который имеет геометрию подошвы в виде круга. Поэтому в первую очередь находим площадь подошвы столба, которая будет опираться на грунт. Затем вычисляем ширину фундамента.

Площадь подошвы столба = Пи * Диаметр подошвы столба * Диаметр подошвы столба / 4 = 3.14 * 0.6 * 0.6 / 4 = 0.2826 м2 = 2826 см2

Ширина фундамента = квадратный корень (Площадь подошвы столба) = квадратный корень (2826см2) = 0.53 м

При неизвестной ширине фундамента можно найти расчетное сопротивление грунта по формулам через приложения В СП 22.13330.2011. Ширина фундамента в нашем случае задана конструктивно, но за основу можно взять данный расчет за счет минимальных требований к прочностным характеристикам грунта.

Формула при глубине заложения фундамента [d]<=2:

[R₀ ] — расчетное сопротивление грунта основания (при d=2м и b=1м), кПа;

[k1] — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, — k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами — k1 = 0,05;

[b] — ширина проектируемого фундамента, м;

[d] — глубина заложения проектируемого фундамента, м;

[b₀ ] — ширина фундамента равная 1м (R₀ );

[d₀ ] — глубина заложения фундамента равная 2м (R₀ ).

R = 350*[1+0.05*(0.53-1)/1]*(1.5+2)/2*2 = 214 кПа = 21.82 т/м2 = 2.2 кг/см2

Точный расчет по расчетному сопротивлению грунта можно найти в калькуляторе в разделе «Расчет».

Расчет столбов

Определение кол-во столбов без учета массы фундамента

Допустимая нагрузка на столб = Площадь подошвы столба * Расчетное сопротивление грунта = 0.2826 м2 * 21.82 т/м2 = 6.2 т

Зная расчетное сопротивление грунта, площадь подошвы столба и вертикальные нагрузки на фундамент (вес дома) можно вычислить количество столбов на дом без учета массы фундамента.

Количество столбов (без фундамента) = Нагрузка на фундамент / Допустимая нагрузка на сваю = 150 т / 6.2 т = 24.2 Округляем = 25 столбов

Расчет массы столбов

Для определения массы столбов необходимо вычислить объем столба и умножить на плотность бетонной смеси. Массу арматуры в расчете учитывать не будем. Также стоит учесть, что уширение в калькуляторе имеет больший объем, чем у сваи ТИСЭ, поэтому будет запас по объему столба и, следовательно, по ее массе и расходу бетона.

Объем столба = [Высота ствола столба * Площадь сечения столба] + [Высота уширения столба * Площадь сечения уширения столба] = [2.5 * (3.14 * 0.25 * 0.25 / 4)] + [0.3 * (3.14 * 0.6 * 0.6/ 4)] = 0.21 м3

Расчет бетона осуществлен по методике, описанной в книге В.П. Сизова: Руководство для подбора составов тяжелого бетона. Алгоритм расчета можно посмотреть на странице калькулятора Бетон-Онлайн v.1.0. Для заданных параметров плотность бетонной смеси составила 2309 кг/м3

Масса одного столба = Объем столба * Плотность бетонной смеси = 0.21 м3 * 2309 кг/м3 = 484 кг = 0.48 т

Масса всех столбов = Количество столбов * Массу одного столба = 25 * 0.48т = 12 т

Расчет массы ростверка

Длина ростверка = [2 * Длина АГ] +[3*(Длина12 – 2 * Ширина ростверка)] = [10 * 2] + [3 * (12 – 2 * 0.4)] = 20 + 33.6 = 53.6 м

Длину ростверка можно посчитать и без учета ширины ростверка, но расчет будет менее точным.

Длина ростверка = 2 * 10 + 3 * 12 = 56 м

Объем ростверка = Длина ростверка * Ширина ростверка * Высота ростверка = 53.6 * 0.4 * 0.4 = 8.58 м3

Масса ростверка = Объем ростверка * Плотность бетонной смеси = 8.58 м3 * 2309 кг/м3 = 19 811 кг = 20 т

Массу арматуры не учитываем. Массу ростверка и столбов округляем в большую сторону до целого числа.

Расчет общего количества столбов на дом

Теперь, когда мы знаем не только нагрузки на фундамент, но и массу самого фундамента, можно рассчитать минимальное количество столбов, чтобы было соблюдено условие расчета по деформациям основания p<=R (среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетное сопротивление грунта).

Минимальное кол-во столбов = [Нагрузки на фундамент + Масса фундамента] / Допустимая нагрузка на один столб = [150т + 12т + 20т] / 6.2 т = 29.35 Округляем 30 столбов

Конструктивно столбов может быть больше, но их минимальное количество мы определили. Расстановка столбов по периметру ростверка должна производиться с учетом нагрузок по осям (у несущих стен шаг столбов будет чаще). Также столбы должны быть размещены по углам дома и в местах пересечения с внутренними стенами.

ГОСТы, книги, программы

Расчет фундамента

Перед тем как приступить непосредственно к возведению фундамента дома, необходимо выполнить его расчет. Для расчета фундамента необходимо оценить вес строения и сопоставить его с несущей способностью грунта на участке. Это необходимо сделать для подбора оптимального типа фундамента (ленточный, столбчатый, плитный, свайный, винтовой), а в дальнейшем для определения площади подошвы фундамента.

Расчет фундамента будет состоять из следующих этапов

• Определяем вес дома без учета фундамента.
• По таблицам определяем снеговую и ветровую нагрузки.
• Подбираем оптимальный тип фундамента.
• Рассчитываем площадь подошвы фундамента с учетом несущей способности грунта.

При расчете фундамент для дома. кроме веса самого строения, также необходимо учитывать снеговую и ветровую нагрузки, а так же примерный вес мебели и техники которая будет располагаться в доме.

Вес дома без учета фундамента. Если у вас есть смета, то достаточно узнать вес всех материалов. Если же нет, то вам самим придется ее составить. Для этого рассчитываем объем каждого материала, необходимого для постройки, узнаем вес и складываем. Таким образом вы получите суммарное давление на фундамент дома.

Здесь мы не будем приводить массу каких-либо материалов, т.к. с каждым годом их выбор становится больше и разнообразней. Перечислим только основные элементы строений, которые нам необходимо учесть перед тем, как рассчитать фундамент дома.

• Вес стен зависит от строительного материала из которого они сделаны.
• Давление от элементов крыши. В конструкцию крыши входят — стропила, обрешетка, кровля, утеплитель.
• Межэтажные перекрытия определяется материалом самих перекрытий и плотностью используемого утеплителя.
• Эксплуатационная или полезная нагрузка. Сюда входит вес мебели, одежды, различной домашней техники т.е. все что не является частью строительных конструкций. Принято считать, что нагрузка распределяется равномерно по всей площади перекрытий. В среднем для цокольного и межэтажного перекрытия жилых домов, она составляет 210 кг/м2, для чердачного перекрытия 105 кг/м2.

Снеговая нагрузка различна для каждого района. Для того чтобы узнать вес снегового покрова в вашей местности, необходимо воспользоваться «СНиП 2.01.07-85* НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». В данном СНиП в приложение 5, есть карта, по которой можно определить эти данные в вашем районе. Приведем лишь некоторые данные для различных городов России.

Следует обратить внимание на то, что значения приведены для горизонтальной проекции т.е. снежный покров давит на крышу только сверху вниз, поэтому при расчете необходимо брать не площадь крыши, а только площадь горизонтальной проекции.

Ветровая нагрузка. Расчет давления от ветра достаточно сложен и зависит от многих факторов. К таким факторам относятся расположения относительно направления ветра, материала стен и крыши, от формы самого сооружения и т.д.

Поэтому давление от ветра можно подсчитать по упрощенной формуле:

Ветровая нагрузка = (15 х h + 40)xS,

где h – высота от уровня земли до верхней точки строения, S – площадь здания.

После того как вы подсчитали вес всего дома, необходимо подобрать оптимальный тип основания и рассчитать фундамент.

Пример расчета фундамента

Теперь подсчитаем примерно, какова масса дома размерами 6х6 из оцилиндрованного бревна. Древесина сосна естественной влажности.

Мы получили что суммарный масса дома составляет 13384 кг. Далее в этим данным нам необходимо прибавить полезную или по другому эксплуатационную нагрузку. Наш дом размером 6х6 имеет площадь 36 м 2. Одно перекрытие на уровне пола и одно чердачное. Подсчитаем:

36 м 2 х210 кг/м 2 =7560 кг

36 м 2 х105 кг/м 2 =3780 кг.

Просуммировав получаем 11340 кг.

Теперь найдем нагрузку от снежного покрова. Пусть наш дом находится в Москве, площадь горизонтальной проекции крыши составляет 49 м 2. По таблице находим что Москва находится в III климатической зоне и имеет снеговую нагрузки 180 кг/м 2 .

49 м 2 х 180 кг/м 2 =8820 кг.

Найдем ветровую нагрузку. Наш дом имеет площадь 36 м 2. Высоту 5,5 м.

(15х5,5м+40)*36м 2 =4410 кг

Масса дома – 13384 кг. Нагрузки: полезная – 11340 кг. снеговая – 8820 кг, ветровая — 4410 кг.

Просуммировав получаем 37954 кг. Так же необходимо прибавить 30% на возможные ошибки в расчетах. В итоге мы получим что нагрузка на фундамент составляет 49340 кг.

Теперь нам необходимо выбрать какой тип фундамента для нас оптимален. Для того чтобы это определить также необходимо знать глубину заложения фундамента о которых можно прочитать в предыдущих темах.

Предположим что грунт у нас песчаный с несущей способностью 2 кг/см 2. Если мы нагрузку на фундамент поделим на несущую способность грунта, то получим площадь подошвы фундамента.

49340 / 2 =24670 см 2 .

Зная площадь, которую должен занимать фундамент можно подобрать наиболее подходящую основу.

Пример расчета ленточного фундамента

Для этого площадь подошвы основания поделим на длину ленточного фундамента, а т.к. в доме есть еще внутренняя несущая стена то длина составит 30 м или 3000 см.

24670/3000=8,2 см. Мы получили, что минимальная ширина ленточного фундамента составит чуть больше 8 см. Но ширина основания должна быть больше толщины стен, а дом сделан из бревна диаметром 20 см, тогда минимальную ширину следует брать больше 20 см.

Подсчитаем необходимое количество бетона.При песчаных грунтах основание можно закладывать на глубину 0,5 м.

30 х 0,5 х 0,2=3 м 3 .

Пример расчета столбчатого фундамента

Будем делать столбы с шагом 1,5 м. Таким образом нам понадобится 19 штук. Можно взять больше количество, тогда диаметр столбов уменьшится. Если общую площадь фундамента поделить на количество столбов, то получи площадь подошвы одного столба.

24670 / 19=1298,4 см 2. Взяв корень получим столб размером 36х36 см.

Столбчатый фундамент необходимо закладывать на глубину промерзания грунта. Для Москвы примерно 1,4 м. Подсчитаем необходимое количество бетона.

0,36х0,36х1,4х19=3,4 м 3 .

Таким образом, мы получили, что в данном случае выгоднее ленточный фундамент. Следует обратить внимание, что расчет производился для песчаных грунтов, где глубина заложения ленточного фундамента минимальна. Если взят в расчет промерзающий глинистый грунт, то глубина заложения основания может увеличится в 2-3 раза, а следовательно увеличится расход бетона. Поэтому не ленитесь и подсчитайте какое основание лучше именно для вас.

Расчет фундаментов. Пример расчета фундамента свайного, ленточного, столбчатого, монолитного, плитного. Расчет основания фундамента: пример. Расчет фундамента на опрокидывание: пример

Плитный фундамент

На первом этапе рассчитывается толщина плиты. Берется сводная масса помещения, включающая вес установки, облицовки и дополнительные нагрузки. По этому показателю и площади плиты в плане рассчитывается давление от помещения на почву без веса основания.

Вычисляется, какой массы плиты недостает для заданного давления на почву (для мелкого песка этот показатель составит 0,35 кг/см², средней плотности – 0,25, твердых и пластичных супесей – 0,5, твердой глины – 0,5 и пластичной – 0,25).

Площадь фундамента не должна превышать условия:

S > Kh × F / Kp × R,

где S – подошва основы;

Kh – коэффициент для определения надежности опоры (он составляет 1,2);

F – суммарный вес всех плит;

Kp – коэффициент, определяющий условия работ;

R – сопротивление почвы.

• Свободная масса здания – 270 000 кг.
• Параметры в плане – 10х10, или 100 м².
• Грунт – суглинок влажностью 0,35 кг/см².
• Плотность армированного железобетона равна 2,7 кг/см³.

Масса плит отстает на 80 т – это 29 кубов бетонной смеси. На 100 квадратов ее толщина соответствует 29 см, поэтому берется 30.

Итоговая масса плиты составляет 2,7 х 30 = 81 тонна;

Общая масса здания с фундаментом – 351.

Плита имеет толщину 25 см: ее масса равна 67,5 т.

Получаем: 270 + 67,5 = 337,5 (давление на почву составляет 3,375 т/м²). Этого достаточно для газобетонного дома с плотностью цемента на сжатие В22,5 (марка плит).

Определение опрокидывания конструкции

Момент MU определяется с учетом скорости ветра и площади здания, на которую осуществляется воздействие. Дополнительное крепление требуется, если не выполняется следующее условие:

F – подъемная сила действия ветра на крышу (в приведенном примере она составляет 20,1 кН).

Q – расчетная минимальная ассиметричная нагрузка (по условию задачи она равна 2785,8 кПа).

При вычислении параметров важно учитывать местоположение здания, наличие растительности и возведенных рядом конструкций. Большое внимание уделяется погодным и геологическим факторам.

Приведенные выше показатели используются для наглядности работ. При необходимости самостоятельной постройки здания рекомендуется посоветоваться со специалистами.

7 частей тела, которые не следует трогать руками Думайте о своем теле, как о храме: вы можете его использовать, но есть некоторые священные места, которые нельзя трогать руками. Исследования показыва.

Непростительные ошибки в фильмах, которых вы, вероятно, никогда не замечали Наверное, найдется очень мало людей, которые бы не любили смотреть фильмы. Однако даже в лучшем кино встречаются ошибки, которые могут заметить зрител.

10 очаровательных звездных детей, которые сегодня выглядят совсем иначе Время летит, и однажды маленькие знаменитости становятся взрослыми личностями, которых уже не узнать. Миловидные мальчишки и девчонки превращаются в с.

Наперекор всем стереотипам: девушка с редким генетическим расстройством покоряет мир моды Эту девушку зовут Мелани Гайдос, и она ворвалась в мир моды стремительно, эпатируя, воодушевляя и разрушая глупые стереотипы.

Топ-10 разорившихся звезд Оказывается, иногда даже самая громкая слава заканчивается провалом, как в случае с этими знаменитостями.

Что форма носа может сказать о вашей личности? Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека. Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком.

Источники: http://www.gvozdem.ru/stroim-dom/kalkulyatory/raschet-svaynogo-fundamenta.php, http://stroim-svoi-dom.ru/fundament/raschet-nagruzki-na-fundament.html, http://fb.ru/article/214792/raschet-fundamentov-primer-rascheta-fundamenta-svaynogo-lentochnogo-stolbchatogo-monolitnogo-plitnogo-raschet-osnovaniya-fundamenta-primer-raschet-fundamenta-na-oprokidyivanie-primer