Подробный пример расчета столбчатого фундамента

Неприятно наблюдать, как в недавно построенном доме появляются на стенах трещины. Самое печальное в этой ситуации, что исправить практически ничего изменить нельзя, а если и можно что-то сделать, то это весьма проблематично.

Как рассчитать фундамент для дома, особенности проектирования.

Перейдем непосредственно к вопросам проектирования того или иного типа фундаментов. Расчет столбчатого фундамента заключается в выборе толщины, ширины и величины заглубления отдельных столбов, а также расстояния между ними. При заглублении нужно учитывать также характер грунта и массу самой постройки. Обычно расстояние между его элементами составляет от 1,5 до 2,5 метров, глубина залегания – до 180 см, диаметр столбов – от 40 см.

Если вы выбрали основание для дома из свай, то расчет свайного фундамента стоит начать с его несущих элементов. Они могут быть как заводского изготовления, так и выполненными на месте строительства. Как правило, нагрузка на одну сваю должна составлять около 2 тонн, по этим показателя и рассчитывается их необходимое количество, а также место расположения под будущим домом.

Ленточный фундамент, расчет которого также подчинен показателям, используемым для любых типов основания, имеет свои особенности. Главной задачей будет выбор его ширины, которая должна быть минимум на 10 см больше, чем толщина стен будущей постройки. Его высоту определяют согласно планировочным решениям дома, а глубину залегания выбирают в зависимости от характеристик грунта и наличия подвальных и цокольных этажей.

При расчете плитного фундамента его глубина залегания должна составлять не менее 50 см. Ширину и длину выбирают согласно размеру самой постройки. Желательно в его структуре иметь не менее 2 поясов арматуры, связанной в единую сеть. Основным показателем при расчетах является количество заливочного бетона на единицу площади. По усредненным данным на 1 м3 необходимо 2,5 тонны бетона. Умножив высоту, длину и ширину опалубки на 2,5, получим необходимое его количество.

Расчет нагрузок на фундамент

После того как был произведен сбор нагрузок на фундамент дома, можно приступать к расчету.

  • Первое, что необходимо рассчитать, — это общую площадь всех перекрытий. Размер дома 10 на 10 метров, значит, общая площадь будет составлять 100 кв. м (10*10).
  • Далее можно приступать к расчету общей площади стен. В эту величину входят также и места под проемы для дверей и окон. Для первого этажа формула расчета будет выглядить так — 2,5*4*10=100 кв. м. Так как дом с обитаемой мансандрой, то выполнялся сбор нагрузок на фундамент с учетом этой постройки. Для этого этажа площадь будет равна 65 кв. м. После расчетов обе величины складываются и получается, что общая площадь стен для строения составляет 165 кв. м.
  • Далее необходимо рассчитать общую площадь для крыши здания. Она будет составлять 130 кв. м. — 1,3*10*10.

После проведения этих расчетов необходимо воспользоваться таблицей сбора нагрузок на фундамент, в которой представлены усредненные значения для тех материалов, которые будут использоваться при возведении здания.

Анализ грунта

Проектируя фундамент, можно самостоятельно выполнить геодезический анализ грунта, узнав:

  • Тип почвы.
  • Уровень расположения грунтовых вод.

Также необходимо узнать уровень промерзания грунта, в чем могут помочь карты с такими данными.

Рис. Уровень промерзания грунта в России

Используя ручной бур, по периметру площадки и в центре делается несколько скважин, глубиной до 2,5 м, в результате чего можно увидеть, какой тип почвы, а на следующий день можно увидеть, появилась ли в ней вода, и какой ее уровень.

Рис. Слои почвы в Московской области

Что касается типа почвы, то разобраться в этом непростом вопросе поможет дополнительная информация:

  • Если при извлечении бура почва рассыпается – это песчаный грунт.
  • Из извлеченного грунта можно скатать цилиндр, но при этом он весь покрывается трещинами – это супеси.
  • Получается скатать цилиндр, но при попытке согнуть он ломается – это легкий суглинок.
  • Скатанный цилиндр на изгибе покрывается многочисленными трещинами – это тяжелый суглинок, в составе которого много глины.
  • Цилиндр скатывается легко, на изгибе не ломается и не трескается – перед нами глинистый грунт.

Используя полученные данные, можно определить какой тип фундамента лучше всего сделать на этом участке и нужно ли делать для него дренажную систему.

Расчет количества опор столбчатого фундамента

Количество столбов во многом зависит от площади основания каждого из них. Предположим, что вы выбрали к установке буронабивные сваи диаметром 300 мм. с расширением в нижней части (башмаком) в 500 мм (50 см).

Площадь подошвы каждой опоры S будет равна pi×D2/4= 3,14×50×50/4=1960 , что нагрузка F = 100000 кг, R=4, тогда необходимо решить простое уравнение с одной неизвестной типа: R=F/(S×n), где n – количество опор. В нашем случае получаем n = 13 шт. Но ведь сами опоры также будут оказывать воздействие на грунт, поэтому их также необходимо включить в нагрузку.

Проводим поправочные вычисления. Пусть длина столба составляет 2 м, диаметр оставляем тем же – 0,3 м. Объем одной опоры составит: 2×3,14×0,3×0,3/4=0,14 м3.

Читайте также:  Испытание фундаментных свай путем их пробной забивки

Принятый средний объемный вес железобетона равен 2400 кг/м3, тогда масса одной опоры составит: 0,14×2400=336 кг (340 кг). Тогда масса 13 опор составит, соответственно, 4500 кг. Умножаем эту величину на коэффициент надежности 1,3, суммируем с F и подставляем в уравнение выше: 4=105850/(1960n).

n=14 – количество опор, которые потребуется установить в нашем случае. Перед строительством столбчатого основания советуем ознакомиться с информацией по армированию железобетонных опор, которая представлена в этой статье. Также неплохо прочитать статью о расчете бетона для фундамента, изучив которую вы сможете определиться с количеством и качественными показателями бетонной смеси для основания своего дома.

Как видите, рассчитать количество столбов для столбчатого фундамента не так-то и сложно.

Краткое руководство по утеплению деревянного дома Если вы действительно хотите жить в деревянном доме круглый год, и при этом вас не устраивают высокие затраты на отопление, то обязательно подумайте над утеплением постройки.

Возможно, старый фундамент дома пугает вас обилием трещин и нехарактерным перекосом? Все это свидетельствует о необходимости усиления фундамента. Мы постарались обобщить данные, которые будут полезными при решении этого быстро и правильно утеплить балкон?

Пара квадратных метров площади никогда не будут лишними! Если вы еще не утеплили свой балкон, то самое время приступать к работе – winter is coming. Пусть без отопления здесь не будет очень тепло, зато утепленный балкон послужит неплохой буферной зоной между улицей и комнатой. 7 простых шагов, сделать которые сложно лишь в вашем воображении!

Название «столбчатый фундамент» говорит само за себя. Это фундамент представляющий собой несколько столбов заглубленных в грунт в определённом порядке и связанных в единую раму посредством деревянной (иногда металлической) обвязки или железобетонного ростверка.

Столбчатые фундаменты в основном применяются для возведения на них деревянных (брус, бревно) или каркасных домов (не более 2-х этажей), бань, веранд и других хозяйственных построек, а также заборов и каменных ограждений.

Реже на них возводят стены одноэтажных домов из облегчённых каменных материалов (ячеистый бетон и т. п.), удельная масса которых не превышает 1000 кг/м³. Более тяжёлые дома на таких фундаментах строить не целесообразно, в связи с относительно не высокой прочностью столбов и недостаточно большой суммарной площадью подошвы.

Самым главным противопоказанием для выбора столбчатого фундамента является высокий уровень грунтовых вод. Нельзя допускать, чтобы он подходил ближе чем на 50 см к подошве столбов. Кроме того столбы обязательно должны быть заложены глубже слоя плодородных неустойчивых органических грунтов.

Достоинствами столбчатого фундамента являются экономия денежных средств и трудовых затрат за счёт уменьшения объёма земляных и бетонных работ, а также высокая скорость строительства нулевого цикла. Основным недостатком является непредсказуемое поведение отдельных столбов фундамента при легкомысленном отношении застройщика к исследованию свойств грунта на участке. Особенно это касается фундаментов без монолитного ростверка.

Самой распространённой ошибкой частных застройщиков при возведении столбчатого фундамента является отсутствие хоть какого, даже приближённого расчёта. Количество столбов, также как и площадь их оснований, берутся «с потолка».

Практически на всех строительных сайтах написано одно и тоже — ставьте столбы по углам и на пересечении стен, при необходимости на длинных стенах добавляйте ещё, чтобы расстояние между ними было от 1,5 до 2,5 метров. Нормальный такой разброс! К тому же про площадь основания практически нигде ни слова. А ведь именно от этих показателей зависит, будет ли Ваш дом стоять на месте или со временем начнёт перекашиваться и садиться.

Сколько будет стоить армирование и заливка фундамента частного дома

Возведение фундамента для дома не ограничивается только армированием и заливкой бетона. Изготовление капитального основания для дома — это строительный процесс, требующий определённых познаний, применения специальной техники, соблюдения технологий и вложения значительных материальных средств.

От того, на сколько правильно сделан фундамент, зависит надёжность и долговечность постройки. Поэтому, если нет уверенности в своих силах, лучше доверить эти строительные процессы специалистам.

Можно сократить затраты на изготовление фундамента, если с какими-либо подготовительными работами вы вполне справитесь сами.

Тем более что в настоящее время в просторах интернета можно найти практически всю необходимую информацию по такому строительству.

На сегодняшний день существует масса строительных организаций, которые оказывают услугу «фундамент под ключ». Специалисты таких организаций оказывают полный спектр работ, которые включают в себя:

  1. Правильный подбор, закупку и транспортировку строительных материалов.
  2. Земельные работы проводятся с применением специальной техники и оборудования.
  3. Выкапывание траншей и котлованов, а также бурение скважин.
  4. Разметка.
  5. Укладка песчаной и гравийной подушки. Утрамбовывание этих слоёв.
  6. Вязка арматурного каркаса с соблюдением всех строительных требований.
  7. Изготовление и установка опалубки.
  8. Демонтаж опалубки с готового фундамента.
  9. Укладка армирующей конструкции.
  10. Заливка бетонной смеси.
  11. Покрытие готового основания гидроизоляционными слоями.

Для ориентировочной оценки стоимости заливки бетона, ниже приведён список примерных цен за кубометр фундамента:

  • от 14500 до 17500 рублей — для ленточного основания;
  • от 16000 до 18700 рублей — для монолитной плиты;
  • от 28300 до 31 000 рублей — для столбчатого фундамента

На изображении с таблицей показаны ориентировочные расценки для ленточного основания под установленные размеры дома. Следует учесть, что стоимость услуг и материалов могут различаться в зависимости от региона строительства.

Таблица: расчёт стоимости строительных работ и материалов для заливки ленточного фундамента

Для расчёта общей стоимости фундамента необходимо использовать такие параметры как: количество, объём, вес и цены на строительные материалы. В таблице ниже показан расчёт стоимости по количеству строительных ресурсов.

Читайте также:  Делаем свайно-винтовой фундамент для частного дома

Таблица: расчёт общей стоимости материалов для фундамента

Закладка фундамента является тем процессом, для которого не стоит экономить средства. На этапе проектирования и составления смет следует учитывать факторы, влияющие на цену материалов и услуг, которые заключаются в следующем:

  1. Изготовлении бетонной конструкции с применением армирования.
  2. Сооружением и установкой опалубки, с последующим демонтажем.
  3. Стоимости заливки одного куба бетона (с указанием цены на доставку и разгрузку).
  4. Использованием при транспортировке бетона специальной техники перемешивающей смесь.
  5. Автоматизацией процесса заливки бетонной смеси.
  6. Применением вибрационной техники, позволяющей удалять скопившийся воздух в жидком фундаменте.
  7. Квалификации специалистов.

Какой фундамент дешевле

Самым бюджетным и оправдывающим себя фундаментом является столбчатое основание. Относительно небольшие затраты на изготовление этого основания заключаются в том, что:

  1. Требуемый объём бетона значительно меньше, чем для изготовления ленточного или плиточного фундамента.
  2. Для армирования столбов не потребуется много арматуры.
  3. Не нужно нанимать специальную технику.
  4. В качестве опалубки для столбов можно использовать куски рубероида или толстого картона, что значительно дешевле, чем изготовление опалубки для бетонной ленты.

К другим преимуществам этого основания можно отнести следующие критерии:

  1. Для столбов нет необходимости выкапывать траншею. Для этого достаточно сделать ямки, используя садовый бур.
  2. Лунки для всего фундамента можно подготовить в сжатые сроки.
  3. Время застывания бетона в столбе — от 2 до 5 дней.

Научившись производить точные расчёты вы можете быть уверенными в качестве закладываемого фундамента, а также максимально исключите лишние затраты на материалы и строительные услуги.

Рассчитываем монолитно-плитный фундамент

Прежде, чем начинать стройку, нужно провести исследования грунта, определить его тип и понять, какую нагрузку он сможет выдержать. Только на основе этих данных можно выполнить правильный расчет нужной площади основания дома.

Преимуществом фундамента из монолитной плиты является его большая площадь, которой он опирается на грунт.

Благодаря этому просчет сопротивляемости грунта можно вообще не производить, как если бы мы заливали межэтажные перекрытия.

Какой бы не была почва и из какого бы материала не был дом, конструкция его гарантированно выдержит. Естественно, если это частный малоэтажный коттедж, а не небоскреб или опора моста.

Инструменты и материалы для заливки

Благодаря простоте конструкции плита не требует специфичного, сложного и дорого инструмента. Чтобы залить фундамент, можно обойтись таким набором:

  • лопаты;
  • УШМ;
  • молоток,
  • топор;
  • ножовка;
  • уровень;
  • строительный нож;
  • шнур.

Хорошо, если для трамбовки песчаной фундаментной подушки будет использоваться виброплита. Но если ее нет, то можно обойтись и массивной ручной трамбовкой.

Материалов тоже потребуется не много, намного меньше, чем требуется при заливке плиты перекрытия:

  • бетон готовый или цемент, щебень, песок;
  • материал для гидроизоляции фундамента;
  • песок для подушки;
  • теплоизолятор для перекрытия доступа холоду к полу;
  • ребристая арматура;
  • проволока для связки арматуры;
  • подпорки для арматурного каркаса.

В жаркую и сухую погоду еще понадобится приобрести клеенку или другой укрывной материал, препятствующий быстрому высыханию бетона. Если фундамент закладывается без заглубления, то нельзя забывать про материал для опалубки.

Гидроизоляция нужна не только для перекрытия главного пути сырости, но и для того, чтобы при заливке вода не уходила из бетона в песок.

Поэтому слой гидроизоляции должен быть герметичным, цельным.

Смотрите нашу видео-подборку по теме:

к оглавлению ↑

Подсчитываем количество материалов

Подробное описание строительства монолитной или сборной фундаментной конструкции имеется в статье про технологию плитного фундамента и его устройство. Поэтому перейдем сразу к расчету материалов.

Проще всего посчитать количество бетона, которое пойдет на фундамент. Нужно просто определить объем будущей плиты, перемножив длину на ширину и высоту.

К примеру, если основание имеет размеры 9х8 метров и высоту 30 сантиметров, то придется заказывать или замешивать 21,6 куб.м. бетона.

Приведен схематический разрез монолитной плиты

С арматурой тоже не очень сложно. Подсчет производится в несколько этапов:

  • Исходя из размера ячейки, определяем количество прутков в одном ряду. Для этого делим длину основания на размер ячейки. Например, если длина фундамента — 9 метров, а ячейка — 20 см, то 9/0,2=45 штук.
  • Аналогичным способом считаем количество поперечных прутков. Если ширина фундамента 8 метров, то потребуется 8/0,2=40 штук.
  • Количество прутков умножаем на их длину. В нашем случае 45*8=360 и 40*9=360. Складываем, получаем 720.
  • Поскольку армировочный каркас делается из двух сеток, то полученную длину нужно умножить вдвое: 720*2=1440 метров.

Или же есть способ проще — делим площадь фундамента на шаг ячейки и умножаем на четыре: 9*8*4/0,2=1440.

Для связки арматуры понадобится проволока. Принято считать, что на один узел для связки нужно 30 сантиметров проволоки.

Связывать допускается через один узел. Расчет сводится к поиску количества узлов.

Перемножаем количество продольных прутков на число поперечных, поскольку имеется два уровня сетки, то умножаем на два.

В вышеуказанном примере 45*40*2=3600 узлов. Для перевязки через один потребуется 3600*0,3/2=540 метров.

Песчаная подушка под фундамент делается обычно 15-25 сантиметров толщины.

Рассчитать количество песка совсем не сложно, умножив высоту слоя на площадь. Не тяжело будет сделать расчет и материала для гидроизоляции — перекрытия песчаной подушки.

к оглавлению ↑

Подсчет стоимости материалов

Зная точное количество бетона, арматуры, прочих материалов, можно уже подходить к вопросу финансовых затрат. В таблице ниже приведены приблизительные затраты на основные материалы в перерасчете на квадратный метр монолитной фундаментной плиты высотой 30 сантиметров и песчаной подушкой в 25 сантиметров.

Читайте также:  Какие факторы влияют на глубину заложения фундамента?
МатериалКоличествоЦенаСтоимость
Бетон М-300 0,3 куб.м. 2900р/куб.м. 870р
Арматура D=14 20 п.м. 35р/п.м. 700р
Проволока вязальная 1.2 7,5 п.м. 0,54р/п.м.
Песок для подушки 0,25 куб.м. 250р/куб.м. 62,5р
Гидроизоляция, рубероид 1кв.м. 10р/кв.м. 10р
Итого 1646,5р

Если бетон не покупается, а готовится самостоятельно вручную или в бетономешалке, то придется еще произвести расчет количества бетона для заливки фундамента.

Смотрите нашу видео-подборку по созданию основания:

Фундамент для стен

Основное правило для заливки этой категории фундаментов – они должны быть монолитными. При этом давление на отдельный участок грунта распределяется на всю длину.

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент

Это самый распространенный вид основания для промышленных зданий. Он имеет следующее устройство. В качестве подошвы используется блок-подушка. На него устанавливается стеновой блок (маркировка– СП). Этот элемент имеет стандартные размеры: 600 мм в высоту, толщину в 300-600 миллиметров и длину 2,4 метра. Он не должен иметь пустот. Для перевязки блоков используются модели СПД с длиной в 80 сантиметров. Данный вариант фундаментов заливают под несущие стены, выполненные из кирпича, или блоков.

В случае применения бетонных панелей используется монолитная конструкция. При этом в траншее монтируется армопояс в два раза шире, чем сам фундамент. Затем заливается основная часть конструкции. Для снижения расходов на бетонные работы, подушка может быть выполнена в виде отдельных толстых пластин. Для этого в траншее делается дополнительное углубление, в которое устанавливается металлический каркас. Расстояние между этими элементами составляет от 20 до 90 сантиметров. Если грунт имеет высокий коэффициент усадки, тогда подушка должна быть сплошной. Ленточный фундамент обеспечивает максимальную стабильность габаритного строения.

Столбчатый фундамент

Основное причина использования столбчатого фундамента для промышленных зданий – в случае плотного грунта, который не дает значительную усадку. Устройство такого основания состоит из монолитного башмака и бетонного столба, который устанавливается в специальный паз, благодаря чему не смещается при возникновении вибраций. Его используют, если нагрузка на стены незначительная.

Вибролапа для трамбовки грунта

Максимальное расстояние между этими элементами не должно превышать шесть метров. Они обязательно должны связываться с основными частями строения при помощи бетонных перемычек.

Перед тем как заливать основание для столба, участок грунта под ним нужно уплотнить с помощью вибролапы. Песчаная подсыпка на дне траншеи глубиной от 30 до 60 сантиметров обеспечит минимальное уплотнение в процессе эксплуатации здания. Столбчатые фундаменты промышленных зданий скорее дополнительные, чем основные элементы. Чаще всего их используют в качестве оснований для перегородок внутри помещения. Они позволяют сэкономить средства на заливку основания для внутренних перемычек. Однако если на стене будет установлен габаритный подъемник, или другое устройство, которое будет принимать на себя дополнительную нагрузку, тогда следует заливать более стабильную конструкцию.

Свайный фундамент

Основное использование – в случае слабого грунта с большой усадкой. Устройство такого фундамента состоит из вбитой в землю сваи, на которой расположена монолитная основа здания. Сваи, которые используются в этом случае, могут быть круглыми и квадратными (в разрезе). Чтобы избежать деформации элемента, сверху на него надевается бугель, а снизу – башмак. Это стальные наконечники. Они позволяют бетонной конструкции выдерживать сильные удары молотом копер.

Вбивание свай копером

Реже применяются деревянные сваи. В этом случае они должны быть из хвойных пород древесины (для предотвращения преждевременного гниения основы). В исключительных случаях используется металлический аналог. В обоих случаях следует учесть, что такой фундамент имеет меньший рабочий ресурс, чем бетонная свая. Глубина установки сваи зависит от особенностей грунта, а также размеров здания. Эти расчеты может сделать местная проектно-строительная организация.

Преимущество такого варианта основания – минимальная усадка габаритного здания в зонах с мягким грунтом (песчаная, или болотистая местность), а также меньшие затраты на земляные работы.

Расчет фундамента забора на опрокидывание

Расчетная схема приведена на рисунке 2.4

Рисунок 2.4 — Схема к расчету проверки на опрокидывание

Для того чтобы фундамент не опрокинулся, должно выполнятся условие:

где ; — коэффициенты, соответственно условий работы и надежности по назначению;

— момент опрокидывающих сил;

— момент удерживающих сил, по формуле ()

При нормальных условиях эксплуатации и возведении фундаментов в соответствии с нормой, его опрокидывание не представляется возможным.

Проверка на плоский сдвиг по подошве

Расчетная схема приведена на рисунке 2.5

Рисунок 2.5 — Схема к расчету проверки на плоский сдвиг по подошве

Для отсутствия плоского сдвига фундамента по подошве должно выполнятся условие:

где ; — коэффициенты, соответственно условий работы и надежности по назначению;

— сдвигающая сила, по формуле ();

— удерживающая сила, по формуле ().

где — коэффициент трения фундамента по грунту

Плоского сдвига по подошве фундамента не будет.

Проверка на выпучивание фундамента

Расчетная схема приведена на рисунке 2.6

Рисунок 2.6 — Схема к расчету проверки на выпучивание фундамента

где — расчетная удельная касательная сила пучения;

— площадь боковой поверхности фундамента в пределах расчетной глубины промерзания;

; — коэффициенты, соответственно условий работы и надежности по назначению

— расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже глубины промерзания, по формуле ().

где — периметр сечения фундамента в пределах талого грунта;

— расчетное сопротивление i-го слоя грунта;

— толщина i-го слоя талого грунта.

Вывод: фундамент устойчив.