O fundație solidă a casei este o garanție că va rezista mult timp. Fundația coloană, deși este cea mai ieftină, dar dacă este proiectată corespunzător, va fi și un suport de încredere. Modul în care se efectuează calculul fundației columnare este descris mai jos.
O fundație coloană diferă de o fundație cu bandă prin faptul că:
Fundația coloană este realizată în principal din 2 tipuri:
Pe baza parametrilor calculați ai fundației de acest tip, cum ar fi adâncimea apei subterane, nivelul de îngheț și tipul de sol, există două tipuri de bază coloană:
Date inițiale pentru calcul
Pentru a începe calculul, veți avea nevoie de următoarele informații:
Adâncimea de îngheț a pământului în diferite regiuni ale țării poate fi văzută în figură:
Determinarea independentă a tipului de sol
Este puțin probabil ca cineva să vrea să meargă la laborator și să plătească bani pentru cercetare, dar un astfel de parametru precum rezistența solului, în funcție de tipul acestuia, este foarte important, așa că trebuie să îl determinați cel puțin pe cont propriu. Ne ghidăm după următoarele:
Calculul poate fi efectuat atunci când ați decis deja:
Pentru a obține acest parametru important, efectuați următorii pași:
Calculul fundației coloane, al cărui exemplu este dat mai jos, se face pentru un tip monolit din beton armat. Să luăm următoarele date inițiale:
Fundația coloană este un suport cu următoarele dimensiuni:
Există 2 parametri implicați în calcul:
Deci, calculăm lungimea pantei și aria acoperișului:
Acum putem determina sarcina de zăpadă:
4,3 x 126 = 541,8 kgf.
Comanda este:
| suprapune | Densitate Kg/cu. m | kPa | kgf/kV. m |
| Copac pe grinzi de lemn | 200 | 1 | 100 |
| -«- -«- -«- -«- | 300 | 1,5 | 150 |
| Lemn pe grinzi de otel | 300 | 2 | 200 |
| Placi din beton armat seria PK | 5 | 100 |
multiplica:
Avem deja toate datele pentru a calcula sarcina totală pe fundație:
541,8 + 600 + 900 + 960 = 3001,8 kgf = 30 kN.
Efectuăm următoarele acțiuni:
Când calculăm fundația pentru o coloană, trebuie să obținem următoarele date:
Acest calcul este complex și responsabil, așa că este mai bine dacă un profesionist îl face. Pentru calcul, puteți folosi programul Project StudioCS Foundations. Acest program, care poate fi achiziționat la Moscova de la Centrul de afaceri Gipromez sau comandat prin internet, vă permite să:
Avantajele sale:
De asemenea, este posibil să se calculeze fundația pentru o coloană în sistemul APM Civil Engineering.
Ieșirea oferă:
Virtuțile ei:
Și aici puteți vedea clar cum se efectuează calculul în sistemul APM Civil Engineering:
Să presupunem că astfel de parametri ai unui post rotund sunt cunoscuți ca:
Calculul betonului pentru o fundație coloană se efectuează după cum urmează:
Secvența de calcul a fundației este descrisă în mod popular în acest videoclip:
Printre numeroasele tipuri de fundații, un design combină simplitatea, rezistența și costul redus. În ea, o groapă scumpă a fost înlocuită cu mai multe gropi și, în loc de un monolit masiv, a fost instalat un grilaj ușor. Cu toate acestea, dispozitivul său necesită un calcul precis.
Cu cât casa este mai masivă, cu atât gropile trebuie să fie mai adânci, cu atât mai mulți stâlpi de beton vor trebui instalați. Proiectarea este un proces intensiv de muncă. Vă sugerăm să utilizați un calculator pentru a calcula fundația plictisită - un program care vă permite să faceți calcule în funcție de parametri introduși în mod arbitrar.
O fundație solidă trebuie să susțină structura clădirii și, în același timp, să mențină o poziție statică (fixă) în pământ. Piloții suferă sarcini axiale și transversale. Ele sunt supuse unei forțe, a cărei magnitudine depinde de masa totală a structurii clădirii.
Capacitatea fundației de a rezista la sarcini depinde de caracteristicile solului și de parametrii piloților, și anume:
Capacitatea portantă a solurilor este afectată de:
Cu cât solurile sunt mai libere, cu atât sunt mai umede, cu atât iernile sunt mai reci, cu atât fundația ar trebui să fie mai masivă: gropile sunt forate mai adânc, iar suporturile sunt mai groase.
Tipul de sol este determinat de parametrii granulometrici ai solului - greutate specifică și volumetrică, plasticitate, umiditate, porozitate. Cele mai precise caracteristici vor fi date de studiile de laborator ale probelor de sol. Parametrii medii sunt dați în tabel.
Factori care afectează capacitatea stâlpilor de a rezista la sarcină:
Reguli generale pentru amplasarea stâlpilor (piloților):
Pentru a proiecta fundația, este necesar să se facă calcule conform următorului algoritm:
1. Masa este calculată pentru fiecare element structural - pereți, pereți despărțitori, tavane și acoperișuri. Mai întâi, calculează volumul:
V = L x D x H; (unu)
L, D, H- respectiv, lungimea, latimea si inaltimea elementelor casei.
2. Calculați greutatea:
m = V x p; (2)
Unde p este densitatea materialului.
Pentru calcul, se folosesc valori standard ale maselor specifice. Densitatea betonului este, de exemplu, de 2494 kg, iar greutatea specifică a lemnului este de 480-520 kg.
3. Calculați greutatea încărcăturii - adăugați o mulțime de podele, tencuială, materiale de finisare decorative. Această valoare este constantă, normativă. Depinde de dimensiunea totală a spațiilor casei la toate etajele. Valoarea greutății sarcinii utile este de 150 kg/m2.
4. Creșteți masa totală cu un factor de siguranță: structura trebuie să reziste la presiunea zăpezii iarna. Valoarea coeficientului este preluată din societatea în participațiune „Încărcări și impacturi”. Pentru Rusia centrală, valoarea coeficientului de fiabilitate este:
1. Capacitatea portantă a solului poate fi determinată din tabelul 1:
Tabelul rezistențelor normative ale solului sub capatul suportului, kg/m2
Teancul se sprijină pe pământ nu numai cu capătul inferior, ci și cu întreaga suprafață laterală. Această rezistență este luată în considerare și la calcularea fundației.
Tabel de rezistențe normative ale solului de-a lungul suprafeței de sprijin, kg/m2
Important: adâncimea gropilor ar trebui să fie cu 0,3–0,5 m mai mare decât adâncimea de îngheț. Informații generalizate despre parametrii înghețului solului sunt prevăzute în SP 131.13330.2012 Climatologia clădirii. Pentru a efectua calcule, aceștia folosesc date actualizate din SNiP 23-01-99 (valabil din 2013).
Suporturile sunt realizate din beton de gradul 100 și mai sus. Pentru ca suportul să reziste la sarcini transversale, acesta este armat cu bare de oțel. Pentru a redistribui și a alinia sarcina de greutate între piloți, pentru a conferi rigiditate structurii, vârfurile suporturilor sunt legate cu un grilaj de beton. Banda monolitică este întărită cu bare de oțel.
Lungimea pereților interiori se adaugă la lungimea totală a fundației. Ulterior, pe baza acestei valori, se vor determina intervalele dintre axele suporturilor. Calculele sunt laborioase, dar pot fi de încredere unui computer: mașina va calcula cu precizie parametrii fundației.
Numărul minim de suporturi este determinat de documentația de reglementare: acestea trebuie instalate la colțurile clădirii și la punctele de intersecție ale pereților portanti.
Calculatorul online vă va permite să:
1) După material (Rmat):
Рmat \u003d Kur * Fiul * Rm; (3)
Chur- indicele de omogenitate a solului (pentru referință este egal cu 0,6);
Sosn- suprafata bazei suport, m2 (determinata prin calcul - 3,14 * r2); Suprafața de bază a unei grămezi cu un diametru de jumătate de metru este de 0,196 m2;
Rm- valoarea rezistenţei betonului (tabel); Pentru beton, această valoare este de 400 kg/m2.
Înlocuind valorile în formulă, obținem: Pmat = 47 tone.
2) La sol (Рgr):
Рgr \u003d Kog * Kur * (Rgosn * Sosn * p + Kdu * Rgbok * h); (4)
cog- indicele de omogenitate a solului (pentru referință este egal cu 0,7);
Chur– indicele condițiilor de muncă (luat ca 1);
p- perimetrul (pentru o grămadă de trei metri cu diametrul de 0,5 m, perimetrul este de 0,157 m);
Rgosn– rezistența solului, dată în Tabelul 2; Pentru argilă este de 90 t/m2;
Sosn- suprafata bazei suport, m2 (determinata anterior - 0,196 m2);
Rgrp- valoarea rezistenţei solului sub călcâiul suportului (tabel); Pentru argila tare, aceasta este 90 t/m2;
Kdu– indice suplimentar de condiții – 0,8;
Rgbok- valoarea capacităţii portante a solurilor din lateral. Este definită ca media ponderată pentru fiecare punct de pe suprafață cu un interval de 1 metru. În cazul nostru, este egal cu 3,85 tone / m2.
h- grosimea primului strat de sol adiacent fundatiei. Valoarea sa calculată va fi de 2,3 m.
Înlocuind valorile digitale în formula (2), obținem rezistența grămezii la sol - 26,5 tone. Această valoare este mai mică decât rezistența materialului. Este luat ca punct de plecare pentru determinarea numărului de grămezi.
1) Determinăm sarcina de greutate pe 1 m grilaj (Npm). Pentru a face acest lucru, raportăm masa totală a casei la perimetrul total al grătarului.
Npm = Md/Pf; (5)
2) Calculăm distanța dintre centrele dintre suporturi: găsim raportul dintre capacitatea portantă a pilotului și sarcina pe metru liniar al fundației.
Osv \u003d Rgr / Npm; (6)
În cazul nostru, suportul este capabil să reziste la o greutate de 26 de tone. Aceasta înseamnă că pentru fiecare metru de grătar, sub rezerva distanței minime dintre grămadă de 3 metri, pot cădea până la 8,33 tone. În practică, presiunea specifică exercitată de o clădire convențională cu un etaj pe fundație este de 5,5–7 tone.
Acest calcul al piloților plictisiți a arătat că putem alege o structură de fundație mai ușoară.
| Volumul vârfului coloanei | 0,038 mc |
| Volumul de bază | 0,025 m 3 |
| Volumul total al coloanei | 0,063 mc |
| Distanța dintre stâlpi pe orizontală | 145 cm |
| Distanța verticală dintre stâlpi | 143,3 cm |
| Numărul de stâlpi de fundație | 14 bucăți |
| Volumul de beton al tuturor stâlpilor | 0,88 mc |
| Volum de beton pentru grătar | 0,606 m 3 |
| Volumul total de beton | 1.486 mc |
| Lungimea armăturii într-o coloană | 4,2 m |
| Cantitatea de armare în coloane | 58,8 m |
| Lungimea armăturii în grilaj | 84 m |
| Lungimea totală a armăturii | 142,8 m |
| Greutatea totală a armăturii | 126,77 kg |
| Costul materialelor de construcție pentru fundație | |
| Numărul necesar de saci de ciment de 50 kg: | 10.4. (sau 520) kg |
| costul cimentului | 2079.9 |
| Nisip | 1299,94 kg |
| costul nisipului | 389.98 |
| moloz | 1871,91 kg |
| cost moloz | 748.77 |
| Cost de armare | 2535.44 |
| Total: | 5754.1 |
Specificați dimensiunile necesare B - Latime sau diametru.
H - Înălțimea corpului principal.
A - Înălțimea bazei coloanei. Dacă grămada este fără fundație, atunci nu specificați această dimensiune.
D - Lățimea sau diametrul bazei.
D1 - Lungime pentru o bază dreptunghiulară.
B1 - Latime pentru un post dreptunghiular.
Pentru secțiunile rotunde, aceste dimensiuni nu sunt incluse în calcul.
Dimensiunile fundației coloanei X - Latimea fundatiei.
Y - Lungimea fundației.
X1 - Numărul de stâlpi pe lățime, inclusiv stâlpii de la colțuri.
Y1 - Număr de stâlpi în lungime, inclusiv stâlpi la colțuri.
S - Dacă sunt bifați, se vor calcula stâlpii care sunt distanțați uniform sub toată casa. Dacă nu, atunci stâlpii sunt doar în jurul perimetrului fundației.
Dimensiuni gratar E - Latimea grilajului. F - Inaltimea grilajului.
Dacă nu este necesar calculul unui grilaj monolitic, atunci nu indicați aceste dimensiuni.
Armătură ARM1 - Numărul de bare de armătură într-o coloană.
ARM2 - Numărul de rânduri de armătură din banda de grilaj. ARMD - Diametru armătură. Este întotdeauna indicată în milimetri.
Dacă nu este necesară armătura, setați valorile la 0.
Specificați cantitatea de ciment pentru fabricarea unui metru cub de beton. În kilograme.
Precizați proporțiile pentru realizarea betonului, în funcție de greutate.
Aceste date sunt diferite în fiecare caz.
Acestea depind de marca cimentului, de dimensiunea pietrei sparte și de tehnologia de construcție.
Verificați cu furnizorii de materiale de construcție.
Pentru a calcula costul estimat al materialelor de construcție, specificați prețurile acestora.
Ca rezultat, programul va calcula automat:
Distanța dintre stâlpii de fundație și numărul acestora.
Volumul de beton pentru o coloană, separat pentru partea de sus și de jos.
Cantitatea de beton pentru grătar.
Lungimea și greutatea cantității necesare de armătură.
Costul materialelor de construcție pentru instalarea unei fundații monolitice coloane sau piloți cu un grilaj.
Desenele vor oferi o idee generală și vor ajuta la proiectarea fundațiilor piloților.
Un calculator online pentru calcularea unei fundații monolitice cu grilaj plictisit vă va ajuta să calculați dimensiunile fundației, cofrajului, diametrul și lungimea totală a armăturii și volumul de beton consumat. Înainte de a începe să proiectați o clădire cu o astfel de fundație, asigurați-vă că vă consultați cu experți pentru a vedea dacă o astfel de alegere este justificată.
Calculele acestui calculator se bazează pe standardele prezentate în GOST R 52086-2003, SNiP 3.03.01-87 și SNiP 52-01-2003 „Structuri din beton și beton armat”.
Fundațiile pe stâlpi și piloți sunt tipuri de fundații care folosesc stâlpi sau piloți ca suport. Ele se scufundă în pământ până la adâncimea necesară, iar părțile lor superioare sunt conectate printr-o structură solidă din beton armat (grilaj), care nu intră în contact cu solul. Cu o versiune coloană și grămadă a fundației pentru grilaj, adâncimea de instalare a suporturilor este diferită.
Structura grătarului are sens acolo unde solul nu este potrivit pentru amplasarea obișnuită a fundației (sol slab, înghețare sau îngheț la o adâncime considerabilă). Deoarece grămezii sunt așezați în orice condiții climatice, fundația pentru grilaj este relevantă în special pentru regiunile cu temperaturi scăzute și climat aspre. Alte avantaje ale tehnologiei grilajului sunt viteza mare de construcție și nevoia redusă de excavare. Este suficient să forați găuri și să instalați grămezi gata făcute.
Mulți parametri ai fundației de grătar pot varia. Acestea sunt forma și materialele grămezilor, metodele de acțiune pe sol, metodele de instalare, forma grătarului. Fiecare caz de fundație de grătar trebuie să țină cont de sarcinile calculate, condițiile climatice, specificul solului și alte caracteristici ale zonei și structura viitoare. Pentru a clarifica toate aceste puncte, trebuie să efectuați măsurătorile și calculele necesare, dacă este necesar, invitați specialiști. Economiile la calculele inițiale pot avea consecințe grave în viitor. Pentru a evita acest lucru, în primul rând, vă recomandăm să studiați cu atenție acest calculator. În acesta, puteți determina costurile viitoare și, folosind exemplul unui design standard, puteți decide asupra componentelor fundației planificate.
Când completați câmpurile calculatorului, verificați informațiile suplimentare afișate când treceți cu mouse-ul peste pictograma întrebare.
În partea de jos a paginii, puteți lăsa o recenzie, puteți pune o întrebare dezvoltatorilor sau puteți sugera o idee pentru a îmbunătăți acest calculator.
Perimetrul total al fundației, inclusiv pereții interioare.
Zona părții inferioare a grătarului care necesită impermeabilizare.
Zona suprafețelor laterale ale părții exterioare a fundației care trebuie izolată.
Cantitatea totală de beton care va fi necesară pentru a umple fundația parametrilor dați. Cererea reală poate fi mai mare din cauza compactării în timpul turnării, iar volumul de beton efectiv livrat poate fi mai mic decât cel comandat. Prin urmare, vă recomandăm să comandați beton cu o marjă de 10%.
Greutatea aproximativă a betonului la densitate medie.
Calculul ia în considerare greutatea totală a structurii.
Calculat conform normelor SNiP. Se ia în considerare conținutul relativ de armătură longitudinală în secțiunea benzii de grilaj.
Pentru a contracara deformarea naturală a benzii de grătar sub acțiunea forțelor de compresie și întindere, este necesar să se utilizeze tije longitudinale în diferite curele de grill (în partea de sus și de jos a benzii).
Greutatea barelor de armare combinată.
Pentru armăturile suprapuse, utilizați această valoare.
Lungimea totală a armaturii, inclusiv suprapunerea.
Numărul necesar de bare longitudinale de armare pentru fiecare coloană sau piloți.
Diametrul minim admisibil al barelor de armare longitudinale care asigură rezistența stâlpilor sau piloților.
Este determinat pe baza normelor SNiP.
Se calculează astfel încât la turnarea betonului, cușca de armătură să nu fie deplasată sau deformată.
Greutatea totală a clemelor care va fi necesară în timpul construcției întregii fundații.
Grosimea necesară a plăcilor de cofraj pentru parametrii dați ai fundației și treapta dată a suporturilor. Calculat pe baza GOST R 52086-2003.
Numărul de scânduri cu lungimea standard de 6 metri care vor fi necesare pentru realizarea întregului cofraj.
Lungimea totală a cofrajului, ținând cont de pereții interioare.
Un astfel de volum de plăci va fi necesar pentru construcția cofrajelor. Greutatea plăcilor se calculează din valoarea medie a densității și a conținutului de umiditate a lemnului de conifere.
Fundația este cea mai importantă parte a casei, suportul ei. Durata de viață și durabilitatea casei, precum și siguranța locuitorilor săi, depind de designul fundației, rezistența și calitatea acesteia. Și bugetul general de construcție este afectat de tipul pe care îl alege dezvoltatorul și din ce material va fi realizat - beton, lemn, piatră etc.
Fundația coloană este potrivită pentru clădiri cu o structură ușoară.
Printre dezvoltatorii privați, cel mai comun tip de fundație pentru clădiri este o fundație coloană.
Pentru casele cu greutate redusă și fără subsoluri, cea mai economică, optimă, profitabilă și de încredere opțiune este o bază de beton. Este ideala pentru o casa mica cu cadru, foisor, sauna, dependinta, casa de schimb. Dar, în orice caz, pentru orice clădire este foarte important să se facă calculul corect al fundației stâlpului de beton.
Când decideți în mod independent asupra construcției unității planificate, este de la sine înțeles că atunci când proiectați clădirea, ați decis asupra materialului de construcție din care va fi ridicată clădirea. Prin urmare, deja în această etapă, este posibil să se facă o evaluare a greutății clădirii, mai precis, a părții sale supraterane. Este necesar să se adună sarcina de la toate structurile existente ale clădirii, să se adauge sarcini sezoniere la acestea (de exemplu, greutatea estimată a zăpezii pe acoperiș) și încărcăturile din viitoarele structuri interne ale structurii.
Încărcările sezoniere sunt calculate aproximativ, în funcție de regiune. Pentru diferite regiuni ale Rusiei - diferite încărcături sezoniere. Deci, pentru regiunile sudice, din cauza cantității mici de zăpadă, greutatea specifică a stratului de zăpadă este mică și se ridică la 50 kg la 1 mp, iar în regiunile nordice stratul de zăpadă se calculează cu un anumit greutate de 190 kg/mp.
În funcție de rezultatul obținut, se estimează dimensiunile chingii din beton armat, care servește drept cadru care distribuie uniform sarcina pe toate suporturile. Acest cadru, dacă este necesar, transferă sarcina de deformare neuniformă de la fundația coloană. La calcularea volumului și masei benzii se ține cont de faptul că betonul armat din care este realizat are o greutate medie de 2400 kg/mc.
În concluzie, toate sarcinile de mai sus sunt însumate și se obține sarcina totală pe fundație (să o notăm F).
Desigur, pentru autocalculare, nu veți recurge la un studiu de laborator al solului și al indicatorilor acestuia. Prin urmare, vom lua în considerare o modalitate mai bugetară - o estimare pe ochi.
Există mai multe tipuri de soluri și fiecare tip are propria rezistență de proiectare.
Mai întâi trebuie să determinați adâncimea înghețului solului și să aflați adâncimea apei subterane. Acest lucru trebuie luat în serios și responsabil, deoarece dacă solul este spălat sau înghețat, fundația din beton este amenințată cu fisuri, deformații și chiar cu distrugerea sa completă.
La locul propus pentru construcția casei, o groapă sau o groapă este săpată până când se ajunge la straturi incompresibile de sol, sub adâncimea de îngheț a solului (trebuie să o găsiți în cartea de referință). Se ia o probă de sol din fundul gropii și se aruncă o minge din ea. Acum natura solului poate fi determinată în acest fel:
Trebuie avut în vedere că rezistența calculată a solului R depinde și de porozitatea și conținutul de umiditate al solului.
Pentru a determina adâncimea fundației coloane, trebuie să țineți cont de greutatea viitoarei case, de numărul de etaje, de severitatea materialelor. Este clar că, chiar și cu un sol excelent pe șantier, o adâncime de fundație de jumătate de metru nu va fi suficientă pentru o casă cu două etaje, cu mult mobilier.
Un factor important pentru calcularea adâncimii bazei este tipul acesteia. O adâncime de 50 cm este destul de potrivită pentru o fundație de țeavă proiectată pentru un foișor din lemn. Dar va necesita o adâncime mult mai mare de 50 cm.
Prin urmare, adâncimea bazei coloanei este calculată în funcție de acești trei indicatori: sol, greutate, tip. Dacă acești indicatori sunt diferiți în diferite părți ale structurii și există dificultăți în determinarea adâncimii, atunci se ia ca bază adâncimea maximă. Cu toate acestea, pentru construcție este mai bine să alegeți o suprafață plană.
Înălțimea suporturilor fundației columnare deasupra solului trebuie să fie de cel puțin 30 cm.
Următorul pas important este calculul numărului de coloane. Pentru a distribui uniform centrul de greutate pe toți stâlpii, aceștia sunt plasați în centrul clădirii și la fiecare colț. Apoi baza nu se va lăsa. Stâlpii sunt de obicei instalați pentru fiecare 2 metri de obiect atât pe verticală, cât și pe orizontală. Stâlpii ar trebui să aibă o înălțime cu 30 cm mai mare decât nivelul solului.Și dacă se preconizează o posibilă inundare a casei (de exemplu, din cauza cantității mari de zăpadă), atunci înălțimea fundației crește și mai mult.
Numărul de stâlpi va depinde de zona (S) a bazei stâlpului. Dacă presupunem sarcina F egală cu 100000 kg, iar rezistența solului R=4, atunci prin rezolvarea unei ecuații simple cu o necunoscută R=F/(S×n), calculăm n — numărul de suporturi. Obținem n = 13 bucăți.
Calculele ar trebui să includă și sarcina pe care stâlpii înșiși o exercită pe sol.
