Столбчатый фундамент: расчет и основные этапы возведения

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

Содержание

Описание

Данный тип фундамента является самым бюджетным вариантом среди заглубленных типов фундаментов, который обеспечивает устойчивое и стабильное основание для строений, круглый год.

ШАГ 1.

Расчет фундамента

Расчитать общее кол-во столбов на дом (расчет кол-ва столбов без учета веса фундамента)

Расчитать общее кол-во бетона и арматуры на столб + состав бетона + кол-во замесов в бетономешалке (расчет кол-ва столбов с учетом их веса)

Расчитать общее кол-во бетона и арматуры на ростверк + состав бетона + кол-во замесов в бетономешалке

Расчитать общее кол-во бетона и арматуры на столб и ростверк (расчет кол-ва столбов с учетом веса фундамента)

Геометрия подошвы столба

Диаметр подошвы столба [d], м м

Сторона “b” подошвы столба [b], м м

Сторона “a” подошвы столба [a], м м

РАСЧЕТ СТОЛБОВ

Тип столба

Высота ствола столба [h1], м м

Диаметр ствола столба [d1], м м

Высота уширения столба [h2], м м

Диаметр уширения столба [d2], м м

Расчет арматуры для одного столба

Рабочая арматура
Кол-во стержней арматуры, шт

Включить в расчет выпуск арматуры для связи с ростверком

Поперечная арматура (хомуты)

Расстояние между хомутами (шаг), мм мм

РАСЧЕТ РОСТВЕРКА

Размеры ростверка

Ширина ростверка, м м

Высота ростверка, м м

Расчет длины ростверка

Добавить параллельные оси между А-Г
Добавить перпендик. оси между Б-Г
Добавить перпендик. оси между В-Г
Добавить перпендик. оси между Б-В
Добавить перпендик. оси между А-Б

Г-образный фундамент

Размеры фундамента

Внимание! Размеры необходимо указывать по внешним границам фундамента.

Длина А-Г, м

Длина 1-2, м

Длина А-E, м

Длина 2-3, м

Указать длину ростверка самостоятельно

Расчет арматуры для ростверка

Продольная рабочая арматура

Конструктивное армирование (минимальное содержание рабочей продольной арматуры будет расчитано согласно пособию к СП 52-101-2003)

Расчетное армирование (кол-во рабочей продольной арматуры будет расчитано согласно пособию к СП 52-101-2003)

Выбрать диаметр и кол-во продольных рабочих стержней арматуры самостоятельно

Общее кол-во продольных рабочих стержней арматуры, шт

Макс. изгибающий момент в ростверке, кН*м кН*м

Поперечная арматура (хомуты)

Расстояние между хомутами (шаг), мм мм

Расчет бетона

Марка (класс) бетона Помощь Выберите марку (класс) бетона, которую хотите получить. М100 (В7.5) Из-за низкой прочности используется в основном при подготовительных бетонных работах. Может быть использован в виде «подушки» под фундамент, бордюр, тротуарную плитку, дорожное полотно и т.п. М150 (В12.5) Бетон данной марки имеет достаточную прочность для заливки разных типов фундамента под малые сооружения. Также используется для заливки стяжек пола, укладки бетонных дорожек. М200 (В15) Одна из самых востребованных марок бетона (наравне с М300) используемых в загородном строительстве. Основное применение: заливка фундамента (столбовно-ростверкового, ленточного, плитного), изготовление бетонных дорожек, стен, лестниц. М250 (В20) Используется для заливки фундамента, малонагруженных плит перекрытий, изготовление лестниц, подпорных стен. М300 (В22.5) Наравне с М200 имеет большую популярность в частном строительстве. Данная марка бетона за счет своей универсальности позволяет использовать его для заливки фундамента под практически любой дом в загородном секторе, а также для изготовления лент заборов, плит перекрытий. М350 (В25) Основное применение: изготовление плит перекрытий, несущих стен, колон, железобетонных изделий и конструкций, отлив монолитных фундаментов. М400 (В30) Редко используется в загородном строительстве. Используется для изготовления поперечных балок, подпорных стенок, конструкций мостов и гидротехнических сооружений, заливки чаш бассейнов, цокольных этажей монолитных зданий. М450(B35) Основное применение: банковские хранилища, мостовые конструкции, метростроение, гидротехнические сооружения. М550 (В40) Основное применение: железобетонные конструкции специального назначения (хранилища банков, плотин, дамб, метростроении). М600 (В45) Основное применение: фундаментные основы для комплексных и масштабных объектов, мостовые опоры, гидротехнические сооружения, объекты особого назначения (бункеры и т.п.). http://www.gvozdem.ru
Подвижность смеси Помощь Выберите подвижность (жесткость) бетонной смеси. Бетонные смеси по удобоукладываемости разделяются на подвижные и жесткие. Определяется класс подвижности и жесткости по осадке конуса. Подвижность определяется в см, жесткость в сек. Ж1 (5-10сек) | Ж2 (11-20сек) | Ж3 (21-30сек) | Ж4 (31сек и более) П1 (ОК 1-4см) | П2 (ОК 5-9см) | П3 (ОК 10-15см) | П4 (ОК более 16см) Ж1-Ж4 – бетон данной жесткости применяется в дорожном строительстве и в изготовлении определенных железобетонных изделий. П1-П2 – используется в производстве стеновых и фундаментных блоков, железобетонных изделий, тротуарной плитки, брусчатки и т.п. П3-П4 – подвижность бетонной смеси, которая в основном используется в частном строительстве при заливке фундаментов, лестниц, плит, балок, колонн и т.п. П5 – данные бетонные смеси называются литыми (как и П4) и используется для подачи бетона бетононасосом на большую высоту, а также для заливки конструкций с большим содержанием арматуры и закладных деталей.

Общие сведения. Задачи и метод расчета

Далее изложены только способы расчета фундаментов в обычных грунтах [12]. Вопросы расчета фундаментов в просадочных грунтах в районах вечной мерзлоты и районах, подверженных землетрясениям, являются темой специального исследования, поэтому в пособии не рассматриваются.
В настоящее время в качестве фундаментов применяются легкие железобетонные (в некоторых случаях металлические) подножники, которые не могут уравновесить собственным весом вырывающие нагрузки, передающиеся от установленных на них опор, так как вырывающая нагрузка, действующая на современный подножник, в пять раз больше, чем собственный вес подножника. Поэтому конструктивно они выполняются так, чтобы включить в работу сопротивление грунта. Помимо подножников применяют различного рода сваи, которые должны воспринимать как сжимающие, так и вырывающие нагрузки. Для опор с оттяжками используют анкерные плиты.
Опираясь на вышеизложенное, можно сказать, что расчет фундаментов сводится к решению трех задач:

  1. расчет оснований грибовидных подножников при действии одной сжимающей силы или совместно с горизонтальной силой;
  2. расчет узких фундаментов на опрокидывание горизонтальными силами и моментами, действующими в вертикальных плоскостях;
  3. расчет анкерных плит для оттяжек при действии одной нормальной вырывающей силы, приложенной центрально или нормальной вырывающей силы, приложенной совместно с горизонтальной. Для расчета любого вида фундамента используется метод предельных состояний, согласно которому расчет фундаментов опор производится по деформациям и устойчивости (несущей способности).

Расчет по деформациям. По деформациям рассчитываются основания вдавливаемых и вырываемых фундаментов, а также фундаменты одностоечных и узкобазовых опор. Условие расчета по деформациям сводится к неравенству:
S < Sп, (2.68)
где S – деформация, определенная расчетом;
S п – предельно допустимая деформация.
В зависимости от типа фундамента по методу предельных состояний проверяются следующие виды деформаций:

  1. вертикальные осадки отдельных блоков фундаментов при действии сжимающих нагрузок – Δ у, см;
  2. средняя осадка – Δ, см;
  3. углы наклона (крен) фундамента под действием нагрузок, вызывающих опрокидывание – βφ, радиан;
  4. углы поворота одностоечных свободностоящих железобетонных опор, определяемые деформациями грунта – β0, радиан.

Значения предельных деформаций фундаментов опор воздушных линий электропередачи приведены в [Приложении 2, табл. 2.6].
Расчет по деформациям производится при действии нормативных нагрузок, за исключением расчета гибких одностоечных опор, для которых расчет производится при действии расчетных нагрузок.
Расчет по устойчивости (несущей способности). Расчет фундаментов по устойчивости выполняется при действии расчетных нагрузок по условию:
vl-28_0004.jpg(2.69)
где N – расчетная нагрузка на основание, даН;
Ф – несущая способность основания, определенная расчетом; k н – коэффициент надежности, принимаемый по [табл. 2.7, Приложения 2].
Технические характеристики фундаментов и анкерных плит для крепления оттяжек приведены в [6, стр. 20-28, табл. 1.16-1.24].

Виды опор и назначение

Согласно принятой классификации, опоры бывают силовыми и несиловыми. Они отличаются по конструкции, особенностям установки, несущей способности. Несиловые применяют для фиксации осветительного оборудования, питающий кабель к которому проводится под землей.

Для силовых моделей опор прокладка кабеля предусмотрена по воздуху. Их используют для освещения городских улиц, трасс, магистралей, для прокладки самонесущих изолированных проводов между населенными пунктами, поддержки линий питания, которые эксплуатируются электротранспортом – от трамваев до троллейбусов. Допустимый уровень нагрузок может достигать 3 тонн и зависит от того, из какого материала выполнена конструкция и какие габариты у обустраиваемого основания.

Для того чтобы эксплуатация опор была максимально длительной, бесперебойной, важна правильная установка фундаментов, которые будут устойчивы к нагрузке, оказываемой проводами. Если фундамент будет залит некорректно, сократится эксплуатационный ресурс опор, повысится вероятность их падения при сильных порывах ветра.

Существует и другая классификация силовых опор по форме. Их подразделяют на трубчатые, конические, граненые. Трубчатые имеют круглое сечение, а поэтому нагрузка равномерно распределяется по их поверхности. В производстве таких опор применяют большое количество стали, что неминуемо ведет к увеличению веса и цены.

Основой для граненных опор служит стальной прокат толщиной от 4 мм, кромки свариваются с помощью одного-двух продольных швов. Среди преимуществ таких конструкций числятся легкость, низкая стоимость, минимальные затраты на транспортировку и монтаж. Их поверхность может дополнительно защищаться с помощью антикоррозийной обработки слоем горячего цинка.

Проектирование механической части ВЛ — Расчет фундаментов под опоры

Содержание материала

ШАГ 2.

Основные сведения о грунтах основания СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83)

Прочностные характеристики грунта известны (данные испытаний)

Прочностные характеристики грунта неизвестны (табличные значения Ro)

Нахождение сопротивление грунта основания Ro (приложение В СП 22.13330.2011)

Коэффициент пористости [e]
Показатель текучести грунта [IL]

Прочностные характеристики грунта определены испытаниями

Расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента [cII], кПа кПа

Угол внутреннего трения грунта основания [φII], ° °

Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента [γII], кН/м3 кН/м3

Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента [γ’II], кН/м3 кН/м3

Конструктивная схема сооружения

Сооружение с жесткой конструктивной схемой

Длина сооружения [L], м м

Высота сооружения [H], м м

Проверки (в разработке)

Проверка прочности подстилающего слоя

Расчет осадки основания методом послойного суммирования

Краткая характеристика

Столбчатый фундамент имеет вид столбов, которые объединены при помощи ростверка. Столбы эти располагаются по углам будущего строения, а так же на местах пересечения стен, под несущими или просто тяжелыми стенами, балками и ответственными конструкциями. В тех местах, где нагрузка особенно велика. Ростверк служит для усиления столбчатого фундамента, и имеет вид армированной перемычки между столбами.

ШАГ 3.

Нагрузки на фундамент

Вес дома (с учетом снеговой и эксплуатационной нагрузки), т т

Рассчитать нагрузки на фундамент
(откроется в новом окне)

Где не стоит применять столбчатый фундамент

Применять столбчатый фундамент не рекомендуется там, где находятся подвижные или слабые грунты, такие как торф или насыщенные водой глинистые грунты. Не стоит применять фундамент этого типа и в зонах, где наблюдается резкий перепад высот.

Преимущества

Столбчатый фундамент имеет ряд достоинств, делающих его оптимальным решением при строительстве частного дома. Он дешевле, чем ленточный или плитный фундамент, экономичнее по расходу строительных материалов и затратам на его возведение, дает меньшую усадку и позволяет сократить общую площадь фундамента. Такой фундамент эффективно противостоит разрушительному воздействию морозного пучения грунта.

Расчет

Расчетное сопротивление грунта основания

Данные для расчета взяты из СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).

R = (γc1 γc2/k) [MγkzbγII + Mqd1γ’II + (Mq – 1)dbγ’II + MccII], где

[γc1] – коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4;

[γc2] – коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4;

[k] – коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (φII и cII) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Б;

[b] – ширина подошвы фундамента, м;

[γII] – осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3;

[γ’II] – осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;

[cII] – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10), кПа;

[φII] – угол внутреннего трения грунта основания;

[Mγ] – коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;

[Mq] – коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;

[Mc] – коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;

[kz] – Коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; kz= z0 ÷ b+ 0,2 при b ≥ 10 м (здесь z0 = 8 м)

[d1] – глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5.8);

[db] – глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м;

Более подробную информацию можно посмотреть: Расчет сопротивления грунта основания

Данные для расчета взяты из приложения В СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*).

Формула при d ≤ 2:

R = R0[1+k1(b-b0/b0](d+d0/2d0), где

[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 (Ro);

[d0] – глубина заложения фундамента равная 2м (Ro).

Формула при d>2:

R = R0[1+k1(b-b0/b0]+k2γ’II(d-d0), где

[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;

[k2] – коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, — k2 = 0,25, супесями и суглинками — k2 = 0,2 и глинами — k2 = 0,15;

[b] – ширина проектируемого фундамента, м;

[d] – глубина заложения проектируемого фундамента, м;

[b0] – ширина фундамента равная 1м (Ro);

[d0] – глубина заложения фундамента равная 2м (Ro);

[γ’II] – расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м3.

Расчет общей длины ленты

Размеры указаны по внешним границам фундамента

, где

[Lлента] – общая длина ленты;

[LАГ] – расстояние между осями А-Г;

[L12] – расстояние между осями 1-2;

[b] – ширина фундамента.

Расчет состава бетона

Расчет бетона осуществлен по методике описанной в книге В.П. Сизова: Руководство для подбора составов тяжелого бетона.

Алгоритм расчета можно посмотреть на странице калькулятора БетонОнлайн v.1.0

Расчет по программе «ФОК-Комплекс»

Исходные данные для «ФОК-Комплекс»Схема расположения фундаментов и их маркировка

Схема расположения фундаментов и их маркировка Схема расположения фундаментов и их маркировка 3 Фундамент в разрезе

15.jpg

16.jpg

17.jpg

18.jpg

19.jpg

20.jpg

Результаты

21.jpg 22.jpg 23.jpg 24.jpg 25.jpg 26.jpg 27.jpg 28.jpg 29.jpg 30.jpg 31.jpg

Материалы

В зависимости от массы и этажности дома следует подбирать и материалы для изготовления фундамента. Это камень, кирпич, бетон и железобетон. Согласно типу материала подбирается и минимальный размер сечения столбов. Так, для бетонных столбов размер сечения не должен быть меньше 400 мм, для каменной кладки не меньше 600 мм, для кирпичной кладки 380 мм, если она выше уровня земли, и от 250 мм, если использована технология перевязки с забиркой.

Строительство фундамента

Прежде чем приступать к строительству, необходимо выяснить глубину промерзания почвы, вид и состав грунта, чтобы при необходимости устроить его замену, и уровень расположения грунтовых вод для выявления необходимости в дренаже и гидроизоляции.Строительство столбчатого фундамента протекает в 9 последовательных этапов.

1. Подготовительные работы, представляющие собой очистку строительной площадки.

2. Разметка фундамента, когда земельный участок размечается согласно проекту.

3. Рытье ям.

4. Установка опалубки для столбов.

5. Установка арматуры.

6. Заливка столбов.

7. Изготовление ростверка.

8. Постройка так называемой забирки или заграждающей стенки между столбами.

9. Меры по гидроизоляции фундамента.

ГОСТы, книги, программы

ГОСТы

СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*); СНиП 2.02.01-83
СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”

Книги

В.П. Сизова «Руководство для подбора составов тяжелого бетона»

Строительные калькуляторы

  • Калькулятор Бетон-Онлайн v.1.0 – расчет состава бетона.
  • Калькулятор Раствор-Онлайн v.1.0 – расчет состава раствора для кладочных работ.
  • Калькулятор Лента-Онлайн v.1.0 – проектирование ленточного фундамента.
  • Калькулятор ГрунтСопр-Онлайн v.1.0 – расчет сопротивления грунта основания.
  • Калькулятор ГПГ-Онлайн v.1.0 – расчет нормативной и расчетной глубины промерзания грунта.
  • Калькулятор МЗЛФ-Онлайн v.1.0 – расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента (МЗЛФ). 
  • Калькулятор Армирование-Ленты-Онлайн v.1.0 – расчет армирования ленточного фундамента.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...