Якісний розрахунок кількості паль для фундаменту

Перед початком будь-якого будівництва потрібно розрахувати детально кількість всіх використовуваних матеріалів. При цьому якщо у випадках з стрічковим і плитних фундаментом можна зробити іноді (до 4 поверхів) попущенія, то кількість паль для фундаменту, а також їх діаметр і всі нюанси потрібно вираховувати з граничною точністю.

Для чого проводити розрахунок паль для дому

Звичайно, розрахувати абсолютно все навантаження неможливо, тому після фінального відомості потрібно залишати від 30% вільної маси.

Причина цього проста: зведення йде за цілою низкою особливостей - каркас будинку, перекриття, покрівля з опадами, ростверк і самі палі, але при цьому всі додаткові і допоміжні елементи в розрахунок не беруться. Попутно що не беруться структурні складові, такі як марка бетону для фундаменту, марка цегли або вид деревини.

Розрахунок стін будинку

Серед десятків будівельних матеріалів і сотень їх підвидів визначилися і використовуються частіше за інших. Для паль кращими варіантами вважають каркасні будинки, брус, кругляк, цегла і ракушняк. Всі наведені нижче дані йдуть зі співвідношення на 15 см товщини стіни, тому що саме стільки має простінок, а несучу доведеться вираховувати виходячи з відомих даних.

Каркасне будівництво - найлегший серед усіх можливих - 35 кг / м . При цьому воно дуже сильно обмежується. Навіть при ідеальній теплоізоляції будинок залишається досить незахищеним проти екстремальних температур - високих або низьких. Другий істотний недолік - це повна відсутність фізичної міцності, яке дає про себе знати при першій же можливості. Звичайно, стихії це не стосується, але будь-який удар по будинку з неабиякою ймовірністю пробє бічні щити.

Брус: буває звичайний і з уже підготовленими пазами для будівництва. За великим рахунком різниця лише формальна, а на практиці - одне і те ж. Маса бруса 70 кг / м , але при підвищенні маси підвищується і якість. Серйозних переваг немає, але температури він витримує майже будь-які (крім умов крайньої півночі), а разом з тим і фізичні навантаження. Будинки з бруса зводять у багатьох гірськолижних зонах світу.

Кругляк - найдавніший будівельний матеріал з невеликою масою (100 кг / м ). Будинки з кругляка називаються зрубами, а зовні вони виглядають цікавіше всіх своїх аналогів. Серед деревяних будинків вони найміцніші, а при правильному підході - і теплоізольовані. У плані теплоізоляції вони краще за всіх інших. Єдиний мінус - це складність роботи з матеріалом, тому що працювати з ним ножівкою вкрай небажано, а сокирою довго.

Цегла - теж матеріал не найсучасніший, але набагато важче (250 кг / м ). Перші згадки про нього були ще в стародавньому Римі, де будинки вельмож і арки викладалися обпаленими черепками глини, а в особливих випадках і будувалися будинки. Багато століть вважалося, що цегла служить матеріалом для елітного будівництва, а потім зявилася можливість потокового виробництва і випалу, що у багато разів здешевило процес. Висока міцність і хороші теплоізоляційні властивості стали візитною карткою цегли.

Ракушняк (280 кг / м ) використовується не так часто в звязку з тим, що його видобуток залежить від місцевості. Високі теплоізоляційні властивості роблять матеріал ідеальним навіть для самого суворого клімату, при цьому стіни дихають. Велика маса обумовлена структурної складової, зате низька ціна має велике значення для замовників. При зведенні будинку на пальовій фундаменті використовується тільки при будівництві в 1 поверх.

розрахунок перекриттів

Існує 3 види перекриттів - деревяні, плитні і моноліти, кожне з яких ділиться на свої підвиди. Утворення нових варіантів не передбачається, тому що існуючі виконують всі покладені на них функції. Загальний розподіл проводиться на 2 типу - по цоколю і між поверхами, причому перші важче.

Перекриття по цоколю

Залізобетонне монолітне перекриття використовується для паль досить рідко, але при цьому кожен раз чітко обгрунтовується. Причина проста - маса в 500 кг / м в будинку, де треба по максимуму знизити навантаження, може застосовуватися тільки в найсуворіших ситуаціях. Перевагами ж такого перекриття вважаються ідеальна теплоізоляція, якісна звукова і гідроізоляція. Зведення такого перекриття - найдорожче і складна справа серед усіх аналогічних варіантів.

Залізобетонні плити не такі важкі - 400 кг / м . Використовуються вони незалежно від кліматичної зони і навантажень, тому що витримують досить серйозні навантаження. Незважаючи на високу масу, вони одні з найбільш бажаних для цоколя, тому що дерево укладати під цегляний будинок не можна, а залізобетон під зруб - можна. Особливу зручність становить процес установки - 1 людина з використанням автокрана встановлює плиту не більше ніж за 10 хвилин.

Деревяні з легким утепленням (140 кг / м ) - використовуються нечасто, тому що їх стійкість до всіх типів впливу дуже сумнівна. Зазвичай їх можна побачити в південних широтах, тому що морози в -25 градусів там вважаються рідкістю, при цьому вологий клімат змушує підбирати більш стійкі сорти деревини.

Деревяні з важким утепленням (280 кг / м ) - дорожчий варіант, який використовується в будь-яких місцевостях. Саме такий вид перекриттів можна за своїми характеристиками порівняти з монолітами, тільки він набагато легше. Єдині слабкості - це нестійкість до вологи, а разом з цим і менша довговічність.

Перекриття між поверхами

Залізобетон між поверхами на палях правду кажеш, тому що доведеться палі розширювати до межі, що теж дуже небажано.

Плити пустотні (300 кг / м ) - використовуються, як і їх залізобетонний аналог, досить часто. У монтажі віднімають трохи більше часу в парі, але рівно стільки ж, якщо працюють 3 людини. За своїми характеристиками значно поступаються залізобетонних плитах, незважаючи на знижену на 1 центнер масу. Крім того, потрібні додаткові роботи вже після монтажу.

Деревяні з легким перекриттям (90 кг / м ) - з деревяних міжповерхових варіантів вони найпопулярніші. Причина такого успіху проста - між поверхами рідко потрібно серйозне термальне розмежування, а витрачати зайві гроші ніхто не бажає. До того ж вельми зручно, коли між поверхами невелика маса.

Деревяні з важким перекриттям (180 кг / м ) менш популярні, тому що коштують набагато дорожче, а користі від них не набагато більше. Єдина відмінність можна помітити тільки в разі, коли перекриття під горищем, а сам він не утеплений з боку покрівлі.

При виборі перекриття важливо орієнтуватися на те, з чого буде будуватися будинок, щоб не побудувати камяний будинок з легкими деревяними перекриттями або, навпаки, не взяти за ідею каркасний будинок з монолітним підставою.

Розрахунок покрівельних матеріалів

Якщо житло може бути без стін і перекриттів, то без даху ніяк не обійтися. Якісна покрівля прослужить досить багато років, буде прикрашати будинок і захищати всіх членів сімї від всіляких згубних природних впливів. Для пальових фундаментів використовується не один десяток варіантів, але популярність отримали лише кілька з них: бітумна черепиця, деякі важкі синтетичні види покрівлі, солома, метал і шифер.

Бітумна черепиця недарма вважається найлегшою покрівлею в світі (8 кг / м ). Ще один її плюс - це повна необмеженість в колірній гамі в поєднанні з незвичайною зовнішньої структурою. Така покрівля не прослужить довго, але розрахункові 30 років вона буде радувати своїх господарів. Інший мінус - це невелика фізична витривалість, яка в значній мірі поступається всім іншим, якщо не забезпечити в снігових регіонах для неї додатковий захист у вигляді додаткових дощок в латах.

Важкі види синтетичної покрівлі отримали свою назву досить умовно, тому що маса в 20 кг / м - це не так багато. Зовнішній вигляд у них різний, але суть одна: стійкість, цікавий зовнішній вигляд і простота монтажу. Довговічність за вкладені гроші теж залишає бажати кращого, але відведені 50 років матеріал прослужить. Дуже зручним фактором є те, що ніяка волога їй не страшна, тому не потрібно побоюватися за процеси гниття або промоклі отвори.

Солома і очерет важать всього 15 кг / м , але при цьому мають цілий ряд плюсів і мінусів. Найважливішим плюсом даної покрівлі вважається не просто її екологічність, але навіть позитивний вплив, тому що вона сама натуральна з усіх можливих. Довговічність і дизайнерські особливості залежать виключно від рук майстра. Ще одна цікава особливість, гідна уваги, - матеріал абсолютна безкоштовний: нарізати і висушити може будь-хто.

Металева покрівля - це один з найсучасніших матеріалів, теж з невеликою масою (30 кг / м ). Її візуальні особливості мають серйозне значення, але при цьому вони дуже обмежені можливостями преса. У більшості випадків форма гладка з хвилею, а у крівлі і зовсім гладка поверхня з одним замком. Довговічність 50-80 років говорить сама за себе, а фізична витривалість залежить від вкладених грошей (деякі моделі металопрофілю без зусиль витримують КАМАЗ).

Шифер - найпопулярніший у всьому пострадянському просторі покрівельний матеріал. Маса у нього досить висока (50 кг / м ), варіативність дизайнерської думки дорівнює нулю, але низька ціна, простота в монтажі і доступність в будь-якій точці світу суттєво покращують становище. При цьому покрівля має довговічність 50 років, що теж не може залишитися без уваги.

При виборі покрівлі потрібно керуватися не тільки своїм нинішнім фінансовим становищем, а й перспективами на майбутнє, тому що на заміну теж потрібні гроші, і в потрібний момент їх повинно вистачити. Також під час розрахунку не варто забувати, що покрівля на 0,5 м відділяється від будинку в кожну сторону.

Додаткові елементи розрахунку

коли йде розрахунок фундаменту, є і ряд постійних величин. Майже всі вони з різних областей, але роль кожної окремої може виявитися вирішальною, тому ні в якому разі не можна забувати про них.

Опади: вважається не середньорічна норма випадання опадів, а тільки максимальна сніжна. Причина для цього банальна - дощі можуть йти тижнями, але вже через секунди після зіткнення з дахом вода йде до землі, тоді як сніг залишається надовго. Зняття сніжної шапки супроводжується додатковими ризиками, тому потрібно готувати будинок на максимальну витривалість. Південні регіони мають всього 50 кг / м , центральна смуга Росії в 2 рази більше (100 кг / м ), на північ від уже 160 кг / м , а в районах Крайньої Півночі - 230 кг / м .

Ростверк розраховується незалежно від товщини зовнішніх і внутрішніх стін, але повністю залежить від їх довжини. Його маса, як і маса фундаменту, розраховується виходячи з постійної величини - 2400 кг / м . Розчин бетону може бути більше або менше, але такими показниками відповідає марка бетону М300, яка найчастіше використовується для цієї мети. Марка бетону для фундаменту може підвищуватися в залежності від необхідності, але ніколи не знижується.

Діаметр паль зазвичай становить 0,5 м, а сумарна їх висота рідко перевищує 2,5 м. Марка бетону для фундаменту і умовно-постійна висота дуже спрощують роботу, коли потрібно підрахувати фундамент палі.

Опірність продавлювання грунту буває дуже різною - від 10000 кг / м у сухий глини та суглинку до 120000 кг / м у крупного піску. Найчастіше палі доводять до дрібного насиченого піску (20000 кг / м ) і фіксують на даній глибині.

Обчислення пальового фундамент

Щоб розрахувати необхідну кількість паль для фундаменту, потрібно провести цілий ряд обчислень. Наприклад, буде взятий одноповерховий зруб 8 9 м з довжиною простінків 10 м. Цокольне перекриття - з важким утеплювачем, а міжповерхове - з легким. Будівництво проходить в центральній смузі Росії на насиченому дрібному піску, причому покрівля виготовлена з шиферу.

На самому початку потрібно обчислити площу будинку (S), периметр (P), площа стін будинку (S1), сумарну довжину стін (L), масу стін будинку (M1), масу перекриттів (М2), покрівлю з опадами (М3), ростверк (М4) і фундамент (М5). Наприкінці отримані дані скласти між собою (М) і зіставити з опірністю ґрунту.

S = 8 9 = 72 м .

Р = (8 + 9) 2 = 34 м.

L = P + l, де l - довжина всіх простінків будинку. L = 34 + 10 = 44.

S1 = P 3 + l, коефіцієнт 3 - товщина зовнішніх стін по відношенню до базової. S1 = 34 3 + 10 = 112 м

M1 = S1 100 = 11200 кг.

M2 = S (280 + 90) = 72 (280 + 90) = 26640 кг.

M3 = Sкров (mкров + mосадк) = 90 (50 + 100) = 13500 кг.

З ростверком для фундаменту трохи складніше, тому що його висота стандартно 0,5 м, ширина 0,5 м, а довжина в даному випадку складе 44 м, тобто M4 = V 2400 = h y L 2400 = 0,25 0,25 44 2400 = 26400 кг.

Найскладніше - це розрахунок маси фундаменту. При діаметрі 0,5 м і висоті 2,5 обсяг (V) буде 1,9625 м . Зазвичай використовується кількість по 1 шт. на 1 м довжини несучих стін (периметр і простінки), тобто для даного будинку імовірно потрібно використовувати 44 палі фундаменту.

М5 = 44 0,3925 2400 = 41448 кг

М = 11200 + 26640 + 13500 + 26400 + 41448 = 119188 кг - сумарна маса тиску фундаменту на грунт.

Сумарний опір грунту для такого пальового фундаменту складе 8,635 20000 = 172700 кг, що майже в 1,5 рази перевищує необхідний показник, тобто кількість підпирають елементів вибрано вірне. При необхідності можна зменшити крок (збільшення кількості), щоб частота установки була 1 шт. на 0,8 м, а підстава цілком дозволено розширити за допомогою спеціальних насадок на бур. Коли розраховується підставу, потрібно теж не забувати про масу використовуваного розчину.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!