Несучі конструкції легких будівель

При будівництві використовується декілька видів фундаменту: стрічковий, пальовий, гвинтовий, плаваючий, плитний, стовпчастий. Кожен такий вид має свої особливості при будівництві.

Розрахунок стовпчастого фундаменту, одного з надійних і економічних, повинен враховувати багато факторів: вид грунту, тип і розмір будівлі, рельєф.

Можливість установки стовпчастого підстави

Стовпчастий фундамент складається з бетонних і залізобетонних стовпів, колон, які розташовані по кутах будівлі, що будується, в місцях перетину стін, несучих простінок, балок та інших осередків навантажень в споруджуваному будинку.

Розрахувати стовпчастий фундамент, а потім його закладати необхідно при будівництві з легких матеріалів, таких як дерево, щитові або каркасні стіни.

Існують несприятливі умови, при яких виконання стовпчастого фундаменту недоцільно. До таких причин належать:

• грунти з високим ступенем горизонтальної рухливості;
• грунти, схильні до просідання, з малим значенням несе коефіцієнта: глинисті, водянисті, торф і т.д .;
• великий перепад висот - понад 2 м;
• зводяться стіни будівлі шириною більше півметра, масивні стінові панелі із залізобетонних блоків.

Матеріали під підстави будівель

Для камяного столбчатого підстави підходить бутовий камінь c перетином 0,6 м або плити середнього розміру, більш плоскі.

Часто для економії часу при будівництві використовуються надміцні залізобетонні моноліти, збірні блоки з бетону або залізобетону. Бетонні або бутобетоні стовпи мають перетин в межах 0,4 м.

Відстані між монолітними стовпами зазвичай буває від 1,5 до 2,5 м, проте іноді допускається і більшу відстань. Як ростверку частіше робиться армована перемичка.

Для основних і другорядних приміщень слід уникати конструктивних зєднань. Прибудови (веранди, тераси, ганок) за своєю вагою більш легкі, ступінь опади різна, тому виникає необхідність окремо розрахувати опору під ці приміщення.

Зєднання опор прибудов і основної будівлі відбувається за допомогою деформаційного шва. У випадках перевищення стандартних відстаней (2,5-3 м) стовпів один від одного ростверк (монолітна або збірна залізобетонна балка, швелер, профіль, двутавр) повинен бути сильнішим, щоб тримати всю вагове навантаження.

Цегляна фундаментне споруда складається з добре обпаленої цегли-залізняку. Одним з варіантів пристрою опори під будівлю можуть бути труби з азбестоцементу або металу, які після установки заливаються бетонною сумішшю.

Розрахунок розміру опори будівлі

Закладається бетонний стовпчастий фундамент найбільш економічний і ефективний, становить 15-18% загальної вартості будівлі, в той час як закладання інших підстав може доходити до третини всієї вартості будівництва.

Склад і вид грунту на початку будівництва обовязково повинен бути досліджений, ретельний розрахунок при цьому дозволить зменшити осадку всієї будівельної системи при збереженні ступеня тиску на всі наявні стовпи.

Необхідно проводити також розрахунок глибини промерзання грунту, щоб забезпечити будівлю від деформації фундаменту, для цього стовпи закладаються нижче цієї глибини промерзання.

При будівництві малоповерхових будинків найнебезпечнішими є виникаючі сили морозного обдимання, які діють на фундамент.

При рухливих грунтах в будинках без підвалів частіше проводиться розрахунок на мале заглиблення 0,5-0,7 нормативної величини промерзання, бетонний стовп необхідно заглиблювати на 70 см при глибині промерзання 140 см (140х0,5 = 70).

Зменшувати впливу сил морозного пученія можливо покриттям всієї поверхні опори спеціальними матеріалами: бітумна або пластична мастики, епоксидні смоли і т.д., або утеплюючи поверхневий шар грунту навколо опорних стовпчиків.

при зведенні фундаменту з цегли, каменю, монолітного бетону, дрібних блоків необхідно робити звуження догори, що дозволить економити матеріал і в той же час рівномірно розподіляти навантаження від стін будівлі.

Будівництво на рухливих грунтах має проходити в один рік, фундамент, залишений на зимовий час без стін, перекриттів, даху, може деформуватися.

При закладці столбчатой опори необхідно обовязково провести розрахунок, враховуючи підйом грунтових вод. При розташуванні водойм поблизу будівництва необхідно встановлювати дренаж або гідроізоляцію.

Тиск цих колон на грунт менше на 20-25%, ніж у суцільних стрічкових підстав, що зменшує загальну площу цієї опори, відповідно, і вартість.

Проектування і розрахунок необхідної опори

при розрахунку фундаменту необхідно визначити всю навантаження зводиться споруди, яка буде діяти на грунт під підошвою фундаменту. Сюди входять:

• все навантаження від самої споруди, в який входить вага покрівлі, стін, перекриттів;
• навантаження від обєктів, предметів, які будуть перебувати в приміщенні (меблі, каміни, люди);
• сезонні снігові навантаження (північна смуга - 190 кг / м , середня смуга - 100 кг / м , південна - 50 кг / м ).

Для визначення обсягу бетону, кількості опор необхідні наступні дані: діаметр, висота стовпчиків.

Для заливки бетону круглих стовпів необхідно розрахувати поперечну площу за формулою S = 3,14хR2, де S - площа поперечного перерізу, R - радіус. Якщо діаметр стовпа 30 см з розширенням внизу до 50 см, то поперечна площа складе 3,14х (15) 2 = 706,5 см . Обсяг 2-метрового стовпа при такому перетині - 706,5х2 = 1 413 м . Площа опори визначається за формулою Sj = 3,14хD2 / 4. В даному випадку ця площа дорівнює 3,14х50х50 / 4 = 1962,5 см .

Підошва стовпчастого фундаменту необхідна для того, щоб грунт під навантаженням не продавлювався. Розрахунок підошви фундаменту проводиться за такою формулою:

Sp> y1F / y2R, де

Sp - площа підошви (см );

Y1 - коефіцієнт надійності (= 1,2);

F - загальне навантаження на підставу, кг;

Y2 - коефіцієнт умов, залежить від грунту і жорсткості конструкції будівлі (1,0 - глина, камяні стіни будівлі-1,1 - глина, деревяні та каркасні стіни-1,2 - глина, піски маловологі, короткі стіни з співвідношенням довжини до висотеlt ; 1,5 1,2 - пісок великий, жорсткі довгі строенія- 1,3 - дрібний пісок, будь сооруженіе- 1,4 - пісок великий, довгі споруди)

R - розрахунковий умовне грунтове опір, в кг / см на глибину 1,5-2 м (гравій 4-5- щебінь 4,5-6- піски 1,5-4,5- супесь 2-4- суглинок 1-4 - глина 1-9)

Припустимо, будівля має F = 100 000 кг, грунт - дрібний пісок, R = 4. У цьому випадку:

Sp = 1,2х100 000 / 1,3х4 = 23076,9 см.

Визначити кількість паль можна за такою формулою:

N = F / RхS, де

N - кількість стовпів, шт .;

F - все навантаження на грунт, кг;

R - грунтове опір, кг / см ;

Sp - площа підошви, см .

N = 1,2х100000 / 4х1962,5 = 15,3 шт.

Середня обємна вага залізобетону 2400 кг / м , отже, вага однієї залізобетонної колони складе 0,1413 м х2400 = 339 кг. Значить, маса 15 опор складе 5085 кг.

Перевірочний розрахунок. R = 1,2х105085 / 1962,5х15 = 4,28. При будівництві даної споруди надійна установка фундаменту з 15 опорами.

Розмір перетину цегляних опор найбільш часто застосовується 380х380 мм. Ширина підошви з щебеню, каменю має наступні розміри: 500х500 мм. Висота цегельного стовпа в залежності від грунту від 1,5 до 2 м, для цього застосовується повнотіла червона цегла М-150, М-200 вагою 3,3 кг. В одному м міститься 513 цеглин.

При F = 100 000 кг, дрібному піску, R = 4, перетині опори 380х380 мм, висоті опори 2м розрахунок буде наступний:

Обсяг однієї колони 0,38х0,38х2 = 0,29 м (149 цегли), її вага - 149х3,3 = 491,7 кг.

https://youtube.com/embed/-v2c9xet7bY

Кількість цегляних стовпів для даного будівництва наступне:

N = 1,2х100000 / 4х (38х38) = 21 шт.

Маса всіх колон складе 21х491,7 = 10321,7 кг.

Перевірочний розрахунок. R = 1,2х110321,7 / 1444х21 = 4,36. Спорудження з 21 стовпом надійно.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!