Порядок розрахунку стовпчастого фундаменту

Перед тим як починати зведення будинку, спочатку потрібно детально все розрахувати і виміряти, після чого тільки слід приступати до роботи. Зробити розрахунок стовпчастого фундаменту досить складно, тому що навіть під невеликий будинок на такій підставі може знадобитися кілька доробок.

Основні матеріали для зведення будинку

Матеріалів для стін існує безліч, але в даному випадку потрібно розглянути саме будинок з бруса, чия маса становить 160 кг / м . Дані показники стосуються товщини стін в 30 см, тому що саме стільки мають несучі стіни, але простінки потрібно враховувати в 2 рази тонше. Саме завдяки невисокій масі несуча здатність стовпчастого фундаменту часто не потребує доопрацювання.

Як міжповерхових перекриттів зазвичай використовується дерево з легким (80 кг / м ) або важким (170 кг / м ) утеплювачем. Для цоколя аналогічні перекриття матимуть масу 110 і 230 кг / м . Тут товщину перераховувати не доведеться, тому що вона стандартна. В особливих випадках, коли потрібно домогтися більш якісного цоколя, можна скористатися залізобетонними плитами (400 кг / м ), тому що вони не гниють від часу.

Розрахунок стовпчастого фундаменту вимагає попутно точно знати, яка буде покрівля, а разом з цим приблизне місцезнаходження споруди. Оптимальний варіант - це бітумна черепиця або ондулін (8 кг / м ), але в звязку з їх синтетичним походженням екстремальні температури вони не витримають.

На 2 місці знаходиться натуральна покрівля (20 кг / м ), яка при правильному укладанні пролежить і вік, але має куди більш слабким зовнішнім виглядом. Металева покрівля трохи важче (30 кг / м ), але повна відсутність звукоізоляції робить її небажаною при накриванні житлових будинків, тоді як для господарських і технічних споруд кращої покрівлі годі й шукати. Але найчастіше можна побачити дешевий і абсолютно неразнообразни матеріал - шифер (50 кг / м ), який доступний всім охочим, монтується легко, а разом з цим витримує колосальні навантаження.

Місце розташування будинку важливо для того, щоб можна було розрахувати максимальне річне тиск опадів на покрівлю. У південній частині країни це всього лише 50 кг / м , в центральній смузі - 100 кг / м , а на самій півночі - 170 кг / м . При цьому потрібно враховувати, що тиск здійснюється саме на покрівлю, яка виходить за межі будівлі в кожну сторону на 0,5 м.

Під фундаментом завжди розташовується ростверк, який проходить під усіма стінами, причому перетин його на всіх проміжках однакове (в даному випадку буде використано 0,5 * 0,5 м). Маса 1 м залізобетону становить 2400 кг. Потрібен ростверк для того, щоб забезпечити гранична рівновага і стійкість.

Самі стовпи у фундаменту розраховуються виходячи з цієї ж маси, але при необхідності можна доопрацювати їх за допомогою розширення біля основи, яке забезпечить більшу площу опори на грунт з мінімальним збільшенням маси.

Базові розрахунки будинку

Для початку потрібно визначитися, як буде виглядати будинок, з чого він буде зроблений і де розташований. Припустимо, будинок з бруса матиме всього 1 поверх, причому цоколь оформлений залізобетонними плитами, а міжповерхове перекриття з дерева з легким утеплювачем. Периметр будівлі 9 * 11 м, а сумарна довжина простінків - 15 м. Сам будинок знаходиться в центральній смузі країни, стоїть на сухій глині, а покрівля у нього з шиферу.

Таким чином, спочатку потрібно привести стіни і простінки до загальних показників довжини, а потім обчислити їх сумарну масу:

L = P + l, де L - сумарна довжина стін і простінків, P - периметр, l - довжина простінків всередині будинку.

L = (9 + 11) * 2 + 15 = 55 м

M1 = (P + l 2) * 3 * m1, де M1 - маса всіх стін і простінків, m1 - маса 1 м стіни, 3 - стандартна висота стіни в приміщенні.

M1 = 40 + 15/2 * 3 * 160 = 22800 кг

Потім обчислюється маса покрівлі і тиск опадів на неї:

M2 = (a + 1) * (b + 1) * (50 + 100), де a - довжина будинку, b - ширина, 50 - маса 1 м покрівлі, 100 - тиск опадів на 1 м покрівлі.

M2 = 10 * 12 * 150 = 18000 кг

Тепер можна обчислити сумарну масу 2 перекриттів відразу:

M3 = S * (m2 + m3), де S - площа будинку, m2 - маса 1 м цокольного перекриття, m3 - 1 м міжповерхового перекриття.

M3 = 9 * 11 * (400 + 80) = 47520 кг

Потім розраховується обсяг і маса ростверку:

V1 = S2 * L, де S2 - площа перетину.

V1 = 4 = 0.5 * 0.5 * 55 = 13.75 м

M4 = V * 2400 = 13.75 * 2400 = 33000

В самому кінці вважається фундамент. Для його розрахунку необхідно уточнити глибину залягання стовпів і їх перетин, після чого можна починати розрахунок. Припустимо, на 1 м припадає 1 стовп, глибина залягання 2 м, а перетин 0,4 * 0,4 м. Тоді приклад розрахунку стовпчастого фундаменту попутно дозволяє підрахувати площу опори 1 стовпа:

V2 = S3 * h, де S3 - площа перетину, а h - висота 1 стовпа.

V2 = 0.4 * 0.4 * 2 = 0.32 м

M5 = V2 * L * 1 * 2400, де 1 - це коефіцієнт співвідношення стовпів до 1 м.

M5 = 0.32 * 55 * 1 * 2400 = 42240 кг.

S0 = 0.4 * 0.4 = 0.16 м .

Sсум = S0 * L = 0.16 * 55 = 8.8 м .

Всі отримані дані базового розрахунку можна внести в таблицю:

матеріал	Каркас, кг	Покрівля та опади, кг	Перекриття, кг	Ростверк, кг	Стовпи, кг	Маса сумарна, кг	Площа опори, м
брус	22800	18000	47520	33000	42240	163560	8,8

Фінальні роботи з даними

Тепер на руках є всі необхідні дані, але потрібно дізнатися, чи можливо будівництво. Несуча здатність сухої глини - 25000 кг / м . Тобто в даному випадку для визначення сумарної несе здатності треба 8,8 * 25000 = 220000 кг.

Якщо порівняти сумарну масу будинку 163560 кг і ту, що може витримати грунт 220000 кг, то будівництво можливо (обовязково потрібен запас, хоча б на 40000 кг).

Але бувають такі ситуації, коли в ході вирішення виходить неможливість будівництва, для чого застосовується досить ефективну дію - розширення біля основи. Природно, маса вироби буде підвищуватися, але збільшення площі опори непропорційно, тому заздалегідь підраховується, у скільки разів потрібно збільшити підставу, після чого робота піде як по маслу.

Наведений вище приклад розрахунку підходить далеко не тільки для стовпчастого фундаменту і вдома з бруса, а й для всіх аналогів, тому що формули універсальні.

Єдине, що важливо при розрахунку фундаментів, - це заздалегідь точно дізнатися числа, якими потім доведеться оперувати, інакше навіть маленька похибка може вилитися в дуже негативні наслідки.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!