Как рассчитать количество столбов для фундамента ТИСЭ
Нагрузка от перекрытий определяется материалом самих перекрытий и плотностью используемого утеплителя или слоя звукозащиты.
С некоторым запасом предложим расчетную нагрузку от 1 кв. м перекрытия при пролете в 6 метров:
- чердачное по деревянным балкам
с плотностью утеплителя 200 кг/м3.....70 - 100 кг/м2
- чердачное по деревянным балкам
с плотностью утеплителя 500 кг/м3 ...150 - 200 кг/м2;
- цокольное по деревянным балкам
с плотностью утеплителя 200 кг/м3....100 - 150 кг/м2;
- цокольное по деревянным балкам
с плотностью утеплителя 500 кг/ м3 „..200 - 300 кг/м2;
При определении давления перекрытий на стены необходимо учитывать, что нагрузка от них и от эксплуатационной нагрузки в большей степени распределяется между несущими стенами, на которые опираются балки или плиты перекрытий. При монолитном перекрытии нагрузка равномерно ложится на все стены.
Эксплуатационная нагрузка (мебель, оборудование.-) Условно принимается равномерное распределение нагрузки по всей площади перекрытий:
для цокольного и межэтажного перекрытия - 210 кг/м2;
для чердачного перекрытия……………………105 кг/м2.
Вес от стен определяется для каждого конкретного случая, исходя из веса строительных и отделочных материалов.
При расчете веса дома необходимо учитывать и предполагаемую в дальнейшем перепланировку помещений, и увеличение этажности дома (если это предусматривается).
Несущая способность опор определяется типом грунта.
В таблице 1.1 приведена несущая способность одного фундаментного столба, созданного по технологии ТИСЭ. Она определена, исходя из прочности грунта и диаметра его опорной поверхности.
Твердое состояние глины соответствует нормальной её влажности. Высокая пластичность глины соответствует предельному насыщению глины водой при высокой пористости и встречается крайне редко.
В большинстве случаях, при выборе расчетной несущей способности грунта рекомендуется назначить среднюю её величину (среднюю для низкой и высокой пластичности).
Пластичность (для глины) |
Расчетное сопротивл. Грунта (кг/кв.см) |
Несущая способность столба (т) При диаметре опоры (см) |
||||
25 |
40 |
50 |
60 |
|||
Глина |
Полутвердая |
6 |
3 |
4 |
12 |
16 |
Тугопластичная |
5 |
2,5 |
3,5 |
10 |
13 |
|
Мягкопластичная |
4 |
2 |
3 |
8 |
11 |
|
Супеси и суглинки |
Полутвердая |
5,5 |
2,8 |
3,5 |
11 |
13 |
Тугопластичная |
4,5 |
2,3 |
3 |
9 |
10 |
|
Мягкопластичная |
3,5 |
3,3 |
2 |
7 |
8 |
|
Лесс |
Мягкопластичная |
1,0 |
0,5 |
0,7 |
2,0 |
2,8 |
Пески |
Средние |
15 |
7,5 |
10 |
30 |
40 |
Пески |
мелкие |
8 |
4 |
5,5 |
16 |
22 |
Пески |
Пылеватые |
5 |
2,5 |
3,5 |
10 |
13 |
Таблица 1.1. Несущая способность фундаментных столбов
(тут табличка из книги Яковлева. Там самая слабый суглинок приведен с показателем 3,5кг/кв.см и при таком сопротивлении столб с 60см пяткой можно нагрузить до 8т. Я для перестраховки взял 6т для столба, хотя на уровне пятки тяжело было даже толстым уголком долбить землю.)
Величина несущей способности грунтов в таблице дана для глубины около 1,5 м. У поверхности она почти в 1,5 раза ниже.
При определении количества фундаментных столбов необходимо увеличить расчетную нагрузку на 25 - 30%, для создания некоторого запаса прочности, перекрывающего неточности в выборе исходных данных. Кроме того, под внутренней несущей стеной, загруженной балками (плитами) перекрытий с двух сторон, желательно шаг столбов уменьшить на 20 - 30% по сравнению с внешними стенами.
Шаг фундаментных столбов, при возведении каменных стен по технологии ТИСЭ, не следует делать больше чем 2-Зм. Это позволяет обойтись небольшим поперечным сечением ленты-ростверка. Столбы по внешнему периметру фундамента располагают по его углам и на пересечении с внутренними стенами дома.
Определим разбивку фундаментных столбов для двухэтажного дома 6,7x7,3 метров с внутренней силовой стеной и с пологой крышей. Данный расчет будем вести с некоторым запасом.
Строительство выполняется на суглинистой мягкопластичной почве (несущая способность грунта принимается - 3 кг/см2), берем самый наихудший вариант для запаса прочности.
Площадь кровли........................................................................73 м2
Площадь чердачного перекрытия...........................................40 м2
Общая площадь перекрытия первого
и второго этажа составляет....................................................... 80 м2
Объем несущих стен …………………………………….…… 75 м3
Общий периметр фундамента....................................................34 м
Вес кровли с асбоцементными листами (50 кг/м2)...................3,7 т
Вес чердачного перекрытия дерево (150 кг/м2)..........................6 т
Вес перекрытий 1 и 2 этажа дерево (200 кг/м2).........................16 т
Вес несущих стен (500кг/м3) ………..........................................37,5 т
Вес перегородочных внутренних стен ……………...................2 т
Вес фундамента (ростверк и столбы. 600 кг/пог. м).................20,4 т
Вес полезной нагрузки (люди, оборудование, мебель).............10 т
Вес снегового покрова (120 кг/м2)................................................8,8 т
Общий вес дома.............................................................................105 т
Для определения расчетной нагрузки увеличим общий вес на 20%, т. е. считаем, что он составляет около 125 т.
Т.к. внутренняя стена загружена перекрытиями с двух сторон, то принимаем шаг фундаментных столбов под внутренней стеной на 30% чаще, чем под внешней.
Один фундаментный столб по несущей способности грунта выдерживает 6 т.
Таким образом, при деревянных перекрытиях необходим 21 столб.
При периметре фундамента в 34м, расчетный шаг столбов по периметру дома будет соответственно около 1,6 м, а под внутренней стеной - 1,4 м. При увеличении числа столбов – надежность фундамента увеличится, хотя и так взят большой запас по прочности.
Для больших коттеджей расстояние между столбами выбирайте 1,35-1,5 метра. При количестве столбов 60 шт грунт будет нести около 600 тонн нагрузки. Это минимум с 3- кратным запасом по надежности по сопротивляемости грунта. А сами ж. б. столбы по прочности выдержат и 9-тиэтажный дом
Пример расчета – ( Информация взята из одного из форумов)
Итак – необходимо посчитать нагрузку на ростверк. Эта нагрузка состоит из
1 Массы стены первого этажа
2 Массы перекрытия второго этажа
3 Нагрузки на перекрытие второго этаж
4 Стен второго этажа
5 Массы крыши
6 Снеговой нагрузки на крышу
Нагрузки на перекрытия определены в СНиП и составляют ( нагрузка расчётная, нормативная всегда ниже. «Расчётная нагрузка» = «нормативная нагрузка»*«коэффициент надежности»)
Чердачные помещения 91кгс/м2
o Квартиры 195 кгс/м2
o Вестибюли, коридоры, лестницы 360кгс/м2
o Балконы с учетом нагрузки (полосовой равномерной на участке шириной 0,8м вдоль ограждения балкона) 480 кгс/м2
o Нагрузка от веса перегородок принимается в зависимости от конструкции и характера опирания, но не менее 50 кгс/м2 (нормативная нагрузка)- или 65 кгс/м2 (расчётная)
Снеговая нагрузка на крышу зависит от района нормативного веса снегового покрова
Мой район (Екатеринбург) – III – 180 кгс/м2
Белоруссия – II – III- 120 кгс/м2
Москва- III - 180 кгс/м2
«Снеговая нагрузка» = «расчетное значение снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли»* «Коэффициент перехода от веса снегового покрова к снеговой нагрузке на покрытие»
Если угол ската крыши менее или равен 25o, то коэффициент равен 1.
Если угол более или равен 60o – то коэффициент равен 0.
Промежуточные значения определяются интерполяцией
В случае примыкания например гаража или другой более низкой пристройки, когда уровень крыши пристройки ниже – образуется т.н. снеговой мешок, и от него нагрузка считается отдельно (максимум- коэффициент равен 6, длина нагрузки равна двум перепадам высоты между пристройкой и крышей, но не более 16м)
У меня угол крыши равен 34o, поэтому коэффициент перехода равен 0,755
Начнем считать
1. Определимся с типом перекрытия второго этажа и посчитаем его собственную массу :
a. Сборные Ж/б плиты – масса известна из госта
b. Деревянные перекрытия- масса балок и деревянного настила. Толщина настила обычно 40-50мм, что бы избежать зыбкости пола. Шаг балок – не более 750мм, Для перекрытия пролета в 5м необходима балка сечением 150*200мм. Собственный вес такого перекрытия составит 53кг/м2
c. Монолитные перекрытия по стальным балкам. Считать геморойно – поэтому как-нить в другой раз напишу ;)
Для моего случая – это 8 двутавровых балок 22а длиной 5,5м (масса 1.135тн), и монолитная ж/б плита толщиной 80мм+ стяжка, + плитка…. =27,7тн
2. Определим нагрузку на перекрытие :
a. Временная нагрузка на перекрытие в квартире – 195 кгс/м2
b. Нагрузка от веса перегородок - 97 кгс/м2
Для моего случая – 31тн
3. Определим массу стен первого этажа. для меня это 1182 блоков или 25,5тн
4. Определим массу стен второго этажа. Опять таки – для меня это 1175 блоков или 25тн
5. Итого – вес от стен первого и второго этажей, а так же нагрузки от перекрытия второго этажа и нагрузки на это перекрытие составил 110,55тн. Эта нагрузка распределяется равномерно на все блоки первого ряда в стене. Площадь стены в поперечном сечении составляет 16,5м2 или – 165тыс см2. Несущая способность пеноблока составляет 25кг/см2. Или – если пересчитать на площадь стены- 4125тн.
Пока что запас по несущей способности есть продолжим считать дальше…
6. Определим массу перекрытия мансарды. Тип – деревянные балки и деревянный настил. Площадь мансарды- 73,1м2. Собственная масса перекрытия – 3,8тн.
7. Определим нагрузку на перекрытие мансарды : 19тн. Для меня такая нагрузка просто нереальна, но снип есть снип.
8. Определим массу крыши и снеговой нагрузки. Площадь крыши составляет 165м2. Снеговая нагрузка на неё с учетом коэффициента перехода- 22,42тн. Масса самой крыши… тут я пас :( не знаю как считать. Но могу предложить взять вес 1 м2 крыши – как вес 1м2 перекрытия мансарды. -53кг/м2. тогда масса крыши получится 8,7тн.
Итак, сложив все вместе получаем нагрузку на ростверк в 164,4тн,
Данный расчёт не претендует на звание абсолютно точного или правильного. Я не строитель и не проектировщик ). Поэтому- если я в чем-то ошибся, то поправьте
Да, вот ещё - забыл добавить - у меня дом 10*10м, 2 этажа + мансарда. Стены наружные - пеноблок, центральная внутренняя- кирпич М125 380мм. Перекрытия- как вы уже поняли - одно монолитное ж/б, другое- деревянное. стены из пеноблока 600*200*300