Методика розрахунку пальового буронабивної фундаменту з ростверком

Розрахунок пальового фундаменту виконується в залежності від його типу. Важливо розуміти, що розрахунок буронабивних паль буде відрізнятися від обчислень для гвинтових. Але у всіх випадках потрібно виконати попередню підготовку, яка включає в себе збір навантажень і геологічні вишукування.

Відео: Ростверк. Опалубка. Частина 3. Монтаж і армування пальового ростверку (кутів, паль, шахти)

Вивчення характеристик грунту

Несуча здатність буронабивної палі буде багато в чому залежати від міцності підстави. В першу чергу варто з`ясувати показники міцності грунтів на ділянці. Для цього користуються двома методами: ручним бурінням або уривки шурфів. Грунт розробляється на глибину на 50 см більше, ніж передбачувана відмітка фундаменту.

Відео: Розрахунок фундаменту на прикладі паль ТІБЕ. Грунт. Арматура. # Будуємо ЖБ Будинок

Перед тим, як розрахувати фундамент палі рекомендується ознайомитися з ГОСТ «Ґрунти. Класифікація »додаток А. Там представлені основні визначення, виходячи з яких, тип ґрунту можна визначити візуально.

Далі буде потрібно таблиця із зазначенням міцності грунту в залежності від його типу і консистенції. Всі необхідні для розрахунку характеристики наведені на малюнках нижче.

збір навантажень

Перед розрахунком буронабивної фундаменту також необхідно виконати збір навантажень від всіх верхніх конструкцій. Буде потрібно два окремих обчислення:

• навантаження на палю (з урахуванням ростверку);
• навантаження на ростверк.

Це необхідно тому, що окремо буде виконаний розрахунок ростверку пальового фундаменту і характеристик паль.

При зборі навантажень необхідно уесть всі елементи будівлі, а також тимчасові навантаження, до яких відноситься маса снігового покриву на даху, а також корисне навантаження на перекриття від людей, меблів та обладнання.

Для розрахунку свайно-ростверкових фундаменту складається таблиця, в яку вноситься інформація про масу конструкцій. Щоб розрахувати цю таблицю, можна користуватися наступною інформацією:

Власна вага фундаментів і ростверку визначається в залежності від геометричних розмірів. Спочатку потрібно обчислити об`єм конструкції. Щільність залізобетону при цьому приймається рівною 2500 кг / куб.м. Щоб отримати масу елемента, потрібно обсяг помножити на щільність.

Кожну складову навантаження потрібно помножити на спеціальний коефіцієнт, який підвищує надійність. Його підбирають залежно від матеріалу і способу виготовлення. Точне значення можна знайти в таблиці:

розрахунок палі

На цьому етапі обчислень необхідно визначитися з наступними характеристиками:

• крок паль;
• довжина палі до краю ростверку;
• переріз.

Найчастіше розміри перетину визначають заздалегідь, а інші показники підбирають виходячи із наявних даних. Таким чином, результатом розрахунку повинні стати відстань між палями і їх довжина.

Всю масу будівлі, отриману на попередньому етапі, потрібно розділити на загальну довжину ростверку. При цьому враховуються як зовнішні, так і внутрішні стіни. Результатом поділу стане навантаження на кожен пог.м фундаментів.

Несучу здатність одного елемента фундаменту можна знайти за формулою:
P = (0,7 • R • S) + (u • 0,8 • fin • li), де:

• P - навантаження, яку без руйнування витримує одна паля;
• R - міцність грунту, яку можна знайти за таблицями, поданими нижче після вивчення складу грунту;
• S - площа перетину палі в нижній частині, для круглої палі формула виглядає наступним чином: S = 3,14 * r2 / 2 (тут r - це радіус кола);
• u - периметр елемента фундаменту, можна знайти за формулою периметра кола для круглого елемента;
• fin - опір грунту по бічних сторонах елементу фундаменту, див. таблицю для глинистих ґрунтів вище;
• li - товщина шару грунту, що стикається з бічною поверхнею палі (знаходять для кожного шару ґрунту окремо);
• 0,7 і 0,8 - це коефіцієнти.

Відео: ЯК РОЗРАХУВАТИ ростверкових ФУНДАМЕНТ

Крок фундаментів розраховується за простішою формулою: l = P / Q, де Q-це маса будинку на пог.м фундаменту, знайдена раніше. Щоб знайти відстань між буронабивних палями в світлі, зі знайденої величини просто віднімають ширину одного елемента фундаменту.

При виконанні розрахунків рекомендується розглянути кілька варіантів з різними довжинами елементів. Після цього буде легко підібрати найбільш економічний.

Армування буронабивних паль виконується відповідно до нормативних документів. Арматурні каркаси складаються з робочої арматури і хомутів. Перша бере на себе изгибающие впливу, а другі забезпечують спільну роботу окремих стрижнів.

Каркаси для буронабивних паль підбираються залежно від навантаження і розмірів перетину. Робоча арматура встановлюється у вертикальному положенні, для неї використовують сталеві стрижні D від 10 до 16 мм. При цьому вибирають матеріал класу А400 (з періодичним профілем). Для виготовлення поперечних хомутів потрібно закупити гладку арматуру класу А240. D = мінімум 6-8 мм.

Каркаси буронабивних паль встановлюються так, щоб метал не доходив за край бетону на 2-3 см. Це потрібно для забезпечення захисного шару, який запобігти появі корозії (іржі на арматурі).

Розміри ростверку і його армування

Елемент проектується так само, як і стрічковий фундамент. Висота ростверку залежить від того, наскільки потрібно підняти будівлю, а також від його маси. Самостійно можна виконати розрахунок елемента, який спирається врівень із землею, або трохи заглиблений в неї. Основа розрахунків висячого варіанти занадто складна для неспеціаліста, тому таку роботу варто довірити професіоналам.

Розміри ростверку обчислюються так: В = М / (L • R), де:

• B - це мінімальна відстань для обпирання стрічки (ширина обв`язки);
• М - маса будівлі без урахування ваги паль;
• L - довжина обв`язки;
• R - міцність грунту біля поверхні землі.

Арматурні каркаси обв`язки підбираються так само, як і для будівлі на стрічковому фундаменті. У ростверку потрібно встановити робочий армування (уздовж стрічки), горизонтальне поперечне, вертикальне поперечне.

Загальну площу перерізу робочого армування підбирають так, щоб вона була не менше 0,1% від перетину стрічки. Щоб підібрати переріз кожного стержня і їх кількість (парне), користуються сортаментом арматури. Також необхідно враховувати вказівки СП по найменшим розмірами.

приклад розрахунку

Щоб краще зрозуміти принцип виконання обчислень, варто вивчити приклад розрахунку. Тут розглядається одноповерхова будівля з цегли з вальмовой дахом з металочерепиці. У будівлі передбачається наявність двох перекриттів. Обидва виготовляються із залізобетону товщиною 220 мм. Розміри будинку в плані 6 на 9 метрів. Товщина стін становить 380 мм. Висота поверху - 3,15 м (від підлоги до стелі - 2,8 м), загальна довжина внутрішніх перегородок - 10 м. Внутрішніх стін немає. На ділянці знайдена тугопластічних супесь, пористість якої - 0,5. Глибина залягання цієї супеси - 3,1 м. Звідси за таблицями знаходимо: R = 46 тонн / кв.м., Fin = 1,2 тонн / кв.м. (Для розрахунків середню глибину приймаємо рівною 1 м). Снігове навантаження береться за значеннями Москви.

Збір навантажень робимо в формі таблиці. При цьому не забуваємо про коефіцієнти надійності.

Попередньо призначаємо ростверк шириною 40 см, заввишки 50 см. Довжину палі - 3000 мм, D перетину = 500 мм. Використовуємо приблизний крок паль 1500 мм.
Щоб розрахувати загальну кількість опор потрібно 30 м (довжину ростверку) поділити на 1,5 м (крок паль) і додати 1 шт. При необхідності значення округляється до цілого числа в бік зменшення. Отримуємо 21 шт.

Площа однієї палі = 3,14 • 0,52 / 4 = 0,196 кв.м., периметр = 2 • 3,14 • 0,5 = 3,14 м.

Знайдемо масу ростверку: 0,4 м • 0,5 м • 30 м • 2500 кг / куб.м. • 1,3 = 19500 кг.

Знайдемо масу паль: 21 • 3 м • 0,196 кв.м. • 2500 кг / куб.м. • 1,3 = 40131 кг.

Знайдемо масу всієї будівлі: сума з таблиці + маса паль + маса ростверку = 244167 кг або 244 тонн.

Для розрахунку потрібно навантаження на пог.м ростверку = Q = 244 т / 30 м = 8,1 т / м.

Розрахунок паль. приклад

Знаходимо допустиме навантаження на кожен елемент по формулі зазначеної раніше:
P = (0,7 • 46 тонн / кв.м. • 0,196 кв.м.) + (3,14 м • 0,8 • 1,2 тонн / кв.м. • 3 м) = 15,35 т .
Крок паль приймається рівним P / Q = 15,35 / 8,1 = 1,89 м. Округляем до 1,9 м. Якщо крок виходить занадто великим або маленьким, потрібно перевірити ще кілька варіантів, змінюючи при цьому довжину і діаметр фундаментів.

Розрахунок ростверку. приклад

Потрібно порахувати масу будівлі без урахування паль. Звідси М = 204 тонн.
Ширина стрічки приймається рівною М / (L • R) = 204 / (30 • 75) = 0,09 м.
Такий ростверк використовувати не можна. Звиси стін цегляної будівлі з фундаменту не повинні перевищувати 4 см. Ширину призначаємо конструктивно 400 мм. Висота залишається рівною 500 мм.

Армування ростверку пальового фундаменту:

• Робоча 0,1% * 0,4 * 0,5 = 0,0002 кв.м. = 2 кв.см. Тут досить буде 4 стрижнів діаметром 8 мм, але по нормативним вимогам використовуємо мінімально можливий діаметр 12 мм;
• Горизонтальні хомути - 6 мм;
• Вертикальні хомути - 6 мм.

Виконання розрахунків займе певний проміжок часу. Але з їх допомогою можна зберегти гроші і час в процесі будівництва.

Також ви можете розрахувати фундамент за допомогою онлайн калькулятора. Просто натисніть на посилання Розрахунок фундаменту стовпчастого типу і дотримуйтесь інструкцій.