4 способи розрахунків пальового фундаменту: як розрахувати палі, стовпи, ростверк – на онлайн калькуляторі та вручну
При зведенні будь-якої будівлі або споруди, від хмарочоса, до паркану або госпблоку, першим за порядком і важливістю слід улаштувати фундамент. Для будівництва на складних ґрунтах добре себе зарекомендували пальові фундаменти. Зробити правильний розрахунок пальового фундаменту можуть лише фахівці, тому що доводиться враховувати всі нюанси основи для конкретної будівлі та типу ґрунтів. Всі інші методи дадуть лише приблизний результат.
Типи пальових фундаментів
Палеві фундаменти мають кілька переваг перед звичайними стрічковими або плитними, такі як:
- Зниження витрат матеріалів.
- Можливість пристрою на сильнопучинистих ґрунтах.
- Можливість монтажу на ділянках із великим ухилом.
- Висока швидкість монтажу у разі застосування гвинтових паль. Фундамент під звичайний заміський будинок монтується за 1-2 дні, не потрібно чекати повного набору міцності бетоном протягом 28 діб.
Корисне відео
Палі застосовуються 3 видів:
- Забивні.
- Буронабивні. Як один із варіантів буронабивних паль монтують так звані палі ТИСЕ, з розширенням внизу. Така конструктивна особливість знижує навантаження на ґрунт і дозволяє фундаменту ефективно протистояти силам виштовхування, що виникає при морозному витріщенні ґрунтів.
- Гвинтові.
Забивні елементи у приватному будівництві застосовуються дуже рідко, т.к. вимагають залучення важкої будівельної техніки.
Розрахунок фундаменту
Розрахунок будь-якого типу основи починається з визначення типу ґрунту та рівня ґрунтових вод. Для цього найкраще звернутися до спеціалізованої організації. Варіант «як у сусіда» у разі непридатний, т.к. ці параметри можуть бути різними навіть у плямі забудови. Виходячи з рекомендацій фахівців, вибирається тип основи.
Наведені методики розрахунку приблизні і не враховують деякі фактори, які можуть вплинути на фундамент, що споруджується.
Онлайн калькулятор фундаменту
Щоб дізнатися зразкову вартість фундаменту типу «ростверк на палях», скористайтеся наступним калькулятором :
Розрахунок пальового фундаменту
Для розрахунку пальового фундаменту, як і будь-якого іншого, слід обчислити навантаження на основу F. Для цього складають вагу стін, перекриттів, покрівлі, снігове навантаження і навантаження на підлогу. Перші 3 параметри можна обчислити самостійно або за допомогою спеціальних будівельних калькуляторів. Снігове навантаження залежить від регіону, в якому розташована будова та визначається за СНиП 2.01.07-85 «Навантаження та впливи», навантаження на підлогу приймається рівним 180 кг/м2 загальної площі споруди.
Потім визначається несуча здатність палі за формулою
P= ϒ cr*R0*S+u ϒ cf*fi*hi , де
- R0 – нормативний опір ґрунту під основою палі
- S – площа основи
- ϒcr – коефіцієнт умов роботи ґрунтів під основою
- u – периметр перерізу
- ϒcf – коефіцієнт умов роботи ґрунту на бічній поверхні
- fi – опір ґрунту на бічній поверхні
- hi – глибина занурення палі нижче рівня землі.
Площа основи S круглих паль обчислюється шляхом перемноження квадрата радіуса палі на 3,14, периметр – множенням діаметра перерізу на 3,14. Діаметр палі вибирають, виходячи з передбачуваного матеріалу опалубки та параметрів обладнання, зазвичай для приватного будівництва – 200-300 мм.
Корисне відео
Глибина занурення вибирається довільна, але не менше глибини промерзання грунту +0,5 м, або по глибині залягання шару грунту, що несе, так само слід врахувати рівень грунтових вод.
Нормативний опір ґрунту R0, коефіцієнти умов роботи ϒcr та ϒcf визначається за таблицями зі СНіП 2.02.03-85.
Після обчислення несучої здатності опорного елемента обчислюється їх кількість, для чого навантаження на основу F множиться на коефіцієнт надійності, що дорівнює 1,2, і ділиться на несучу здатність P. Якщо вийшло неціле число - значення округляється до цілого у велику сторону.
У деяких випадках може бути потрібне встановлення додаткових опор, наприклад при спорудженні в будівлі печі або монтажі важкого обладнання.
Далі суму довжин несучих стін ділять на кількість паль. Таким чином, обчислюється крок пальового поля. Для визначення необхідної кількості бетонного розчину складається обсяг паль, який обчислюється перемноженням площі перерізу на висоту палі. Висота палі враховується не рівня землі, а до заданої верхньої точки.
Для цих обчислень можна скористатися калькулятором пальового фундаменту, вказавши форму підстави, підставивши необхідні змінні і вибравши в спеціальних полях форми табличні значення з нормативних документів.
Розрахунок стовпчастого фундаменту
Стовпчастим називають пальовий фундамент, в якому палі розташовані на поверхні землі або заглиблені не більше ніж на 0,5 м. Такий тип основ може використовувати тільки для будівництва невеликих легких споруд, наприклад гаража, господарського блоку маленької лазні або дачного будиночка за каркасною технологією бруса.
Розрахунок стовпчастого фундаменту проводиться також, так і пальового, проте при обчисленні несучої здатності стовпа не враховуються бічні навантаження, таким чином формула для розрахунків виходить така:
P= ϒcr*R0*S
Стовпи можуть виготовлятись монолітним способом, як і палі або виготовлятися з цегли, шлакоблоку або бетонних блоків. У другому випадку перетин виходить квадратний або прямокутний, і площа обчислюється перемноженням довжин сторін. Це потрібно враховувати під час розрахунків за допомогою калькулятора стовпчастого фундаменту.
Розрахунок фундаменту на гвинтових палях
Для обчислення підстави на гвинтових палях застосовується та сама методика, як і буронабивних паль, проте розрахунки спрощуються, т.к. гвинтові палі - типовий виріб, і здатність палі, що несе, не потрібно обчислювати самостійно, достатньо подивитися значення в таблиці і розділити навантаження від споруди на цей параметр. При розрахунках за площу основи палі приймається площа лопаті.
Щоб визначити, яке навантаження має витримувати елемент фундаменту, потрібно розрахувати приблизно паль. Для цього довжина несучих стін ділиться на передбачуваний крок монтажу опор, зазвичай 2-3 м. Потім, розподілом сумарного навантаження споруди на фундамент на кількість опор, обчислюють навантаження на 1 палю. Необхідна площа опори визначається за формулою
S=F=1,2/R0
де F – навантаження на палю, 1,2 – коефіцієнт надійності, R0 – нормативний опір ґрунту. Знаючи площу лопаті, обчислюють її діаметр за формулою D=2√S/π , і за значенням, що вийшло, вибирають з сортаменту найближчий у більшу сторону типорозмір.
Застосувавши для розрахунку кількості паль для фундаменту калькулятор, можна вибрати найбільш підходящий для заданих умов і вигідно економічно розмір паль шляхом підстановки різних параметрів. Глибина занурення паль визначається на підставі глибини залягання несучого шару ґрунту та рівня ґрунтових вод.
Розрахунок пальово-ростверкого фундаменту
При будівництві на складних ґрунтах, на ділянках з великим ухилом або при будівництві з цегли, газобетонних або інших блоків по верхній поверхні паль виготовляють стрічку, яка називається ростверк. Виконаний він може бути монолітним із залізобетону або збірним (зварним) із металопрокату. При розрахунку пальово-ростверкого фундаменту до навантажень від споруди додається ще й вага самого ростверку. При виготовленні ростверку з металопрокату, двотавра або швелера, вага обчислюється множенням довжини стрічки на питому вагу профілю, який вказується в сортаменті. Для залізобетонної конструкції обчислюється об'єм бетону (площа перерізу стрічки на довжину) на щільність матеріалу, що дорівнює 2400 кг/м3.
Корисне відео
Висновок
Розрахунки будь-якого типу фундаменту набагато зручніше робити за допомогою будівельних калькуляторів, адже відпадає потреба у пошуках потрібних параметрів у різних довідниках. Після введення необхідних даних, таких як габаритні розміри та форма фундаменти, навантаження на фундамент, тип ґрунтів, глибина промерзання та рівень ґрунтових вод автоматично обчислюються конструкційні розміри та кількість необхідного матеріалу. Однак не слід забувати, що фундамент - найважливіший елемент будівлі, що визначає міцність усієї конструкції, тому всі самостійні розрахунки, не важливо, за формулами або із застосуванням калькуляторів - швидше, довідковий матеріал, для зразкового підрахунку матеріалів і трудовитрат, а, отже, вартості спорудження . Точні обчислення та складання робочих креслень краще доручити фахівцям.
