Толщина фундамента для 2 этажного дома: Фундамент для двухэтажного дома: какой выбрать, расчеты

Как же прекрасно иметь свой дом! Для того чтобы сэкономить на строительстве при возведении дома большой площади, выгодным решением может оказаться строительство двухэтажного дома, так как в стройке будет задействована минимальная часть участка. Для строительства двухэтажного здания обязательно нужно проводить геодезические исследования. Они необходимы для правильного определения уровня грунтовых вод на месте строительства будущего здания и качества почвогрунта. Естественно, при проведении строительных работ, основной упор делается на расчет размеров важнейшей конструктивной части строения – фундамента. Этот расчет должен быть предельно точен! Первоначально рассчитывается ширина фундамента для двухэтажного дома, а также его глубина и площадь подошвы. Именно фундамент принимает на себя всю нагрузку, находящуюся выше и распределяет ее по всему основанию строения.

Выбор в пользу фундамента ленточного типа

Исходя из строительной практики, не рентабельным является стройка здания на свайном фундаменте. Его возведение потребует значительных денежных вложений не только на транспортировку самих свай, но и на аренду спецтехники и т.п. Поэтому для кирпичных домов в несколько этажей чаще всего применяются ленточные основания.

Если используют сборный фундамент, то он состоит из стеновых блоков из бетона и железобетонных плит, толщиной 0,5 метра. Снизу предусматривается специальное расширение, что препятствует вытеснению его грунтом. Узкие элементы обязательно армируются, а в местах соприкосновения кирпичных стен и основания кладется поливинилхлоридная пленка и утеплитель.

Чаще всего для таких домов делают заливные фундаменты, которые выполняются из бетона со щебнем или же гравием. Сначала выставляется опалубка, а следом заливается бетон и утрамбовывается.

Расчет ширины ленты фундамента

Перед началом подготовительных работ стоит задаться вопросом, какая ширина фундамента потребуется при строительстве. Ориентируясь на качественные характеристики всего здания в целом, рассчитывается ширина подошвы. Для кирпичного двухэтажного дома лента углубляется на 0,3 метра ниже границы промерзания. А вот для деревянного еще на 0,1 метра меньше, при отсутствии неравномерного вспучивания почвы.

Какова же ширина ленты фундамента? Сама полоса ленты составляет обычно 400 мм, что вполне достаточно. После этого рассчитывают площадь ленточного фундамента. От этого показателя зависит площадь конструкции, при которой построенный двухэтажный дом будет иметь максимальную устойчивость.

Ниже приведена формула, по которой можно вычислить площадь подошвы:

S > k (n)*F/k (c)*R,

где

• k (n) – коэффициент надежности,
• F – оказываемая нагрузка на грунт,
• k (c) – коэффициент условия работы,
• R – сопротивление грунта.

Самым главным правилом, является – не допустить проседания строения под оказываемыми нагрузками, так как в случае пучения почвы во время заморозков, здание может выталкиваться наружу, или же наоборот уходить в нее под собственным весом или снегом. Не правильный расчет нагрузок может довести до того, что вновь построенный дом разрушиться.

Используемые параметры

Рассчитывая ширину основания фундамента, не стоит забывать о следующих параметрах:

• несущая способность – этот параметр необходим при вычислении площади подошвы, чтобы верно вырыть котлован. Рассчитываемая ширина ленточного фундамента должна быть согласована с несущей способностью;
• толщина несущей стены – при правильных расчетах получается как минимум на 0,1 метра меньше толщины основания. Этого достаточно для того, чтобы была возможность качественной отделки фасадов;
• расстояние между армирующими прутьями, которое обязано составить не менее 200 мм.

Нагрузки, учитываемые при расчете

Как же определить всю нагрузку, воздействующую на ленточный фундамент? Нужно учитывать множество параметров. Это и удельные веса стен, кровли, перекрытий, и нагрузки фундамента, и нагрузки от снега и т.д. Если известны числовые значение этих нагрузок, то без особых проблем можно вычислить их суммарную нагрузку.

Например, воспользуемся табличными значениями среднего удельного веса: для шиферной крыши – 40-50 кг/м2, рубероидной – 30-50 кг/м2; черепичной – 60-80 кг/м2; листовой стали – 20-30 кг/м2. Значение для кирпичных стен – 200-270 кг/м2; для железобетонных – 300-350 кг/м2; для деревянных – 70-100 кг/м2; для каркасных с утеплителем – 30-50 кг/м2. В целях вычисления нагрузки для железобетонных перекрытий берут 500 кг/м2, а балочных – от 70 до 300 кг/м2.

Снеговые нагрузки рассчитывают исходя из нормативных данных, ориентируясь на климатическую зону. В средней климатической зоне удельная нагрузка приравнивается к 100; в северной – 190; в южной – 50. Эти значения умножаются на площадь кровли.

На ширину подошвы влияет также нагрузка от фундамента строящегося объекта. Чтобы более точно рассчитать данный параметр нужно знать массу, площадь и объем фундамента. Это довольно сложные расчеты, поэтому принимается ширина ленты, с внутренней стороной 400 мм. Если высчитать произведение средней плотности материала, из которого изготовлен фундамент (для железобетона – 2400) и объема основания, имеется возможность вычислить значение нагрузки. Все полученные параметры необходимо просуммировать и подставить в формулу, тем самым можно получить значение площади фундамента двухэтажного дома.

Вычисление размеров подошвы

В обязательном порядке следует учесть давление на опору, так чтобы расчетное значении оказалось больше среднего. Во время вычислений не стоит забывать и о характеристиках разных типов почвы, и о конструкциях строения, и о глубине закладки основания. Еще учитывается предельная норма осадков и подъемов самого грунта. Конструкции дополнительно укрепляются, чтобы не подвергнуть вертикальной деформации фундамент, при этом соблюдая все требования к технологии и архитектуре. Если на месте стройки почва глинистая, возможно с повышенным содержанием торфа или подвержена сейсмическим нагрузкам, то следует обеспечить платформу хорошей прочностью и основательностью.

Многие опытные строители советуют закладывать фундамент прерывистым. Таким образом, его осадка в разы меньше, чем у ленточного, а это соответственно увеличивает на 20-30 % давление под подошвой.

Так какова же расчетная ширина ленточного фундамента?

Чем сложнее конструкция дома и тяжелее используемые при строительстве стройматериалы, тем соответственно больше давление на основание. А от этой величины напрямую зависит ширина фундамента. Так какой ширины должен быть фундамент, чтобы выдержать всю нагрузку?

Проектировщики зачастую самостоятельно рассчитывают с большой долей точности оптимальную ширину фундамента под дом, но для приблизительных расчетов, чтобы определить необходимый объем работ и сопутствующих затрат, можно воспользоваться значениями из таблицы.

1. Баня/сарай (нагрузка до 20кН/м2), ширина полосы бетона – от 250 до 400 мм;
2. Деревянный дом (нагрузка 30кН/м2), ширина составляет – от 300 до 650 мм;
3. Двухэтажный кирпичный коттедж, ширина может колебаться от 650 до 750 мм.

Для тяжелых строений, особенно если они строятся на рыхлых почвах, обязательно необходим предельно точный расчет ширины фундамента и экспертная оценка его несущей способности. Дабы избежать критических ошибок не рекомендуется рассчитывать самостоятельно!

Какая бы то не была стройка, она всегда должна начинаться с проекта, в котором ведущие инженера производят расчеты, опираясь на климатические условия района стройки и на рыхлость почвы. Так как ширину фундамента, а точнее его подошву можно расширить, если почва рыхлая, и сделать 200-300 мм к верху, если зимние морозы не превышают -10 ○С. Возможно дополнительно добавить закладки под колонны, это хорошо сэкономит на фундаменте.

Таким образом, в данной статье рассмотрены основные моменты, которые следует запомнить, они помогут определить основные параметры для строительства фундамента, такие как – глубина и ширина фундамента для двухэтажного дома. Полученная информация поможет держать контроль над процессом и быть в курсе всех вопросов задаваемых при строительстве экспертами и специалистами проектировщиками.

Высота фундамента для двухэтажного дома

Определяем глубину закладки основания для двухэтажного пенобетонного дома.

Дом из пеноблоков имеет много преимуществ, этот стройматериал мало весит, хорошо сохраняет тепло, обеспечивает комфортный микроклимат, без проблем укладывается и обрабатывается. При подборе типа постройки предпочтение отдается двухэтажным, такое исполнение дает больше полезной площади при ограниченной величине участка. Строить здания выше из пеноблоков не позволяет низкая устойчивость на разрывные нагрузки, неоправданно возрастают затраты на армирование стен для укладки перекрытий. Требования к фундаменту дома неоднозначные, с одной стороны малый вес пенобетона позволяет выбрать самый простой вариант, с другой – для исключения риска растрескивания блоков основание должно быть максимально надежным и устойчивым.

Высота ленточного фундамента для двухэтажного дома.

Факторы, влияющие на глубину закладки

При строительстве из пеноблоков чаще всего подбирают ленточный или плитный тип фундамента, столбчатый в данном случае не разрешен, а винтовой для двухэтажных домов обходится дорого. Альтернативой служит свайно-ленточный с буронабивными опорами, но он подходит не всегда, к тому же при его выборе затраты возрастают из-за необходимости жесткого армированного ростверка, его наличие обязательно. Главным требованием к конструкциям является монолитность, сборный тип фундамента не обеспечивает должной устойчивости. Рекомендуемая ширина ленты – от 35 см, но не меньше размеров стен, этот параметр проверяются с учетом массы постройки и несущих способностей грунта, но расчетная средняя нагрузка 1 м2 двухэтажного здания из пеноблоков редко превышает 900 кг/м2, обычно этого достаточно.

Таким образом, главной задачей становится выбор правильной глубины фундамента.

Ключевыми факторами влияния на эту величину являются характеристики грунта – УГВ, расстояние от нулевой отметки до линии промерзания, его вид и несущие способности. Второй показатель относится к нормативным и зависит от региона строительства и типа почвы. Для сравнения: суглинки и глины в Московской области в среднем промерзают до 1,35 м, мелкие пески – до 1,64, крупнообломочные грунты – до 2. Точно значение легко найти в таблицах.

Знание типа грунта и определения высоты подъема вод для фундамента частного дома не менее важно. Проведение анализа обязательно, в данном случае нельзя использовать табличные величины или результаты, полученные на соседних участках. Для исключения ошибки бурится скважина до 2,5 м глубиной, через каждые 20 см берутся отдельные пробы грунта. В идеале эту процедуру проводят в нескольких точках. Помимо определения типа почвы (органические или песчаники не скатаются в шарик, глина – потрескается) отслеживается высота подъема грунтовых вод.

Этот этап помогает определиться с глубиной фундамента: мелкое заглубление ленты допускается при УГВ не выше 1,5-2 м. Существует четкое правило: чем выше риск подтапливания, тем ниже эффективность ленточного типа основания. При подъеме до 0,5-1 м стоит рассмотреть другие варианты или усилить меры по водоотводу. Оптимальным типом фундамента дома в этом случае считается мелкозаглубленная плита из железобетона, она закладывается примерно на 0,5 м. Организация дренажа обязательна, это означает что котлован выкапывается еще глубже (в пределах 1 м).

Высота фундамента для двухэтажного дома.

Существует четкая связь между геологическими и климатическими условиями и рекомендуемой глубиной закладки фундамента одно- и двухэтажного дома из пеноблоков. Допустимые минимумы приведены в таблице:

Расстояние от нулевой отметки до грунтовых вод зимой.

Гравелистые, пески с крупным и средним песком.

Для исключения ошибок при расчете глубины ленточного фундамента для двухэтажной постройки из пеноблока придерживаются следующей рекомендации: мелкое заглубление допускается только при строительстве на устойчивых почвах, с низким УГВ. Во всех остальных случаях подбирают закладку монолита ниже уровня промерзания. Первые условия встречаются разве что на скальных участках, это является главной причиной, по которой специалисты советуют при выборе ленточного основания под дом из пеноблоков глубокое заложение.

Отдельного внимания заслуживает строительство на склонах. Единственно подходящим в данном случае является свайно-ростверковый тип фундамента, иначе дом из пеноблоков даст трещины. Армирующая лента заглубляется в землю по всему периметру или поднимается над землей, ее высота будет разной. Важное требование – низ опор должен достигать устойчивых слоев. Минимальная глубина фундамента (длина винтовых свай) в этом случае определяется как: расстояние до неподвижного пласта + 30 см.

Типы грунта для фундамента.

Указанные величины актуальны при соблюдении всех правил закладки оснований, а именно: наличия двухслойной дренирующей подушки, надежного армокаркаса, выбора необходимой марки бетона (от М250 и выше). Одним из обязательных условий возведения дома из пеноблоков является надежная гидроизоляция ленты, ростверка или армопояса плиты, с этой целью используются рулонные материалы. Кладка первого ряда проводится исключительно на цементно-песочный раствор (пропорции 1:3, требования к качеству и свежести вяжущего высокие).

К дополнительным мерам, продлевающим срок службы фундамента относят утепление, усиление геотекстилем, увеличение толщины дренажной подушки, замену засыпаемого грунта песком, потребность в них определяют специалисты.

Высота фундамента над землей: -инструкция по монтажу своими руками, особенности конструкции для двухэтажного, деревянного дома, как рассчитать габариты сооружения ленточного типа, цена, фото.

Высота фундамента – над землей и полная, особенности плитных и ленточных оснований

Какой должна быть минимальная высота фундамента над землей? На что она влияет? Как определить оптимальную полную высоту фундамента для дома с определенными характеристиками?

Высота фундамента для дома.

Самостоятельное строительство – это вечный баланс между надежностью и экономией.

Высота над уровнем грунта.

А стоит ли вообще уделять этому параметру строительства особое внимание? Разве не достаточно просто вывести фундамент на уровень поверхности грунта и возводить стены?

Недостаточно. Фундамент – это отдельная строительная конструкция, которая изолирована от стен для предотвращения капиллярных процессов в них слоем гидроизоляции.

Влажность стены и нижней части строения может довольно сильно различаться – и благодаря грунтовым водам, и вследствие того, что во время дождя или таяния снега основание дома неизбежно окажется влажным. Стены из пористого материала при контакте с водой тоже будут мокнуть, что нежелательно: это снизит срок их службы и ухудшит теплоизоляционные качества.

Давайте соберем в единый список все функции возвышающегося над землей фундамента.

1. Он препятствует намоканию стен во время дождя или таяния снега в оттепель.

Обратите внимание: высота фундамента деревянного дома особенно важна.
Гниение нижнего венца – вечная проблема сооружений из бруса или бревна.
Если возведение высокого фундамента в силу каких-то причин невозможно, строится цоколь из кирпича или других устойчивых к сырости материалов.

1. При уборке снега и других дворовых работах высокий цоколь или выполняющий его функцию возвышающийся над землей фундамент убережет чистовую фасадную отделку от механических повреждений.
2. Высокое основание дома компенсирует неизбежную усадку грунта под весом стен.
3. Расстояние между полом и грунтом в случае ленточного, столбчатого или свайного оснований определяет и долговечность перекрытия (как правило, деревянного), и теплоизоляционные качества подпола.

Высота фундамента для частного двухэтажного дома.

В защите от влажности нуждаются не только стены, но и балки пола.

1. Наконец, не будем забывать про подвалы и цокольные этажи. Да, возможно сооружение отдельного цоколя; однако с точки зрения прочности здания цельная лента большей высоты однозначно выигрывает у связки “фундамент-цоколь-стена”.

• Минимальная высота над землей оговорена в СНиП и составляет 200 миллиметров. Заметьте: на практике это значение используется лишь в случае лежащей в основании здания монолитной плиты (ее цена может составлять до 50% общей стоимости строительства, и минимально достаточная толщина будет означать уменьшение расходов).
• Обычно разумным минимумом считается 35-40 сантиметров. Именно на такую высоту поднимаются над грунтом ленточные фундаменты в большинстве случаев.
• Оптимальную высоту цоколя или выполняющего его функции фундамента можно оценить, прибавив 10 сантиметров к средней высоте снежного покрова в последние годы.

В целом, важно понимать: чем выше над грунтом возвышается бетонное основание дома – тем меньше у вас будет проблем с сохранением целостности стен и утечками тепла в нижней части строения. Разумеется, затраты при этом вырастут. При этом надземная часть не должна быть выше подземной: несмотря на прочность железобетона, такая конструкция будет неустойчивой. (см. также статью Какой марки нужен бетон при ленточном фундаменте: советы по самостоятельному строительству).

Важно: Цоколь или возвышающийся над землей фундамент защищают гидроизоляционными материалами. Одно из популярных решений – облицовка морозостойкой клинкерной плиткой. Она не только улучшит внешний вид основания дома, но и сделает его куда более долговечным.

Высота фундамента для двухэтажного кирпичного дома.

Основание выше уровня земли облицовано клинкером.

Общая высота.

Как рассчитать высоту фундамента при строительстве своими руками?

Вопрос имеет смысл в двух случаях – плитного и ленточного фундамента. Сваи заглубляются ниже глубины промерзания и опираются на прочное основание, уровень которого определяется геологическим исследованием.

Он сооружается, прежде всего, на пучинистых и слабых грунтах. Толщина плиты определяется массой строения и его конфигурацией: высокая этажность при малой площади потребует более прочного основания.

В качестве ориентира стоит привести несколько значений.

• Разумная высота фундамента для двухэтажного дома из бруса, сип-панелей или газобетона – 20 сантиметров.
• Для легкого одноэтажного строения хватает прочности 10-сантиметровой армированной плиты.
• 35-40 сантиметров – толщина плитного фундамента для трехэтажного особняка из полнотелого кирпича с его плотностью около 2 тонн на кубометр.
• 63-метровая лифтовая колонна Останкинской телебашни покоится на монолитной плите толщиной 1 метр.

Высота фундамента над землей.

На фото запечатлена подготовка площадки для заливки этой плиты.

Какова минимальная высота ленточного фундамента для дома? Точнее, его подземной части: рекомендации по высоте над почвой нами уже изучены. (см. также статью Марка бетона для фундамента – как сделать правильный выбор )

Инструкция найдется в СНиП II-Б.1-62.

• Глубина заложения в 0,5 метра рекомендуется при глубине промерзания непучинистого грунта до 2 метров и слабопучинистого до 1 метра.
• Закладка на глубину 0,75 метра рекомендована при глубине промерзания непучинистого грунта до 3 метров, слабопучинистого – до 1,5 м.
• Если непучинистый грунт промерзает более чем на 3 метра, а слабопучинистый – на 1,5 – 2,5 м, основание дома закладывается на глубину 100 сантиметров.
• При промерзании слабопучинистых грунтов на 2,5 – 3,5 метра ленточный фундамент заглубляется на 150 сантиметров.

Коррективы в схему может внести высокий уровень грунтовых вод: если они близко к поверхности, мелкозаглубленные ленточные основания применять не рекомендуется. (см. также статью Какой фундамент сделать при высоком уровне грунтовых вод – практические советы).

Какой высоты фундамент двухэтажного дома.

Здесь лучшим выбором стала бы монолитная плита без заглубления.

Если по высоте над грунтом какие-то общие рекомендации возможны, то глубина заложения основания дома и его тип в идеале должны определяться на основании исследований грунта. В представленном в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме. Успехов в строительстве!

Глубина основы для двухэтажного дома из пенобетонных блоков.

Большой интерес к пенобетону вызван его свойствами: легким весом, возможностью быстро возвести здание, теплопроводностью, морозоустойчивостью. Так как третья часть всех затрат по строительству ложится на сооружение основания, потребуется произвести точные расчеты, позволяющие определить глубину фундамента для двухэтажного дома из пеноблоков. Существует несколько вариантов закладки. Чтобы выбрать оптимальный, необходимо подготовить предварительный этап, подразумевающий замеры, проектировку и разведку почвы.

Высота фундамента для двухэтажного дома из газобетона.

Факторы, влияющие на расчет глубины

Несмотря на то, что пенобетон – легкий материал, двухэтажное здание имеет значительный вес, учитывая нагрузку несущих стен, межкомнатных перегородок и кровельной системы. Поэтому прочность основания должна быть достаточной, чтобы выдержать давление. Решение о типе фундамента принимают, исходя из предварительных исследований, которые включают в себя следующие тонкости:

1. Качество грунта на местности. Самые опасные – это пучинистые почвы, которые могут вытолкнуть подошву. Даже усиление арматурой не удержит здание от разрушения. Чтобы провести точную разведку, на всей территории делают несколько скважин глубиной около 200 см и берут пробы. Так как котлован под двухэтажный дом роют не более 100 см, то будет достаточно забора грунта в 200 мм.

2. Для мягких, непучинистых почв достаточно мелкозаглубленного ленточного фундамента. Если подошва планируется на пучинистом грунте или коэффициент залегания выше нормы, используют свайный или столбчатый вариант.

Столбчато-ленточный фундамент технология ТИСЭ.

3. Глинистая земля требует особого внимания. Вещество бывает разным, это зависит от степени концентрации. Из-за его пластичности необходимо обустройство надежной подложки и увеличение ширины основания. Голубая глина плохо пропускает влагу, что способствует скоплению жидкости. В этом случае важно хорошо продумать гидроизоляцию и монтаж дренажной системы.

4. Глубина зависит от показателя промерзания грунта. Поэтому климатические особенности региона также важны. Более всего низкая температура влияет на пучинистые почвы.

5. Уровень залегания вод – еще один важный фактор. Если грунтовые жидкости находятся близко к поверхности, то ленточное основание будет неэффективным.

6. Для зыбкой почвы подходит фундамент плиточного типа. Благодаря особенностям он получается плавающим, не боится разрушений. Но такой вариант пригоден для малых нагрузок.

7. В расчет глубины закладки необходимо включить вес всех материалов: строительных, изоляционных и отделочных, коммуникационные системы, имущество владельцев, планируемое количество проживающих. Кроме этого, важную роль играет масса выпавших осадков: снежные заносы, обледенения, которые являются дополнительной нагрузкой.

Высота фундамента.

Выяснив все необходимые показатели, можно определиться с типом основы:

1. Ленточный вид представляет собой сплошную полосу по периметру стен. Можно обустроить составленный из блоков или монолитный фундамент. Мелкозаглубленный – это прочное и надежное сооружение, которое закладывают в грунт на глубину до 80 см на величину промерзания.

2. В случае имеющихся на территории непучинистых почв, которые находятся на расстоянии более 2 метров вниз, устанавливают опоры из монолитного бетона или блоков для столбчатого фундамента.

3. При сооружении свайного основания железобетонные шпунты забивают на глубину около 6 м с учетом промерзания. Эта технология обеспечивает прочность и способность выдерживать все здание даже в холодном климате.

Рекомендации по расчету

Опытные специалисты определяют тип почвы, всего лишь подержав в руке комок земли. Для менее осведомленных строителей пригодятся некоторые советы:

• Чтобы выяснить особенности грунта, можно воспользоваться специальной картой. Если поблизости имеется водоем, вздутие окажется значительно больше, чем ожидалось.
• Идеальным условием для любого основания считают ситуацию, когда грунтовые воды находятся выше глубины промерзания, так как во время холодов пересекающиеся источники застывают и поднимают почву, что чревато трещинами.
• Неотапливаемые подвалы подразумевают закладку на 10% ниже уровня промерзания, остальные – на 30% выше.

Чтобы рассчитать глубину закладки, можно воспользоваться таблицей (с учетом примерной обшей нагрузки на двухэтажный дом из пеноблока в 35 000 кг):

Действительно рабочий законный способ экономии.

Это нужно знать каждому!

Если участок в основном состоит из чернозема, верхний слой полностью снимают до твердого основания, как непригодный для строительства.

Глубина закладки фундамента прежде всего зависит от состояния почвы на участке, для этого проводят бурение скважин, помогающие выяснить свойства грунта. Также важными факторами являются величины промерзания и расположения подземных вод. В расчеты включают вес всех материалов и конструкций дома, мебель и коммуникации. Только соединив все параметры, можно узнать какую нагрузку должно выдерживать основание.

Рекомендация: Хорошая статья,дает общее понятие о высоте фундамента двухэтажного дома. В реальности высота фундамента определяется конструктивном дома и эстетическим взглядом владельца. Тем не менее, нужно иметь деньги для более высокой высоты.

Глубина ленточного фундамента для двухэтажного дома

Фундамент – основа любого строения, поэтому крайне важно при обустройстве не допустить даже малейших ошибок. Качественно сделанная основа не только укрепит строение, но и продлит срок его эксплуатации. Строительство двухэтажного дома также начинается с проработки фундамента, но для начала нужно исследовать грунт на предмет его состояния и высоты грунтовых водоносных слоев. Такие геодезические исследования обязательны для того, чтобы рассчитать, какая глубина, высота нужны для фундамента будущего дома.

Определение глубины для двухэтажного дома

Фундамент – основа любого строения, поэтому крайне важно при обустройстве не допустить даже малейших ошибок

Для определения глубины фундамента высчитывается не только вид грунта и высота водоносных слоев, но и точка промерзания почвы. В частности разделяется несколько типов грунта:

1. Пучнистые – это мелкий песчаник, суглинок и другие нетяжелые составы.
2. Непучнистые – это полускальные и скальные породы.
3. Слабопучнистые считаются более тяжелыми. Сюда входят гравелистые (крупные и среднекрупные), а также крупнообломочные грунты.

Важно! Ленточный фундамент для двухэтажного дома на слабопучнистых грунтах отнимет не только силы, но и финансы. Поэтому лучше выбрать любой другой тип фундамента

Высота подхода грунтовых водоносных слоев также влияет на то, какие размеры будет иметь фундамент для двухэтажного дома. В случае близкого нахождения точки выхода при наличии пучнистой почвы, глубина должна быть как можно меньше. А такое сочетание грозит большими затратами и выбором нестандартных решений. Однако, ленточный фундамент тем и хорош, что его можно заглублять на 0,7 метров и при этом быть уверенным в прочности основы. Дополнительные работы потребуются не самые сложные — гидроизоляция несущей конструкции.

Совет! Полускальные и скальные грунты не зависят от подхода водоносных слоев и точки промерзания. Поэтому, тут геодезические изыскания не потребуются, а глубина закладки несущей основы может быть стандартной.

Точка промерзания грунта – последний критерий в выборе глубины пролегания несущей основы для двухэтажного дома. Но тут есть свой секрет: в случае не пучнистого грунта на участке, точка промерзания большого влияния не оказывает.

Рекомендуем к прочтению:

Расчет глубины и ширины фундамента для двухэтажного дома

Глубина несущего основания зависит также от материалов для постройки дома

После определения главных факторов, рассчитываются основные параметры несущей основы: глубина, ширина, высота ленточного фундамента.

Совет! В случае возведения каркасного двухэтажного дома, расчет глубины траншеи производится по стандартным параметрам каркаса высотой 70 см.

Как правило, ширина основания дома определяется как предполагаемая толщина внешних стен плюс 15 см. Но такие расчеты весьма приблизительны, чтобы определить более точные параметры, нужно учитывать следующие данные:

1. Площадь подошвы ямы, для определения габаритов которой необходимо знать массу конструкции и несущую способность;
2. Толщина основных стен строения;
3. Рыхлость почвы;
4. Точку промерзания.

Совет! Глубина несущего основания зависит также от материалов для постройки дома, климатических условий и места строительства. Двухэтажный дом считается малоэтажным типом строения, поэтому вполне подходит материал типа кирпича, шлакоблока. Ленточный фундамент для таких домов может быть мелкозаглубленного типа.

Формула для расчета: 0,8 м умножить на количество этажей будущего дома. Получается цифра 1,6 – именно такая глубина считается стандартной для двухэтажного дома.

Особенности ленточного фундамента

Ленточный фундамент относится к монолитному типу и идеален на песчаных, глинистых почвах

Ленточный фундамент относится к монолитному типу и идеален на песчаных, глинистых почвах. Используется также на грунтах с перепадами 20-50 см. Отличие данного типа несущей основы в расположении по всему периметру строения, включая несущие стены.

Рекомендуем к прочтению:

Ширина основы должна превышать толщину стен, при этом учитывается максимальная нагрузка на грунт для имеющегося вида почвы. Толщина же зависит от материала строительства. Например, если используя бетон, ширина основы берется стандартная – 25 см, железобетон – ширина 10 см, натуральный камень – ширина 50 см.

В вопросах определения, какой именно должна быть высота заглубления фундамента, стоит обратить внимание на тип сооружения. В частности, для деревянных строений выбирается высота заглубления не более 15-20 см ниже точки промерзания грунтов, а вот для более тяжелого двухэтажного дома из кирпича, высота заглубления требуется от 30-40 см ниже уровня промерзания.

Совет! После того, как определена глубина несущего основания, высчитывается высота. Размеры варьируются по желанию заказчика, однако стандарты предлагают свои параметры: для домов из кирпича или газобетона высота от 20 см, для дерева от 35-40 см. Строители рекомендуют брать такие параметры: плюс 10 см к высоте снежного покрова, характерного для данной местности

Руководство по проектированию фундамента | Опоры колонн

Проект фундамента

Фундамент — основа любого сооружения. Без прочного основания конструкция долго не продержалась бы. Мы должны быть очень осторожны при проектировании фундаментов, потому что вся наша конструкция опирается на фундамент. Задача фундамента — безопасно переносить нагрузки здания на землю.

Укладка армирования опор колонны | Фонд Дизайн

Прочность фундамента определяет срок службы конструкции.Как мы уже говорили в предыдущей статье, конструкция фундамента зависит от типа почвы, типа конструкции и ее нагрузки. Чем выше несущая способность грунта, тем большую нагрузку он может безопасно нести.

Фундаменты в основном делятся на мелкие и глубокие.

В этой статье мы обсудим пошаговое руководство по проектированию опор колонны для неглубокого фундамента.

Опоры железобетонные

Опора состоит из нижнего конца колонны, столба или стены, которые я увеличил выступающими рядами для распределения нагрузки.

Опоры должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать приложенные нагрузки, моменты и силы, а также индуцированные реакции, а также гарантировать, что любое возможное оседание должно быть как можно более равномерным, а безопасная несущая способность грунта не будет превышена.

В наклонных или ступенчатых опорах эффективное поперечное сечение при сжатии должно быть ограничено площадью над нейтральной плоскостью, а угол наклона или глубина и расположение ступенек должны быть такими, чтобы проектные требования выполнялись на каждом участке.

Методика расчета опор колонны | Проект фундамента

Вот пошаговое руководство по проектированию опор колонны:

План и разрез опоры колонны | Фонд Дизайн

Шаг 1

Площадь, необходимая для опоры

Квадрат = B = (w + w1) / P0

Где, Po = безопасная несущая способность грунта

w1 = собственный вес опоры

w = собственный вес опоры

для прямоугольника = b / d = B / D

А = ш x г

Чистое давление снизу вверх

q / p = Вт / д

Шаг 2

Изгибающий момент

Критическое сечение по максимальному изгибающему моменту принято на торце колонны

Для квадратного фундамента

M _xx = q x B / 8 (L — a) ²

M _xx = q x L / 8 (B — b) ²

M _yy = q x B / 8 (L — a) ²

Шаг 3

Для фиксации глубина опоры должна быть больше из следующих:

Глубина учета изгибающего момента

d = √ (M / Qb)

где, Q = момент требуемого коэффициента

Глубина с учетом сдвига

Проверить односторонний сдвиг

Проверка на двусторонний сдвиг или продавливание

Критический сдвиг для одностороннего сдвига считается на расстоянии «d» от торца колонны.

Сила сдвига, V = qB [½ (B — b) d]

Номинальное напряжение сдвига, T _v = k. Т _с

_Tc = 0,16 √fck

Шаг 4

Проверка на сдвиг в двух направлениях

Критическое сечение для двухстороннего сдвига считается на расстоянии d / 2 от всех граней колонны.

SF, V = q [B ² — (b + d) ² ]

SF, V = q [L x B — (a + d) (b + d)]

Номинальное напряжение сдвига, Т _v = V / 2 ((a + d) (b + d) d) ——- {для прямоугольника

_Tv = V / 4 ((b + d) d) ——- {для квадрата

_{телевизор} = к.Т _с

к = 0,5 + β> 1; [Бета β = отношение сторон колонны

_Tc = 0,16 √fck

Площадь стали, Ast = M / ((σ) stjd)

Связанные

,

Как добавить двухэтажную пристройку

Часто дешевле, чем переезд, и более экономично, чем строительство одноэтажной пристройки, двухэтажная пристройка не только добавляет больше жилого и спального пространства — она ​​также может изменить внешний вид вашего дома снаружи.

Это руководство охватывает:

• Затраты на пристройку двух этажей
• Разрешение на проектирование
• Строительные нормы и правила
• Размер пристройки
• Проектирование пристройки

Сколько стоит построить двухэтажную пристройку?

Двухэтажная пристройка дает вам вдвое большую жилую площадь, чем одноэтажная, но стоимость фундамента и крыши в значительной степени сопоставимы для обоих типов строительства, что означает, что деньги, потраченные на квадратный метр, меньше при двухэтажной пристройке. ,

Прежде чем приступить к планированию дизайна расширения, определите свой бюджет с помощью этого списка:

• Если у вас ограниченный бюджет, рассчитывайте заплатить от до 1 320 фунтов стерлингов / м² за базовое качество
• За двухэтажную пристройку хорошего качества вы заплатите от 1620 фунтов стерлингов до 1860 фунтов стерлингов.
• За пристройку с высокими техническими характеристиками рассчитайте расходы от 1860 фунтов стерлингов до 2100 фунтов стерлингов / м²

На Помимо затрат на строительство, вам необходимо учесть следующее:

• Гонорары архитекторов (около 3-7% затрат на строительство)
• Управление проектом (около 3-7% стоимости строительства)
• Заявка на планирование сборы (в настоящее время 206 фунтов стерлингов в Англии за пристройку на два этажа)
• Затраты на обследование (от 500 до 1500 фунтов стерлингов)
• Инженер-строитель (500–1000 фунтов стерлингов)
• Сборы за контроль здания (до 900 фунтов стерлингов за пристройку площадью 80–100 м² )
• Соглашения о партийной стене (700-1 фунт стерлингов, 000 на соседа при необходимости)
• Стоимость внутренней отделки

Эта современная двухэтажная пристройка к гранитному фермерскому дому в сельской местности Абердиншира, спроектированная Дэвидом Уилсоном из Room Architects , облицована лиственницей и отличается обширным остеклением из Velfac . (Изображение предоставлено Найджелом Ригденом)

Нужно ли мне разрешение на проектирование двухэтажной пристройки?

Хотя можно построить двухэтажную пристройку при наличии разрешенных прав на застройку, весьма вероятно, что вам потребуется разрешение на строительство.

В любом случае всегда стоит проконсультироваться с вашим местным органом планирования, но основные правила заключаются в том, что разрешение на планирование потребуется, если расширение:

Закон о партийной стене

Если ваше предлагаемое расширение влияет на партийную стену, сделайте обязательно передайте «Извещение» своим соседям перед началом работы.Узнайте больше здесь.

• покрывает более половины площади земли вокруг вашего дома
• простирается к дороге
• увеличивает общую высоту здания
• простирается более чем на 6 м от задней части пристроенного дома
• простирается более чем на 8 м от задняя часть особняка
• выше 4 м
• больше половины ширины вашего дома
• использует материалы, отличные от материалов оригинального дома
• включает балкон или приподнятую веранду

Требуется ли пристройка к двум этажам соблюдать строительные нормы и правила?

Да.Любой проект расширения должен соответствовать строительным нормам. Вам нужно будет подать заявку на выполнение работ в отдел строительного контроля вашего местного органа власти.

Некоторые подрядчики сертифицированы по строительному контролю, что означает, что они могут выполнять работы без необходимости участия отдела строительного контроля.

Эти домовладельцы удвоили размер своего ветхого коттеджа, добавив бесплатную пристройку в современном стиле , спроектированную CaSA Architects.(Изображение предоставлено Саймоном Максвеллом)

Насколько большим может быть моя двухэтажная пристройка?

Правила планирования обычно требуют, чтобы пристройки соответствовали существующему дому, особенно в заповедных зонах, поэтому высота конька и карниза двухэтажного пристройки не может быть выше существующей крыши. Если ваш существующий дом находится на маленькой стороне, это может стать проблемой при строительстве пристройки, достаточно высокой, чтобы включать два полных (2,4 м) этажа.

Есть способы обойти это, например спроектировать комнаты наверху с более низкой высотой потолка или интегрировать их в пространство скатной крыши.Вы также можете вкопать пристройку в землю, в результате чего получится цокольный этаж или двухуровневая конструкция, которая будет хорошо работать на наклонном участке.

Проектирование пристройки с рядом небольших пересекающихся традиционных скатных крыш или с областью плоской кровли, скрытой за более традиционной скатной крышей, также может дать вам столь необходимую высоту потолка.

Правила планирования ограничивают, насколько далеко может выступать двухэтажная пристройка и насколько близко она может быть к границе вашего участка, чтобы предотвратить потерю света на соседние участки.

Он не должен выступать назад не дальше линии, установленной под углом 45 градусов по горизонтали от центра соседних окон — так называемых «линий обзора».

Проектирование двухэтажной пристройки

Когда дело доходит до конструкции пристройки, следует учитывать следующее:

Как и в случае одноэтажной пристройки, перед началом работы необходимо тщательно рассмотреть свои потребности. Если на первом этаже будет ваша новая кухня, нужно ли вам отдельное подсобное помещение или гардеробную? Вам нужно больше места для хранения, которое лучше всего учесть на этапе проектирования?

Когда дело доходит до второго этажа, если вы превращаете дом с двумя спальнями в дом с тремя спальнями, вы можете реально обойтись без другой ванной комнаты; но если вы превращаете дом с тремя спальнями в дом с четырьмя или пятью спальнями с вашей новой пристройкой, будет более чем целесообразно выделить место для дополнительной ванной комнаты, душевой комнаты или, по крайней мере, душевой.

Подумайте, как совместить пристройку с существующим домом, чтобы обеспечить единое внутреннее пространство. Вы можете сделать это, сопоставив уровни пола и потолка между новым и существующим пространством, а также выбрав одинаковые декоративные элементы, такие как молдинги, дверная фурнитура и цветовые решения.

Возможно, вам также придется изменить планировку коридора наверху, чтобы доступ в новые комнаты выглядел естественно. Ключ состоит в том, чтобы не ставить под угрозу существующие комнаты слишком сильно, чтобы создать новые.

Расположение, размер и форма дверей и окон для наилучшего попадания дневного света и вид на сад могут означать, что даже при строительстве пристройки с ограниченным бюджетом вы можете получить потрясающее пространство.

Выбор двустворчатых дверей — также отличный способ привлечь внимание наружу.

Сочетание внутреннего и внешнего пространств может сделать оба пространства больше и сплоченнее. Сплошные полы не только пропускают свет через двустворчатые двери, но и создают иллюзию единого пространства — подумайте о каменных полах, которые выходят из кухни во внутренний двор.Наконец, подумайте о внутренних и внешних материалах — от обработки стен до озеленения — потому что чем они гармоничнее, тем успешнее будет ваше пристройка.

Если вы строите дополнительную пристройку, выбор материалов, соответствующих тем, которые использовались в оригинальном доме, может сделать вашу пристройку так, как будто она всегда была там. Но если подобрать материалы невозможно, может быть лучше выбрать яркий контрастный дизайн, который будет работать так же хорошо, а иногда и более приемлем для отделов планирования.

Эта дубовая рама (рама предоставлена ​​английским Oak Buildings), двухэтажная пристройка преобразила усталое бунгало на большом участке. (Изображение предоставлено: Здания из Английского Дуба)

Где я должен расширяться?

Для таунхауса или двухквартирного дома с ограниченным пространством задняя часть — лучшее (и часто единственное) место для размещения двухэтажной пристройки. В этом случае будьте осторожны, чтобы не слишком уменьшить размер вашего сада. Большой семейный дом нуждается в соответствующем саду.

Если у вас есть место сбоку от дома, это может быть лучшим вариантом, так как он позволит вам сохранить большую часть вашего садового пространства.

В этом случае необходимо тщательно продумать дизайн пристройки, поскольку фасад, по крайней мере, будет виден с улицы. Вы не только хотите, чтобы он соответствовал первоначальному дому, но и отдел планирования может сделать это условием. Опытный архитектор посоветует, что можно, а что нельзя.

,

Руководство для студентов-инженеров по одноэтажным зданиям

Хотя программное обеспечение обычно используется для достижения эффективного проектирования, для инженера, который не занимается проектированием одноэтажных зданий, важно, чтобы они понимали, как конструкция ведет себя и как ее различные компоненты взаимодействуют между собой. Восемь шагов используются для определения логической последовательности для основных кадров. Затем следует проектирование распорок, фронтонов, вспомогательных стальных конструкций и облицовки. Включены эмпирические правила, чтобы помочь проектировщику быстро и эффективно прийти к решению, которое разумно для данного набора ограничений.

[наверх] Этапы проекта

Этапы строительного проекта представлены в публикации ISE «Структурное проектирование — роль инженера» ^[1] , которую можно в общих чертах резюмировать следующим образом:

• Разработка проекта — для чего он нужен, почему предлагается, где он и т. Д.
• Сбор данных и разработка брифа — Понимание сайта и контекста.
• Схема проектирования — Рассмотрение и разработка вариантов.
• Детальный проект — различных компонентов и элементов.
• Информация для строительства — Чертежи, спецификации.
• Строительство.

Многие из этих этапов включают аспекты инженерного проектирования. Особенностью конструкции со стальным каркасом является то, что составные части конструкции изготавливаются вне строительной площадки, со всеми преимуществами качества и скорости на месте, которые связаны с такой формой строительства. Однако из этого следует, что до начала строительства (изготовления металлоконструкций) проектирование должно быть практически завершено.Поэтому важно, чтобы проектировщик следовал логической последовательности, поскольку возврат и пересмотр ранее принятых проектных решений после того, как другие участвующие стороны перешли к проектированию других частей здания или изготовлению компонентов, может оказаться непропорционально дорогостоящим.

[наверх] Основные принципы хорошего дизайна

Некоторые основные варианты могут существенно повлиять на легкость, время и стоимость как изготовления, так и строительства здания со стальным каркасом. Следует соблюдать следующие принципы:

• Если с самого начала помнить о производстве и строительстве, это приведет к наилучшему возможному решению.
• Сохраняйте дизайн простым и знакомым (не используйте экзотические решения, если они не оправданы).
• Самый низкий вес может быть не лучшим.
• По возможности стандартизируйте.
• Обратите внимание на интерфейсы.

Общий вид основных элементов конструкции портального каркаса

Подавляющее большинство одноэтажных зданий в Великобритании представляют собой здания с портальным каркасом.Впервые они были широко использованы в 1960-х годах. В течение 1970-х и начала 1980-х годов они быстро развивались и стали преобладающей формой одноэтажного строительства.

Здание с портальным каркасом состоит из ряда несвязанных поперечных рам, скрепленных продольно. Основные металлоконструкции состоят из колонн и стропил, образующих рамы портала, и продольных распорок. Концевая рама (двускатная рама) может представлять собой портальную раму или раскосную конструкцию из колонн и стропил. На рисунках ниже показаны основные элементы конструкции портального каркаса.

Вспомогательные стальные конструкции, поддерживающие облицовку, состоят из боковых перил для стен и прогонов для крыши. Вспомогательные стальные конструкции также играют важную роль в удержании основных стальных конструкций от продольного изгиба.

Кровля и облицовка стен отделяют замкнутое пространство от внешней среды и обеспечивают термическую и звукоизоляцию. Облицовка передает нагрузки на второстепенные стальные конструкции и удерживает фланец прогона или рельса, к которым она прикреплена.

Для каждой из этих частей здания с портальным каркасом доступен ряд опций.

Расположение рамы портала с указанием основных конструктивных элементов и их соединений

Каркасные конструкции портала — обзор

Интерфейсы

Интерфейс между основной рамной структурой и оболочкой здания

Для одноэтажных зданий граница между первичной стальной рамой и оболочкой здания через вторичные стальные конструкции требует особого внимания.Это связано с тем, что и второстепенные стальные конструкции, и оболочка выполняют более одной роли (как указано выше). В определении этих компонентов может быть задействовано несколько проектировщиков, поэтому четкая передача проектных предположений жизненно важна. Коммуникация между дизайнерами и монтажниками также важна. Эти вопросы подробно обсуждаются в SCI P346.

[вверху] Процесс проектирования основной рамы

Самыми экономичными конструкциями часто являются конструкции, изготовленные с использованием методов пластикового дизайна, которые в Великобритании хорошо зарекомендовали себя и используются уже более 40 лет.Программное обеспечение, разработанное специально для анализа и проектирования портальных фреймов, обычно будет использоваться для эффективного проектирования. Однако для понимания анализа, проектирования и поведения структур портала в данной статье этапы проектирования представлены в логической последовательности. SCI P399 охватывает проектирование портальных рам в соответствии с Еврокодом 3, включая пластиковый анализ и проверку элементов. SCI P400 представляет обзор конструкции портальной рамы по Еврокоду 3, предназначенный для дизайнеров, имеющих доступ к программному обеспечению BS5950.

Процесс проектирования основной рамы и дополнительных компонентов

[вверху] Шаг 1. Геометрия

Установите свободный пролет и высоту в соответствии с требованиями клиента. Геометрия, используемая в расчете каркаса конструкции, должна быть немного консервативной, чтобы учесть любые возможные изменения в размере элемента (глубина сечения), но при этом поддерживать заданную высоту от уровня готового пола до нижней стороны бедер, которую нельзя изменить.

[вверху] Шаг 2. Действия

Установите действия в зависимости от местоположения, высоты площадки и топографии местности. Для Великобритании действия определены в:

Остаточные воздействия можно оценить на основе выбранного типа облицовки. Различные действия комбинируются в соответствии с BS EN 1990 ^[5] (который признает, что не все они могут совпадать с максимальным значением).

Некоторые типичные веса кровельных материалов приведены в таблице ниже.

Типовой вес кровельной продукции

Кровельное изделие	Масса (кН / м 2 )
Кровельное покрытие стальное (однослойное)	0,07 — 0,12
Кровельное покрытие алюминиевое (однослойное)	0,04
Утеплитель (плиты толщиной 25 мм)	0,07
Изоляция (стекловолокно, на 100 мм толщины)	0.01
Вкладыши (толщина 0,4–0,7 мм)	0,04 — 0,07
Композитные панели (толщина 40 мм — 100 мм)	0,1 — 0,15
Стальные прогоны (распределены по площади крыши)	0,03
Профнастил стальной	0,2

Эквивалентные горизонтальные силы

Эквивалентные горизонтальные силы (EHF) не являются строго действиями, но представляют собой силы, приложенные к раме в сочетании с другими действиями для моделирования влияния несовершенства рамы.В SCI P399 рекомендуется простой подход к применению EHF.

Еврокод различает следующие типы дефектов, которые необходимо учитывать:

• Глобальные недостатки рам и систем распорок.
• локальных недостатков для отдельных членов.

См. Раздел 6.3 стандарта BS EN 1993-1-1 ^[6] для получения дополнительной информации.

[вверху] Шаг 3: Предварительный анализ

Таблицы в Приложении A SCI P399 могут использоваться для предварительного определения размеров рам с типичной геометрией.В качестве альтернативы определение размеров может быть основано на предварительном ручном анализе, который легко выполнить. В большинстве случаев разумную оценку максимальных изгибающих моментов можно получить, рассматривая только вертикальные нагрузки. Затем на основе этого анализа можно выбрать соответствующие разделы.

Для предварительного анализа принято считать, что второй момент площади колонны в 1,5 раза больше, чем у стропильной секции.

В первом случае проводится анализ первого порядка, при котором предполагается, что жесткость конструкции постоянна и не зависит от изменений геометрии конструкции при нагрузке.Это стандартное предположение линейно-упругого анализа первого порядка. К этому подходу применим принцип суперпозиции. Если модель анализа остается неизменной, результаты анализа различных наборов применяемых действий могут быть суммированы, а результаты отдельных проектных ситуаций могут быть масштабированы. Результаты анализа пропорциональны применяемым действиям.

Вероятно, что многие экономические рамки будут чувствительны к эффектам второго порядка, которые, вероятно, увеличат расчетные моменты до 15%.Эффекты второго порядка — это нелинейные эффекты, которые возникают в любой конструкции, элементы которой подвергаются осевой нагрузке. Эффекты второго порядка увеличивают прогибы, моменты и силы по сравнению с рассчитанными с помощью анализа первого порядка. На этом этапе необходимо оценить чувствительность к эффектам второго порядка для каждой проектируемой конструкции.

При проведении предварительного анализа изгибающие моменты из анализа первого порядка должны быть усилены, чтобы учесть эти эффекты второго порядка. См. Раздел 6.3 в SCI P397 для более подробного объяснения анализа первого и второго порядка.

[вверху] Шаг 4: Первоначальный выбор члена

Поскольку основным эффектом в раме портала является изгиб, UB-секции всегда выбираются для стропил и колонн. При первоначальном проектировании можно предположить, что влиянием сдвига или осевой нагрузки на сопротивление поперечного сечения изгибу можно пренебречь. Большой второй момент площади UB (по сравнению с UC) также помогает контролировать прогибы.

Стропило следует подбирать таким образом, чтобы его сопротивление поперечного сечения M _{c, y, Rd} превышало максимальный расчетный момент, который будет на остром конце бедра или около вершины.Как правило, можно ввести достаточные ограничения, чтобы сопротивление продольному продольному изгибу стропила не было критическим.

Длина бедра стропила, измеренная по горизонтали от центральной линии колонны до конца сужающейся части, обычно выбирается как минимум 10% от пролета портала. Эта длина означает, что в упругой конструкции изгибающий момент изгиба на «остром» конце бедра примерно такой же, как и максимальный изгибающий момент провисания по направлению к вершине.Разные дизайнеры используют разные соглашения для определения длины и глубины бедра, поэтому четкое общение имеет важное значение.

Колонна должна быть выбрана так, чтобы ее сопротивление поперечного сечения, M _{c, y, Rd} было как минимум равным моменту на нижней стороне бедра. Кроме того, сопротивление продольному изгибу при кручении между ограничителями должно превышать приложенный момент. Это почти наверняка будет критическая проверка.

Сталь марки S355 обычно выбирается для элементов рамы, поскольку эта марка стали обеспечивает прочность: меньшие затраты по сравнению со сталью марки S275.Кроме того, сталь марки S275 теперь менее доступна, чем сталь более высокой марки S355.

Позиции удерживающих устройств

Общее расположение ограничителей на внутреннем фланце

При первоначальном проектировании стропильные элементы обычно выбираются в соответствии с сопротивлением их поперечного сечения изгибу и осевым усилиям. На более поздних этапах проектирования необходимо проверить устойчивость к продольному изгибу и разумно установить ограничения.

Первоначальный выбор сечения колонны, вероятно, будет основываться на сопротивлении продольному изгибу, а не на сопротивлении поперечного сечения. По сравнению со стропильной балкой, как правило, меньше свободы для размещения рельсов для ограничения продольного изгиба, поскольку положение рельсов может определяться дверьми или окнами на фасаде.

Если обеспечение достаточного количества промежуточных ограничителей для колонны невозможно, сопротивление изгибу будет определять первоначальный выбор размера сечения. Поэтому на этой ранней стадии важно определить, можно ли использовать боковые поручни для удержания колонн.Только сплошные боковые перила эффективны в обеспечении удержания. Нельзя полагаться на боковые поручни, прерываемые (например) рольставнями ворот, чтобы обеспечить достаточную фиксацию, если не предусмотрены дополнительные распорки.

Если сжатая полка стропила или колонны не ограничивается прогонами или боковыми поручнями, в определенных местах может быть обеспечено ограничение с помощью колонн и стропильных балок. Соответствующие места удержания показаны на рисунке вверху справа.

[вверху] Шаг 5: Стабильность рамы

Эффекты второго порядка в портальной раме

После того, как были сделаны первоначальные оценки размеров элементов, необходимо оценить чувствительность к эффектам второго порядка.Вероятно, что необходимо будет учесть эффекты второго порядка либо путем усиления результатов анализа первого порядка, либо путем проведения анализа второго порядка. На рисунке показана отклоненная форма, вызванная эффектами второго порядка в раме портала при вертикальной нагрузке.

При оценке устойчивости рамы важно правильно распознать степень фиксации, обеспечиваемую основаниями колонн (фиксированные основания не полностью зафиксированы от вращения, равно как и закрепленные основания не могут свободно вращаться).Номинально закрепленные основания моделируются с предполагаемой жесткостью, пропорциональной жесткости колонны.

Обычно выбирается жесткость:

• 10% при оценке устойчивости рамы.
• 20% при расчете прогибов в предельном состоянии.

См. SCI P399 и SN045a-EN-EU.

[вверху] Шаг 6. Подтверждение участника

После выполнения анализа рамы необходимо проверить ее элементы.Это включает проверку сопротивления поперечного сечения элемента и сопротивления изгибу элемента (устойчивости элемента). Исчерпывающий трактат по верификации членов представлен в разделе 8 в SCI P399. Критические места для проверки членов указаны в SCI P400.

Сопротивление поперечного сечения

Проверка сопротивления поперечного сечения включает ряд проверок, начиная с классификации поперечных сечений элементов. Классификация включает стропила, колонны и бедра.Классификация бедер более сложна, и для получения более подробной информации следует обратиться к SCI P397, раздел 7.1.1. Эта проблема также рассматривается в примере в SCI P399 — см. Раздел F3.5.1.

Типовая диаграмма изгибающего момента, показывающая критические сегменты рамы с штифтованными основаниями, подверженными гравитационной нагрузке

Проверено сопротивление поперечного сечения изгибу, сдвигу и сжатию.Взаимодействие изгиба со сдвигом или сжатием обычно не критично. Хотя необходимо проверить все поперечные сечения колонн и стропил, вероятные ключевые точки бокового продольного изгиба при кручении находятся в положениях максимального изгибающего момента; в колонне в нижней части бедра, в стропиле на остром конце бедра, в стропиле в месте максимального прогиба, примыкающем к вершине.

Бугорки (стенки и фланцы) также должны быть проверены на изгиб, сдвиг и осевое сжатие, простой подход для которых представлен в разделе 8 в SCI P399.

Сопротивление продольному изгибу стержня

В портальных рамах колонны и стропила подвергаются комбинированному действию осевого усилия и изгиба. Проверка стержня включает определение сопротивления продольному изгибу при изгибе, сопротивления продольному изгибу и кручению, а также сопротивления комбинированной осевой силе и изгибу. Следует учитывать потери устойчивости как в плоскости, так и вне плоскости.

Стержни, подверженные осевому сжатию и изгибу, можно проверить с помощью выражения 6.61 и 6.62 согласно BS EN 1993-1-1 ^[6] . Если коэффициенты взаимодействия, необходимые для выражений 6.61 и 6.62, выбраны из Приложения B стандарта BS EN 1993-1-1 ^[6] , выражения могут рассматриваться как относящиеся к продольному изгибу в плоскости и вне плоскости соответственно. Для помощи в этих расчетах доступны программные инструменты.

Однако для фреймов портала, что касается проверки элементов в плоскости, проверки поперечных сечений — это все, что требуется, поскольку эффекты второго порядка, и все недостатки допускаются в глобальном анализе.Этот вывод более подробно обсуждается в SCI P400.

Проверки устойчивости вне плоскости различаются для частей элементов на пластмассовых шарнирах и рядом с ними, а также для частей элементов, которые являются упругими. Во всех случаях проверки проводятся между удерживающими устройствами. В соответствии с Приложением BB стандарта BS EN1993-1-1 ^[6] на определенном расстоянии от всех пластиковых петель должно быть предусмотрено дополнительное ограничение. Выражение 6.62 следует использовать для проверки того, что упругие части элементов не находятся в плоскости между ограничениями.

Для проектировщика важно тщательно продумать характер и расположение всех удерживающих устройств, чтобы охватить все сочетания нагрузок. Фланец в сжатом состоянии, который требует ограничения, будет отличаться в зависимости от нагрузки (гравитационной или подъемной). На рисунке (справа) показано, как внутренний фланец стропильной балки ограничивается соединением с прогоном. Обратитесь к Разделу 8 в SCI P399 для получения более подробной информации о конструкции ограничителей.

После того, как ограничители были выбраны, важно, чтобы эти детали и их расположение были четко доведены до сведения всех заинтересованных сторон при проектировании здания. Последующее решение, например, разместить дверь, тем самым изменяя положение боковой направляющей, может сделать недействительной конструкцию портальной рамы.

Проверки элементов вне плоскости могут быть легко выполнены с использованием сопротивлений, взятых из Синей книги (SCI P363). Осевое сопротивление на малой оси N _{b, z, Rd} должно быть основано на расстоянии между ограничителями.Сопротивление изгибу M _{b, Rd} должно быть основано на одинаковой длине между ограничителями с учетом формы диаграммы изгибающего момента с использованием коэффициента C1.

BS EN 1993-1-1 ^[6] , раздел BB.3, имеет правила для стабильной длины конических элементов (бедра), но только для длины, смежной с пластиковыми петлями. Их также можно использовать консервативно для упругих бедер.

Сталелитейный сектор также разработал ряд бесплатных программных пакетов и инструментов для работы с электронными таблицами в помощь дизайнерам.В случае проектирования стержней доступны программные средства для определения сопротивления стержня сжатию и изгибу.

[вверху] Шаг 7: Проектирование соединений и детализация

Основными соединениями, требующими детализации и проектирования, являются соединения у карниза, вершины и основания колонн.

Карниз и вершина

Типовое соединение карниза

Основные соединения (или соединения, как они называются в Еврокодах) в портальной раме — это соединения на карнизе и вершине, которые должны выдерживать моменты.В частности, соединение карниза обычно подвергается очень большому изгибающему моменту. Соединения карниза и вершины могут испытывать обратную нагрузку в определенных проектных ситуациях, и это может быть важным фактором при проектировании соединения. В целях экономии следует располагать соединения таким образом, чтобы свести к минимуму необходимость в усилении (ребрах жесткости) стальных секций. Обычно это достигается за счет:

• Делаем бедро глубже (для увеличения плеча рычага до рядов затворов).
• Расширение соединения карниза над верхним фланцем стропила (для установки дополнительного ряда болтов).
• Добавление рядов болтов по глубине соединения.
• Выбор более прочной секции колонны.

Рекомендации по проектированию моментных соединений приведены в SCI P398.

Типичное соединение апекса

Фундаменты, опорные плиты и фундаменты

Цоколь условно-штыревой для большой колонны

В большинстве случаев предусматривается номинально закрепленное основание из-за сложности и затрат на обеспечение жесткого основания.Жесткое основание потребует более дорогих стальных деталей, но, что более важно, фундамент также должен будет противостоять моменту, что значительно увеличивает затраты на фундамент по сравнению с номинально закрепленным основанием.

Устойчивость основания к горизонтальным силам может быть достигнута несколькими способами:

• Пассивное давление грунта сбоку от фундамента.
• Анкер, залитый в плиту перекрытия, соединенный с основанием колонны.
• Стяжка по всей ширине рамы, соединяющая обе колонны под или внутри плиты перекрытия.

Самым популярным методом сопротивления горизонтальным силам является использование пассивного давления грунта. Это имеет экономические преимущества в том, что размер фундамента, необходимый для противодействия подъему, обычно достаточен для обеспечения достаточного сопротивления опоре относительно земли. Важно, чтобы земля была правильно утрамбована.

В качестве альтернативы относительно дешевым решением может быть стяжка, залитая в плиту перекрытия, соединенную с основанием колонны — см. Ниже.

Заливка горизонтальной анкеры в плиту перекрытия

Стяжка по всей ширине рамы, соединенная с колонной с каждой стороны, является наиболее надежным способом сопротивления горизонтальным силам.Он более дорог с точки зрения материалов и рабочей силы, и может быть поврежден при работе на объекте. Стяжка по всей ширине может помешать возведению конструкции, которое, как правило, будет производиться в пределах площади основания здания.

стальной конструкции подрядчик, как правило, отвечают за детализацию плиту основания и анкерных болтов; Обычно за фундамент отвечает другой дизайнер. В контрактной документации следует четко указать, где лежит ответственность за интерфейс, поскольку могут потребоваться специальные интервалы армирования или детали.Лучшая практика заключается в том, чтобы обеспечить интеграцию деталей прижима с деталями фундамента.

Опорные плиты обычно изготавливаются из стали марки S275. Прижимные болты обычно относятся к классу прочности 8.8. Диаметр болтов обычно определяется с учетом приложенных к ним подъемных и сдвигающих сил, но обычно не менее 20 мм.

[вверху] Шаг 8: Предельные состояния по пригодности к эксплуатации (SLS)

Анализ упругости используется для определения прогибов рамы в предельном состоянии по эксплуатационной пригодности, и, хотя ниже представлены рекомендуемые пределы, эти прогибы следует проверять на соответствие требованиям заказчика (которые будут варьироваться в зависимости от желаемого внешнего вида, использования здания и типа облицовки). ,

Рекомендуемые пределы горизонтального прогиба на карнизе (из SCI P397)

Тип покрытия		Абсолютное отклонение	Дифференциальный прогиб относительно соседней рамы
Сторона	Профнастил	≤ ч / 100	—
	Профнастил, армированный волокном	≤ ч / 150	—
	Кирпичная кладка	≤ ч / 300	≤ (h 2 + b 2 ) 0.5 /660
	Пустотные бетонные блоки	≤ ч / 200	≤ (h 2 + b 2 ) 0,5 /500
	Сборные железобетонные изделия	≤ ч / 200	≤ (h 2 + b 2 ) 0,5 /330
Крыша	Профнастил	–	≤ б / 200
	Профнастил, армированный волокном	–	≤ б / 250
	Металлический войлочный настил	–	≤ б / 400

Рекомендуемый вертикальный прогиб на гребне (для склонов ≥ 3 ^o ) (из SCI P397)

Тип кровли		Дифференциальный прогиб относительно соседней рамы
Профнастил		≤ b / 100 и ≤ (b 2 + s 2 ) 0.5 /125
Профнастил, армированный волокном		≤ b / 100 и ≤ (b 2 + s 2 ) 0,5 /165
Металлический войлочный настил	Опора на прогоны	≤ b / 100 и ≤ (b 2 + s 2 ) 0,5 /125
	Опора на стропило	≤ b / 200 и ≤ (b 2 + s 2 ) 0,5 /250

Примечания:

Расчетные прогибы вызваны:

• ветровые воздействия
• нагрузки на крышу
• снеговые нагрузки
• 80% (ветровые и снеговые нагрузки)

Некоторые значения могут быть более строгими, чем необходимо

• ‘h’ — высота карниза
  
• ‘b’ — шаг портальных рам
  
• ‘s’ — длина стропильного ската
  

В некоторых случаях рама предварительно настроена таким образом, что при постоянных воздействиях результирующие отклонения приводят к тому, что рама имеет (например) вертикальные столбцы.Степень предварительной установки частично зависит от расчетов и частично от опыта — следует проконсультироваться с подрядчиком по изготовлению стальных конструкций, если рассматривается предварительная установка рамы.

Некоторые детали здания с портальным каркасом особенно чувствительны к прогибу:

• Пределы дифференциального отклонения между соседними портальными рамами необходимы для предотвращения перегрузки креплений между листами облицовки и рамы, что может привести к разрыву листового покрытия и возможной утечке воды.
• Обшитый листом и / или скрепленный край фронтона очень жесткий в собственной плоскости, и прогибы можно не учитывать. Рассчитанные дифференциальные прогибы между торцевой рамой и соседней рамой (на коньке и у карниза) могут быть очень высокими.
• Когда кирпичные или блочные боковые стены построены таким образом, что они получают поддержку со стороны стального каркаса, они должны быть детализированы, чтобы позволить им отклоняться вместе с каркасом, и если это нецелесообразно, к каркасу следует применить более жесткие пределы отклонения.
• Если подкрановые балки опираются непосредственно на портальные рамы, необходимость контроля прогибов на уровне крана может привести к более жестким секциям рам.
• Чтобы обеспечить надлежащий отвод дождевой воды с условно плоской крыши или с очень низкой крыши (менее 1:20), следует проверять прогибы при постоянных и переменных воздействиях, чтобы убедиться, что вода не образует лужи.

[вверху] Процесс проектирования других компонентов

Крепление в портальной раме
(Изображение любезно предоставлено компанией William Haley Engineering Ltd.)

Процесс проектирования других конструктивных элементов одноэтажных зданий включает фронтальные концы здания, крепления стен и крыши, а также вспомогательные стальные конструкции. Вспомогательные стальные конструкции включают прогоны на крыше между стропилами, перила на стенах между колоннами и карнизные балки, расположенные на карнизе и проходящие между соседними пролетами портальной рамы.

[

.

Бетонные фундаменты — SANS10400-Строительные нормы ЮАР Среда, 5 августа 2020 г.

• О нас
• Свяжитесь с нами
• Правила и условия

• Строительные нормы и правила (NBR) Intro.
  • Почему национальные строительные нормы и правила
  • PAJA: закон о защите ваших прав
  • Закон о мерах защиты потребителей жилья
  • Дом План Представления
  • Муниципалитет Контакт
    • Планирование и Построение Устава Определения
  • Схемы зонирования
    • Кейптаун Схема зонирования
    Градостроительная схема
    • — JHB
    • Tshwane градостроительная схема 2008
  • Глоссарий национальных строительных норм
    • Определения городского планирования
    • Экологическая А до Я
• NBRs (SA)
  • Строительные законы и SANS 10400
  • Строительный регламент Раздел 1
    • Общие принципы и требования — Часть A
    • Структурный Дизайн-Часть B
    • Размеры, деталь C
    • Общественная безопасность, часть D
    • Работы по сносу, Деталь E
    • Операции на объекте — Часть F
    • Раскопки — Деталь G
    • Фундамент-Часть Н
      • повреждений дерева от стен и фундамента — SANS10400-H Annex-D
  • Строительный регламент Раздел 2
    • Этажи-Часть J
    • Walls-Part K
    • Крыша Part-L
    • Лестницы-часть М
    • Остекление, деталь N
    • Освещение и вентиляция, часть O
    • Дренажная часть P
    • Санитарно-бытовые отходы без воды, Часть Q
  • Строительный регламент Раздел 3
    • Утилизация ливневых стоков — часть R
    • Удобства для людей с ограниченными возможностями — Часть S
    • противопожарная защита, часть T
    • Утилизация мусора, часть U
    • Обогрев помещений, Часть V
    • Противопожарная установка — Деталь W
    • Использование энергии и устойчивость (SANS 10400X & XA)
      • Фенестрация Расчеты
• Строительные Элементы
  • Бетонные фундаменты
  • Бетон и кладка
    • Бетонные смеси
    • Бетонные смеси по весу и объему
    • Бетонная плита
    • Бетон в холодную погоду
  • Стекло и остекление как строительный элемент
  • Кровля и кровля
    • Анкерная конструкция крыши
    • соломенные крыши и молнии
    • Водонепроницаемость

.