Расчёт нагрузки на фундамент разного типа 🔨 Как выполняется расчёт
Неприятно наблюдать, как в недавно построенном доме появляются на стенах трещины. Самое печальное в этой ситуации, что исправить практически ничего изменить нельзя, а если и можно что-то сделать, то это весьма проблематично.
А ведь всего этого можно было избежать, если бы изначально расчету нагрузки на фундамент было уделено достаточно внимания.Ознакомьтесь с материалом о том зачем это делается, а также как грамотно и верно выполнять расчёт нагрузки на фундамент.
Как выполняется расчет
Что включается в такой расчет, и что нужно учитывать? Рассмотрим некоторые параметры.
- У различных видов грунта отличная друг от друга несущая способность, поэтому нельзя опираться на тот факт, что у друга дом на мелкозаглубленном ленточном фундаменте стоит уже несколько лет, и ничего.
- Учитывая вес строительных материалов, проводится вычисление массы строения.
- Какая снеговая нагрузка на кровлю в регионе. Тип, и форма крыши играют огромную роль в таком подсчете.
- Ветровая нагрузка. Любой дом, особенно высокий, испытывает ощутимые нагрузки в ветреную погоду, а если ветер постоянно дует в одну и ту же сторону, то фундамент будет подвержен дополнительной нагрузке. Особенно это ощутимо в легких домах, с не очень прочным фундаментом.
- Вес мебели, сантехники и отделочных материалов.
Полученные данные и собранная информация служит для учета несущей характеристики, размера и опорной площади возводимого фундамента. Пренебрежение этими требованиями приводит к ситуациям, описанным в начале статьи.
Расчет нагрузки для ленточного фундамента
При расчете нагрузки на ленточный фундамент, нужно определить количество заливаемого бетона, для чего нужно узнать общую площадь с учетом установленной опалубки. Полученную цифру (в м3) нужно умножить на массу 1 м3, которая колеблется в пределах 2000–2500 кг. При расчете фундамента лучше перестраховаться, поэтому за основу возьмем 2500 кг.
Потребуется узнать полную массу дома, снеговую нагрузку на крышу и давление ветра. Эти 4 показателя слаживаются и делятся на площадь основания. Выглядит это так:
(масса фундамента + масса дома + снеговая + ветровая нагрузка) / площадь основания = искомая цифра.
Поскольку расчет получается приблизительным, нужно иметь запас прочности около 25%.
Расчет нагрузки для столбчатого фундамента
Для того чтобы определить нагрузку на столбчатый фундамент, придется умножить площадь сечения столба на его высоту, в результате чего станет известен объем одной опоры. Полученные данные умножаются на цифру, обозначающей плотность материала, из которого сделаны столбы (q). Таким образом произведен расчет нагрузки для одного столба, а чтобы узнать расчетную нагрузку всего фундамента, результат перемножим на количество опор.
Если при расчете получилось, что фундамент не соответствует требованиям, то можно увеличить сечение столбов или увеличить число опор, сократив между ними расстояние.
Расчет нагрузки для свайного фундамента
Расчет нагрузки на свайный фундамент выполняется таким образом:
- Полная масса будущего здания умножается на коэффициент запаса надежности.
- Опорная площадь 1 квадратного сечения сваи определяется путем перемножения размеров двух сторон. При использовании круглых свай опорная площадь одной из них вычисляется по формуле: R2×3,14. Затем полученные данные умножаются на количество используемых свай, задействованных в фундаменте.
- Теперь необходимо узнать нагрузку на 1 см2 грунта, для чего масса здания делится на опорную площадь фундамента, и удостовериться, что нормативная допустимая нагрузка на грунт в норме.
Одной из особенностей свайного фундамента является правильный выбор сечения и длины свай, для чего нужно знать особенности грунта. Например, в некоторых районах, свая длиной в 3 м может не дойти до твердого основания, и приобретать опоры нужно только после предварительной геологической разведки.
В случае необходимости грунт можно уплотнить путем вбивания дополнительных, не предусмотренных проектом свай, но это приведет к дополнительным, незапланированным затратам.
Анализ грунта
Проектируя фундамент, можно самостоятельно выполнить геодезический анализ грунта, узнав:
- Тип почвы.
- Уровень расположения грунтовых вод.
Также необходимо узнать уровень промерзания грунта, в чем могут помочь карты с такими данными.
Рис. Уровень промерзания грунта в России
Используя ручной бур, по периметру площадки и в центре делается несколько скважин, глубиной до 2,5 м, в результате чего можно увидеть, какой тип почвы, а на следующий день можно увидеть, появилась ли в ней вода, и какой ее уровень.
Рис. Слои почвы в Московской области
Что касается типа почвы, то разобраться в этом непростом вопросе поможет дополнительная информация:
- Если при извлечении бура почва рассыпается – это песчаный грунт.
- Из извлеченного грунта можно скатать цилиндр, но при этом он весь покрывается трещинами – это супеси.
- Получается скатать цилиндр, но при попытке согнуть он ломается – это легкий суглинок.
- Скатанный цилиндр на изгибе покрывается многочисленными трещинами – это тяжелый суглинок, в составе которого много глины.
- Цилиндр скатывается легко, на изгибе не ломается и не трескается – перед нами глинистый грунт.
Используя полученные данные, можно определить какой тип фундамента лучше всего сделать на этом участке и нужно ли делать для него дренажную систему.
Определение несущей способности грунта
Ниже приведена таблица, с помощью которой можно разобраться с несущей способность грунта. Зная, какой тип грунта вы извлекли при пробном бурении, не составит его найти в таблице, и получить больше информации.
|
Тип почвы |
Несущая способность |
|
Несущая способность |
|
Супесь |
От 2 до 3 кгс/см2 |
Щебенистая почва с пылевато -песчаным заполнителем |
6 кгс/см2 |
|
Плотная глина |
От 4 до 3 кгс/см2 |
Щебенистая почва с заполнителем из глины |
От 4 до 4.5 кгс/см2 |
|
Среднеплотная глина |
От 3 до 5 кгс/см2 |
Гравийная почва с песчаным заполнителем |
5 кгс/см2 |
|
Влагонасыщенная глина |
От 1 до 2 кгс/см2 |
Гравийная почва с заполнителем из глины |
От 3.6 до 6 кгс/см2 |
|
Пластичная глина |
|
Крупный песок |
Среднеплотный — 5, высокоплотный — 6 кгс/см2 |
|
Суглинок |
От 1.9 до 3 кгс/см2 |
Средний песок |
Среднеплотный — 4, высокоплотный — 5 кгс/см2 |
|
Песок, супеси, глина, суглинок, зола |
От 1.5 до 1.9 кгс/см2 |
Мелкий песок |
Среднеплотный — 3, высокоплотный — кгс/см2 |
|
Сухая пылеватая почва |
Среднеплотная — 2.5, высокоплотная — 3 кгс/см2 |
Водонасыщенный песок |
Среднеплотный — 2, высокоплотный — 3 кгс/см2 |
|
Влажная пылеватая почва |
Среднеплотная — 1.5, высокоплотная 2 кгс/см2 |
Водонасыщенная пылеватая почва |
Среднеплотная — 1, высокоплотная — 1.5 кгс/см2 |
Таблица: Расчетное сопротивление разных видов грунтов
Наши услуги
Компания «Богатырь» предоставляет услуги по погружению железобетонных свай – мы забиваем сваи, выполняем лидерное бурение и привезем непосредственно на строительную площадку сваи, с помощью которых и соорудим свайный фундамент. Если вы заинтересованы в том, чтобы проектировка, гео разведка и монтаж свайного фундамента был выполнен высококвалифицированными специалистами, то отправьте запрос или позвоните нам, воспользовавшись формой и контактными данными, указанными внизу сайта.
Статьи по теме
|
Тип почвы |
Несущая способность |
Тип почвы |
Несущая способность |
|
Супесь |
От 2 до 3 кгс/см2 |
Щебенистая почва с пылевато -песчаным заполнителем |
6 кгс/см2 |
|
Плотная глина |
От 4 до 3 кгс/см2 |
Щебенистая почва с заполнителем из глины |
От 4 до 4.5 кгс/см2 |
|
Среднеплотная глина |
От 3 до 5 кгс/см2 |
Гравийная почва с песчаным заполнителем |
5 кгс/см2 |
|
Влагонасыщенная глина |
От 1 до 2 кгс/см2 |
Гравийная почва с заполнителем из глины |
От 3.6 до 6 кгс/см2 |
|
Пластичная глина |
От 2 до 3 кгс/см2 |
Крупный песок |
Среднеплотный — 5, высокоплотный — 6 кгс/см2 |
|
Суглинок |
От 1.9 до 3 кгс/см2 |
Средний песок |
Среднеплотный — 4, высокоплотный — 5 кгс/см2 |
|
Песок, супеси, глина, суглинок, зола |
От 1.5 до 1.9 кгс/см2 |
Мелкий песок |
Среднеплотный — 3, высокоплотный — кгс/см2 |
|
Сухая пылеватая почва |
Среднеплотная — 2.5, высокоплотная — 3 кгс/см2 |
Водонасыщенный песок |
Среднеплотный — 2, высокоплотный — 3 кгс/см2 |
|
Влажная пылеватая почва |
Среднеплотная — 1.5, высокоплотная 2 кгс/см2 |
Водонасыщенная пылеватая почва |
Среднеплотная — 1, высокоплотная — 1.5 кгс/см2 |
Таблица 1: Расчетное сопротивление разных видов грунтов
Сбор нагрузок на фундамент: пример расчета, таблица
Схема ленточного фундаментаНа стадии проектирования строительства жилого дома для правильного определения геометрических размеров фундамента в обязательном порядке выполняется сбор нагрузок, действующих на конструкции здания. От того, насколько точно будет выполнен расчет, зависит общая несущая способность дома или сооружения, его долговечность и прочность. По результатам расчетных данных подбирается площадь фундамента, его конфигурация, глубина расположения нижней отметки. Существуют нормативные строительные документы (СНиП), в которых четко описан принцип составления сбора нагрузок и их предельно допустимые значения.
Разновидность нагрузок
Конструкция фундамента находится под влиянием постоянных и временных нагрузок, значение которых зависит от многих факторов: климатического района застройки, видов грунтов основания, строительных материалов для основных конструкций стен, крыши, перекрытий.
Постоянные нагрузки
К постоянным видам нагрузок относятся:
- Собственный вес конструкций здания.
- Расчетные показатели давления грунтов на боковую поверхность ленточного фундамента.
- Давление от грунтовых вод.
При выполнении расчетов усилия от постоянного веса считаются самым серьезным видом нагрузки.
Временная нагрузка
Конструкция здания может подвергаться периодическим временным нагрузкам, таким как:
- Снеговая, показатель которой зависит от толщины снежного покрова в каждом конкретном регионе.
- Ветровая, определяемая по таблице усредненных показателей розы ветров в данной местности.
- Сейсмическая (для районов с повышенной сейсмичностью).
- От веса мебели в помещениях и перемещения людей.
Показатели временных нагрузок можно найти в ДБН В.1.2-2 2006 «Нагрузки и воздействия» в разделе 6 по таблице 6.2.
Учет необходимых параметров
Влияние грунтового основания на фундаментДля обеспечения надежности несущего основания необходимо грамотно и правильно произвести подсчет всех нагрузок от усилий и внешних факторов, влияющих на проектируемое здание.
Для успешного выполнения сбора нагрузок необходимо предусмотреть следующие параметры:
- Климатические условия места под застройку.
- Тип почвенных грунтов и их структурные особенности.
- Уровень горизонтальной линии грунтовых вод.
- Особенности конструкции здания, объема и вида материалов для строительства здания.
- Вид кровельной конструкции с материалами.
Все эти факторы служат исходными данными составления расчетной несущей способности ленточного фундамента.
Расчет несущего основания
Схема устройства ленточного фундаментаРасчет несущей способности ленточного фундамента можно производить двумя способами. Первый способ с применением сложных формул и точных расчетных показателей используют архитекторы и конструкторы при составлении проектной документации на строительство дома. Второй способ — более простой и понятный, рассчитанный на широкий круг желающих для самостоятельного подбора площади фундаментов. Этот вид расчета основан на использование таблиц с усредненными коэффициентами видов постоянных и временных нагрузок.
Глубина залегания
При проведении расчетов по сбору нагрузок на фундамент рекомендуется найти суммарный вес элементов конструкции и определить глубину залегания подошвы ленточной конструкции. Чтобы вычислить необходимую глубину залегания низа ленточного фундамента необходимо определить глубину промерзания грунта и сделать структурный анализ почвы. Для каждого региона существует свой показатель промерзания почвы, выведенный на основе длительных наблюдений и многолетнего опыта.
В строительстве принято закладывать ленточный фундамент на отметке ниже точки промерзания грунта.
Определение нижней отметки
Таблица 1. Глубина замерзания грунтов по регионам страныЧтобы легче было понимать принцип сбора исходных данных, рекомендуется обратить внимание на конкретный примерный расчет сбора нагрузок на несущую фундаментную конструкцию с помощью таблиц усредненных коэффициентов.
Например, требуется найти проектную отметку расположения подошвы фундамента жилого дома, расположенного в городе Курск.
Таблица 2. Уровень промерзания почвыТаблица помогает вычислить проектную глубину, на которой целесообразно размещать ленточный фундамент. Для выбранного участка строительства с глинистыми грунтами типа «супесь» искомое значение расположения нижней точки ленты фундамента равняет 3/4 табличного значения уровня промерзания грунтов.
Путем несложных арифметических вычислений определяется величина показателя:
120 см х 3/4 =120 см х 0,75 =90 см
Эта цифра показывает минимальную глубину заложения надежного фундамента, которая исключает риски деформации несущих конструкций из-за сезонных циклов замерзания и оттаивания почвы. По желанию застройщика, можно сделать и более заглубленный фундамент. Но и расчетной глубины, равной 90 см, будет вполне достаточно, чтобы получился прочный и надежный жилой дом.
Сбор нагрузок от кровельной конструкции
Расчетный коэффициент материала кровли для сбора кровельной нагрузкиКровельная нагрузка от собственного веса равномерно распределяется на несущие стены дома. Например, если жилой дом оборудован стандартной классической двухскатной крышей, в этом случае она будет опираться на две боковые противоположные крайние стены. Для определения кровельной нагрузки такого вида кровли следует произвести необходимый расчет, который удобно представить в табличном виде:
Пример сбора кровельной нагрузки:
| № | Наименование | Значение |
|---|---|---|
| 1 | Длина стороны крыши | 10 м |
| 2 | Площадь кровли | 100 м2 |
| 3 | Материал покрытия | Черепица |
| 4 | Коэффициент из таблицы | 70 кг/м2 |
| 5 | Расчет кровельной нагрузки | 100м2 /10м х70 кг/м 2 =700 кг/м2 |
Суммарный вес от крыши на ленточный фундамент составит: 700 кг/м 2.
Усилия от снежной нагрузки
В зимнее время толщина снежного покрова может достигать максимального размера, который составляет 250–450 мм.
Вначале необходимо найти показатель снеговой нагрузки по табличным данным карты среднего снежного покрова.
Таблица 3. Карта для определения показателя снеговой нагрузкиТак как снег равномерно распределяется по всей площади крыши, то показатель снеговой нагрузки напрямую зависит от площади кровли.
В примерном расчете кровля 2-х скатная с уклоном в 45 градусов. Длину одного ската крыши с уклоном 45 градусов определяем по формуле:
Длина cката = (Длина кровли /количество скатов кровли): косинус 45 градусов.
Если подставить в расчет конкретные цифры примера, то получится следующие значения:
Длина cката = (10 м / 2): 0,525 = 9,52 м.
Теперь необходимо вычислить площадь кровли, которая зависит от длины ската, конька кровли и количества скатов крыши:
Площадь кровли = Длина cката х длина конька х количество скатов.
В нашем примере расчетная площадь кровли составляет:
S кровли=9, 52 метра х 10м х 2 =190, 4 м 2.
По справочной таблице 3 снеговой нагрузки находим средний коэффициент снеговой нагрузки для города Курск. Табличное значение составляет 126 кг/м 2.
Чтобы определить нагрузку от веса снега на ленточный фундамент необходимо знать площадь нагруженных стен фундамента: Р снега = (S кровли х коэффициент таблицы): S стен нагруженных фундаментов.
Крыша в нашем примере имеет два ската, значит, снеговую нагрузку воспринимают две стороны ленточного фундамента, длина которых составляет 10 м. Ширина ленточного фундамента 500 мм. Значит, площадь нагружаемых стен фундамента составляет:
(10м +10 м) : 0,5 м=10 м2.
В нашем примере снеговая нагрузка на фундамент составляет:
Р снега = (190,4 м2 х126 кг/м2): 10 м2=2399 кг.
Для удобства и наглядности все расчетные показатели удобно свести в таблицу, в которой видна вся цепочка промежуточных расчетов:
| № | Длина ската (уклон 45 град) | 9,52 м |
|---|---|---|
| 1 | Площадь крыши | 190,4 м 2 |
| 2 | Снег, коэффициент для Курска | 126 кг/м 2 |
| 3 | Количество скатов | 2 |
| 4 | Площадь нагружаемых стен фундамента | 10м 2 |
| 5 | Снеговая нагрузка | 2399 кг |
Расчетная снеговая нагрузка на конструкцию ленточного фундамента составляет 2399 кг.
Нагрузки от веса этажного перекрытия
Усилие в виде давления от веса перекрытий дома передается на несущие стены и фундамент, поэтому расчет этажных нагрузок находится в прямой зависимости от их суммарной площади.
Таблица 4. Усредненный вес перекрытияВ нашем примере, в жилом доме имеется два перекрытия – одно из деревянного массива, а второе монолитная железобетонная плита. По табличным данным 4 определяем искомые показатели и производим дальнейшие расчеты.
Нагрузка от перекрытия 1, выполненного из сборных железобетонных элементов:
Площадь перекрытия = 10 м х 10 м = 100 м .
По таблице 4 находится коэффициент веса железобетонных плит перекрытия, равный 500кг/м 2.
Вычисляем нагрузку от веса перекрытия: 100м2 х 500 кг/м 2=50000 кг.
Нагрузку от перекрытия 2 из деревянных конструкций определяем аналогичным путем: Площадь перекрытия=10 м х10 м=100м2.
Коэффициент веса деревянных конструкций по табличным данным равен 150 кг/м2. Расчетная нагрузка от деревянного перекрытия составляет: 100м2 ж150 кг/м 2 =150000 кг
Суммарный вес нагрузок от перекрытия составляет: 50000 кг +150000 кг=65000 кг
Площадь нагружаемых стен фундамента составляет 10м2 (расчет снеговой нагрузки).
Зная это значение, можно найти нагрузку от веса перекрытий на 1 м2 площади фундамента: 65000 кг: 10 м2=6500 кг
Суммарный вес перекрытий 6500 кг на 1 м 2.
Нагрузки от стен дома
Чтобы вычислить показатель от собственного веса стен дома необходимо знать их объем и общий вес, который зависит от вида применяемого материала для кладки стен. Составляется таблица, в которой легко и наглядно можно увидеть весь путь подсчета данных.
Таблица 5. Усреднённый вес стен.Для расчета нагрузки от собственного веса стен здания необходимо выполнить следующие вычисления. Вначале определяем площадь стен здания. В нашем примере длина каждой стены составляет 10 м, высота 3 м. Находим периметр стен: Р = (10+10+10+10) м х 3 м=120 м2.
Для дальнейших расчетов потребуется значение объема стен здания. При толщине наружных стен 0,4 м объем стен составит:
V= 120 м2 х 0,4 м=48 м3. В качестве материала для стен используется пустотелый кирпич. В таблице усредненных показателей находим значение веса кирпича, равный 1400 кг/м3.Используя значение этого коэффициента и объема стен можно найти общую стеновую нагрузку: 48 м3 х1400 кг/м3=67200 кг.
Ширина ленточного фундамента составляет 500 мм. Периметр стен фундамента составляет 40 м.
Площадь стен фундамента:40 м х0,5 м=20м2.
Определяем стеновую нагрузку на 1 м2 фундамента: 67200 кг: 20 м2=3360 кг.
Результаты вычислений заносим в таблицу:
| Сторона здания | 10 м | ||
|---|---|---|---|
| Периметр | 40 м | Коэффициент по таблице для кирпича | 1400 кг/м3 |
| Высота стен | 3 м | Общий вес стен из кирпича | 67200 кг |
| Площадь стен | 120 м2 | Площадь стен фундамента при ширине 500 мм | 20 м2 |
| Объем стен при толщине стен 400 мм | 48 м2 | Расчетная нагрузка на 1 м2 фундамента | 3360 кг |
Сбор дополнительных усилий
Этот показатель учитывает собственный вес конструкции фундамента, который в виде равномерных нагрузок передается непосредственно на грунтовое основание. Для определения этого значения, необходимо знать объем фундамента и удельную плотность строительных материалов, из которых он изготовлен.
Таблица 6.Усредненный показатель плотности материаловДля вычисления нагрузки от собственного веса ленточного фундамента используем значения предыдущих расчетов площади стен фундамента 20 м2 и отметки залегания фундамента 0,9 м. Определяем объем ленточного фундамента: 20 м2 х 0,9 м=18 м3.
По таблице усредненных показателей плотности материалов находим значение плотности фундамента из бетона на гранитном щебне, который равен 2300 кг/м3.Для определения нагрузки от собственного веса фундамента используем полученный объем стен фундамента и табличный коэффициент: 18 м2 х 2300 кг/м3 =41400 кг.
Чтобы узнать расчетную нагрузку на 1 м2 фундамента используется общая нагрузка от веса фундамента и площадь стен фундамента: 41400 кг: 20 м2=2079 кг/м2
Данные заносим в таблицу
| № | Площадь фундамента | 20 м2 |
|---|---|---|
| 1 | Отметка залегания низа фундамента | 0,9 м |
| 2 | Объем фундамента | 18 м3 |
| 3 | Коэффициент плотности бетона | 2300 кг/м3 |
| 4 | Общая нагрузка на грунт | 41300 кг |
| 5 | Расчетная нагрузка на 1 м2 фундамента | 2065 кг/м2 |
Общая суммарная нагрузка на грунт составит 2065 кг/кв.м.
Видеопример расчета фундамента:
После учета показателей нагрузок от расчетных усилий на ленточный фундамент, принимается окончательное решение по габаритам конструкции опорной части жилого дома. При этом важно не превышать предельно допустимую суммарную нагрузку, которую способен выдержать фундамент.
Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома
Сбор нагрузок разберем на примере. Для расчета ленточного фундамента понадобится собрать нагрузки ото всех конструкций — от крыши до стен.
В чем заключается сбор нагрузки? Начнем с того, что ширина подошвы фундамента непосредственно зависит от величины нагрузки от конструкций. Поэтому первый шаг — это анализ того, сколько типов фундаментных лент мы назначим.
В нашем примере мы рассмотрим двухэтажный дом без подвала с несущими стенами вдоль цифровых осей. На эти стены опираются сборные плиты перекрытия над первым этажом и монолитное перекрытие над вторым этажом, также на них опираются стропила деревянной кровли. Вдоль буквенных осей — самонесущие стены.
Каким образом собирается нагрузка? Если стена самонесущая, то считается просто вес одного погонного метра этой стены (окна и двери условно не учитываем). Если стена является несущей, и на нее опираются перекрытие, конструкции крыши или лестница, то к весу самой стены прибавляется еще и нагрузки от половины пролета перекрытия (крыши). Площадь, с которой собирается нагрузка называется грузовой площадью. Допустим, расстояние между двумя несущими стенами 4 метра. Нагрузку мы собираем на 1 погонный метр. Одна половина пролета придется на одну стену, вторая — на вторую. Значит, грузовая площадь для каждой стены от этого перекрытия равна 4*1/2 = 2 м2. Если на стену опирается перекрытие с двух сторон, то эти две грузовые площади нужно складывать.
На рисунке показана схема дома и грузовые площади для каждой стены.
Нагрузка на стены по оси «1» и «3» одинаковая, это будет первый тип фундамента. Нагрузка на стену по оси «2» значительно больше, чем на наружные стены (во-первых, в два раза больше нагрузка от перекрытий и крыши, во-вторых, сама стена по оси «2» выше), это будет второй тип фундамента. И третий тип — нагрузка от самонесущих стен по осям «А» и «Б».
После того, как определились с количеством типов фундаментов, определим нагрузки от конструкций.
1. Нагрузка на 1 м2 перекрытия над первым этажом.
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
|
Постоянная нагрузка: Плиты перекрытия сборные, круглопустотные — 300 кг/м2 Полы: звукоизолирующая стяжка толщиной 40 мм, 20 кг/м3 выравнивающая стяжка толщиной 15 мм, 1800 кг/м3 линолеум толщиной 2 мм, 1800 кг/м3
Итого: |
300
40*20/1000=0,8 15*1800/1000=27
2*1800/1000=3,6
332 |
1,1
1,3 1,3
1,3 |
300*1,1=330
0,8*1,3=1,04 27*1,3=35,1
3,6*1,3=4,7
371 |
|
Временная нагрузка для жилых помещений — 150 кг/м2 |
150 |
1,3 |
150*1,3=195 |
2. Нагрузка на 1 м2 перекрытия над вторым этажом.
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
|
Постоянная нагрузка: Перекрытие монолитное железобетонное, толщиной 140 мм, 2500 кг/м3 Полы: выравнивающая стяжка толщиной 15 мм, 1800 кг/м3
Итого: |
140*2500/1000=350
15*1800/1000=27
377 |
1,1
1,3
|
350*1,1=385
27*1,3=35
420 |
|
Временная нагрузка для чердака — 70 кг/м2 |
70 |
1,3 |
70*1,3=91 |
3. Нагрузка на 1 м2 крыши
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
|
Постоянная нагрузка: Обрешетка из сосновых досок, толщиной 50 мм, 600 кг/м3 Ондулин — 3,5 кг/м2 Стропильная нога сечением 5х14см, шаг стропил 1м, из соснового бруса 600 кг/м3
Итого: |
50*600/1000=30 3,5
5*14*600/(1*10000)=4,2
38 |
1,1 1,1
1,1
|
30*1,1=33 4,0
4,2*1,1=4,6
42 |
|
Временная нагрузка: Снеговая нагрузка (для 4 района, ДБН В.1.2-2:2006, раздел 8) — 140 кг/м2, коэффициент «мю» = 1,25 |
140 |
1,25 |
140*1,25=175 |
4. Нагрузка от 1 м2 наружной стены.
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
|
Постоянная нагрузка: Стена из полнотелого кирпича на тяжелом растворе толщиной 380 мм, 1800 кг/м3 Утеплитель из пенополистирола толщиной 50 мм, 50 кг/м3 Штукатурка толщиной 40 мм — с двух сторон, 1700 кг/м3
Итого: |
380*1800/1000=684
50*50/1000=2,5 2*40*1700/1000=136
823 |
1,1
1,1 1,1
|
684*1,1=752
2,5*1,1=2,75 136*1,1=150
905 |
5. Нагрузка от 1 м2 внутренней стены.
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
|
Постоянная нагрузка: Стена из полнотелого кирпича на тяжелом растворе толщиной 380 мм, 1800 кг/м3 Штукатурка толщиной 40 мм — с двух сторон, 1700 кг/м3
Итого: |
380*1800/1000=684
2*40*1700/1000=136
820 |
1,1
1,1
|
684*1,1=752
136*1,1=150
902 |
Определим нагрузку на 1 погонный метр первого типа фундамента (по оси «1» и «3»).
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м |
Расчетная нагрузка, кг/м |
|
Постоянная нагрузка: От веса стены высотой 7,4 м От перекрытия над первым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м) От перекрытия над вторым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м) От конструкции крыши (длина наклонного стропила 5 м)
Итого: |
823*7,4=6090 332*3,4/2 = 565
377*3,4/2 =641
38*5/2 =95
7391 |
905*7,4=6697 371*3,4/2=631
420*3,4/2=714
42*5/2=105
8147 |
|
Временная нагрузка: На перекрытие над первым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м) На перекрытие над вторым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м) Снеговая нагрузка (длина наклонного стропила 5 м) Итого: |
150*3,4/2 = 255
70*3,4/2 =119
140*5/2 =350
724 |
195*3,4/2=332
91*3,4/2=155
175*5/2=438
925 |
Определим нагрузку на 1 погонный метр второго типа фундамента (по оси «2»).
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м |
Расчетная нагрузка, кг/м |
|
Постоянная нагрузка: От веса стены высотой 9,6 м От двух перекрытий над первым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м) От двух перекрытий над вторым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м) От конструкции крыши (длина каждого наклонного стропила 5 м)
Итого: |
820*9,6=7872 2*332*3,4/2 = 1130
2*377*3,4/2 =1282
2*38*5/2 =190
10474 |
902*9,6=8659 2*371*3,4/2=1262
2*420*3,4/2=1428
2*42*5/2=210
11559 |
|
Временная нагрузка: На два перекрытия над первым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м) На два перекрытия над вторым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м) Снеговая нагрузка на два стропила (длина наклонного стропила 5 м) Итого: |
2*150*3,4/2 = 510
2*70*3,4/2 =238
2*140*5/2 =700
1448 |
2*195*3,4/2=664
2*91*3,4/2=310
2*175*5/2=876
1850 |
Определим нагрузку на 1 погонный метр третьего типа фундамента (по оси «А» и «Б»).
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м |
Расчетная нагрузка, кг/м |
|
Постоянная нагрузка: От веса стены высотой 9,6 м (высоту стены берем по максимуму)
|
823*9,6=7901
|
905*9,6=8688
|
Итак, нагрузки собраны, можно приступать к расчету ленточного фундамента.
Еще полезные статьи:
«Сбор нагрузок для расчета конструкций — основные принципы»
«Как определить нагрузку на крышу в вашем районе»
«Сбор нагрузок в каркасном доме»
«Сбор ветровых нагрузок в каркасном доме»
«Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия.»
«Как рассчитать стены из кладки на устойчивость.»
«Расчет металлического косоура лестницы.»
Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел «БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ».
class=»eliadunit»>Добавить комментарий
Расчет ленточного фундамента — нагрузка, расход бетона, расчет осадки
Самый сложный этап в строительстве бани – это, бесспорно, возведение нулевого уровня. С одной только сметы на его уходит более 20% — и не менее времени и сил. И, с одной стороны, легко, когда фундаментом занимаются нанятые строители, которых и наняли для всех этапов работ – с другой стороны, самые серьезные проблемы уже через год-другой начинаются у тех, кто им доверился. И самое безобидное из всех зол, когда рабочие вместо бетона заливают смесь неизвестного происхождения или «забывают» положить гидроизоляцию.
Вот почему знать, как правильно рассчитывать строительные материалы на ленточный фундамент и как его грамотно строить, будет полезно и тем, кто все делает своими руками, и тем, кто просто наблюдает за нанятой бригадой. Естественно, стопроцентно точного расчета сделать не сможет даже опытный архитектор или прораб – но достоверные примерные данные получить можно. Ведь самое главное – это правильный расчет ленточного фундамента в плане нагрузки на будущий фундамент, его кубатура, или объем, и геометрические размеры.
Итак, по стандарту во время строительства во внимание берутся две важных позиции – расчет деформации грунта и расчет по его несущей способности. А, в общем, все можно разделить на такие этапы:
Этап I. Определение типа грунта
Чтобы определить тип грунта на участке, сегодня существует более десятка верных способов – и дедовских, и с привлечением современной техники. Самый простой из них – сделать несколько глубоких ям по всему участку и рассмотреть так называемый срез почвы. Причем буквально в пару метрах земля уже может быть другой – это нормально. И вот по таким результатам нужно сложить для себя геологическую картину – от нее и будет зависеть и глубина закладывания фундамента, и его вид.
А любой сухой грунт, хоть он песчаный или глинистый, имеет стандартную несущую способность от 2кг/см2. Вот на эту цифру и нужно ориентироваться при расчете ленточного фундамента. Так нагрузка и от бревенчатой, и от кирпичной бани остается все-таки в пределах нормы – еще и с каким-то запасом.
Если же у вас получается, что вес бани будет явно превышать это значение, и вы сомневаетесь, выдержит ли фундамент нагрузку – просто увеличьте ширину его ленты, и все, ведь нужно будет учитывать еще и расчет осадки ленточного фундамента с годами. Только после этого еще раз пересчитайте нагрузку на грунт – вес фундамента в этом случае изменится, и общее значение будет уже другим.
К слову, тяжелыми называются те грунты, что тяжело копаются – и их называют «плотными», т.е. обладающими низкой пористостью и неэластичность. А вот те, что копаются легко – это среднеплотные грунты, которые еще могут зваться пористыми, пластичными и текучими.
Немаловажное значение имеет и глубина промерзания почвы. Дело в том, что та земля, что находится ниже этой точки, уже уплотнена, как говорится, «дальше некуда» — и в этом состоянии она находится сотни лет. А вот тот грунт, что выше этой точки, всегда насыщен влагой и при сезонном размораживании увеличивается в объеме – пучится. Причем не менее чем на 10% — для фундамента это довольно ощутимо, как, впрочем, и для стен бани. Вот откуда взялось понятие максимальной деформации строительного материала, и вот почему так важно вычислить характеристику почвы и ее возможное пучение к весне, и на основе чего делается расчет ленточного монолитного фундамента – точный и надежный.
Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома
Сбор нагрузок разберем на примере. Для расчета ленточного фундамента понадобится собрать нагрузки ото всех конструкций — от крыши до стен.
В чем заключается сбор нагрузки? Начнем с того, что ширина подошвы фундамента непосредственно зависит от величины нагрузки от конструкций. Поэтому первый шаг — это анализ того, сколько типов фундаментных лент мы назначим.
В нашем примере мы рассмотрим двухэтажный дом без подвала с несущими стенами вдоль цифровых осей. На эти стены опираются сборные плиты перекрытия над первым этажом и монолитное перекрытие над вторым этажом, также на них опираются стропила деревянной кровли. Вдоль буквенных осей — самонесущие стены.
Каким образом собирается нагрузка? Если стена самонесущая, то считается просто вес одного погонного метра этой стены (окна и двери условно не учитываем). Если стена является несущей, и на нее опираются перекрытие, конструкции крыши или лестница, то к весу самой стены прибавляется еще и нагрузки от половины пролета перекрытия (крыши). Площадь, с которой собирается нагрузка называется грузовой площадью. Допустим, расстояние между двумя несущими стенами 4 метра. Нагрузку мы собираем на 1 погонный метр. Одна половина пролета придется на одну стену, вторая — на вторую. Значит, грузовая площадь для каждой стены от этого перекрытия равна 4*1/2 = 2 м2. Если на стену опирается перекрытие с двух сторон, то эти две грузовые площади нужно складывать.
На рисунке показана схема дома и грузовые площади для каждой стены.
Нагрузка на стены по оси «1» и «3» одинаковая, это будет первый тип фундамента. Нагрузка на стену по оси «2» значительно больше, чем на наружные стены (во-первых, в два раза больше нагрузка от перекрытий и крыши, во-вторых, сама стена по оси «2» выше), это будет второй тип фундамента. И третий тип — нагрузка от самонесущих стен по осям «А» и «Б».
После того, как определились с количеством типов фундаментов, определим нагрузки от конструкций.
1. Нагрузка на 1 м2 перекрытия над первым этажом.
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
|
Постоянная нагрузка: Плиты перекрытия сборные, круглопустотные — 300 кг/м2 Полы: звукоизолирующая стяжка толщиной 40 мм, 20 кг/м3 выравнивающая стяжка толщиной 15 мм, 1800 кг/м3 линолеум толщиной 2 мм, 1800 кг/м3
Итого: |
300
40*20/1000=0,8 15*1800/1000=27
2*1800/1000=3,6
332 |
1,1
1,3 1,3
1,3 |
300*1,1=330
0,8*1,3=1,04 27*1,3=35,1
3,6*1,3=4,7
371 |
|
Временная нагрузка для жилых помещений — 150 кг/м2 |
150 |
1,3 |
150*1,3=195 |
2. Нагрузка на 1 м2 перекрытия над вторым этажом.
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
|
Постоянная нагрузка: Перекрытие монолитное железобетонное, толщиной 140 мм, 2500 кг/м3 Полы: выравнивающая стяжка толщиной 15 мм, 1800 кг/м3
Итого: |
140*2500/1000=350
15*1800/1000=27
377 |
1,1
1,3
|
350*1,1=385
27*1,3=35
420 |
|
Временная нагрузка для чердака — 70 кг/м2 |
70 |
1,3 |
70*1,3=91 |
3. Нагрузка на 1 м2 крыши
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
|
Постоянная нагрузка: Обрешетка из сосновых досок, толщиной 50 мм, 600 кг/м3 Ондулин — 3,5 кг/м2 Стропильная нога сечением 5х14см, шаг стропил 1м, из соснового бруса 600 кг/м3
Итого: |
50*600/1000=30 3,5
5*14*600/(1*10000)=4,2
38 |
1,1 1,1
1,1
|
30*1,1=33 4,0
4,2*1,1=4,6
42 |
|
Временная нагрузка: Снеговая нагрузка (для 4 района, ДБН В.1.2-2:2006, раздел 8) — 140 кг/м2, коэффициент «мю» = 1,25 |
140 |
1,25 |
140*1,25=175 |
4. Нагрузка от 1 м2 наружной стены.
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
|
Постоянная нагрузка: Стена из полнотелого кирпича на тяжелом растворе толщиной 380 мм, 1800 кг/м3 Утеплитель из пенополистирола толщиной 50 мм, 50 кг/м3 Штукатурка толщиной 40 мм — с двух сторон, 1700 кг/м3
Итого: |
380*1800/1000=684
50*50/1000=2,5 2*40*1700/1000=136
823 |
1,1
1,1 1,1
|
684*1,1=752
2,5*1,1=2,75 136*1,1=150
905 |
5. Нагрузка от 1 м2 внутренней стены.
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
|
Постоянная нагрузка: Стена из полнотелого кирпича на тяжелом растворе толщиной 380 мм, 1800 кг/м3 Штукатурка толщиной 40 мм — с двух сторон, 1700 кг/м3
Итого: |
380*1800/1000=684
2*40*1700/1000=136
820 |
1,1
1,1
|
684*1,1=752
136*1,1=150
902 |
Определим нагрузку на 1 погонный метр первого типа фундамента (по оси «1» и «3»).
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м |
Расчетная нагрузка, кг/м |
|
Постоянная нагрузка: От веса стены высотой 7,4 м От перекрытия над первым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м) От перекрытия над вторым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м) От конструкции крыши (длина наклонного стропила 5 м)
Итого: |
823*7,4=6090 332*3,4/2 = 565
377*3,4/2 =641
38*5/2 =95
7391 |
905*7,4=6697 371*3,4/2=631
420*3,4/2=714
42*5/2=105
8147 |
|
Временная нагрузка: На перекрытие над первым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м) На перекрытие над вторым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м) Снеговая нагрузка (длина наклонного стропила 5 м) Итого: |
150*3,4/2 = 255
70*3,4/2 =119
140*5/2 =350
724 |
195*3,4/2=332
91*3,4/2=155
175*5/2=438
925 |
Определим нагрузку на 1 погонный метр второго типа фундамента (по оси «2»).
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м |
Расчетная нагрузка, кг/м |
|
Постоянная нагрузка: От веса стены высотой 9,6 м От двух перекрытий над первым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м) От двух перекрытий над вторым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м) От конструкции крыши (длина каждого наклонного стропила 5 м)
Итого: |
820*9,6=7872 2*332*3,4/2 = 1130
2*377*3,4/2 =1282
2*38*5/2 =190
10474 |
902*9,6=8659 2*371*3,4/2=1262
2*420*3,4/2=1428
2*42*5/2=210
11559 |
|
Временная нагрузка: На два перекрытия над первым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м) На два перекрытия над вторым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м) Снеговая нагрузка на два стропила (длина наклонного стропила 5 м) Итого: |
2*150*3,4/2 = 510
2*70*3,4/2 =238
2*140*5/2 =700
1448 |
2*195*3,4/2=664
2*91*3,4/2=310
2*175*5/2=876
1850 |
Определим нагрузку на 1 погонный метр третьего типа фундамента (по оси «А» и «Б»).
|
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м |
Расчетная нагрузка, кг/м |
|
Постоянная нагрузка: От веса стены высотой 9,6 м (высоту стены берем по максимуму)
|
823*9,6=7901
|
905*9,6=8688
|
Итак, нагрузки собраны, можно приступать к расчету ленточного фундамента.
Еще полезные статьи:
«Сбор нагрузок для расчета конструкций — основные принципы»
«Как определить нагрузку на крышу в вашем районе»
«Сбор нагрузок в каркасном доме»
«Сбор ветровых нагрузок в каркасном доме»
«Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия.»
«Как рассчитать стены из кладки на устойчивость.»
«Расчет металлического косоура лестницы.»
Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел «БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ».
class=»eliadunit»>Добавить комментарий
Примеры расчета нагрузки на фундамент :: SYL.ru
Каждый дом имеет фундамент. Он позволяет постройке оставаться прочной. При неправильном возведении основания со временем в конструкции сооружения появляются дефекты. Дом может разрушиться. Фундамент предотвращает проседание здания. Каждый из его элементов оказывает на грунт определенное давление.
Прежде чем приступить к строительным работам, необходимо произвести расчет нагрузки на фундамент. Существует определенная технология проведения подобной работы. Как произвести правильный расчет, будет рассмотрено далее.
Общее описание процедуры
Одной из важных процедур в процессе строительства является расчет фундамента. Сбор нагрузок на поверхность грунта можно определить еще на этапе создания плана дома. На этом этапе уже становятся известными точные габариты постройки, тип материала, из которого будет возведено здание.
Расчет должен быть очень точным. При этом потребуется предусмотреть буквально все мелочи и условия эксплуатации. На этапе разработки плана конструкции производят ориентировочные расчеты. Точный сбор нагрузок можно оценить только после создания проекта здания.
В процессе расчета необходимо учесть ряд факторов. Строительная организация обязательно берет во внимание, сколько человек будет проживать в доме, из каких материалов будут возводиться все элементы сооружения, станет ли выполняться отделка фасада и стен внутри помещений. Также потребуется учесть точный размер строения, наличие в нем тяжелой мебели, габаритного оборудования. Важно также обратить внимание на особенности климата и грунта в данной местности.
Разновидности фундаментов
Существует несколько типов фундамента. Некоторые виды применяются чаще. Расчет нагрузки для каждого из них может отличаться. Чаще всего для частного строительства применяют ленточные или свайные фундаменты. Расчет нагрузки выполняется с учетом типа конструкции основания дома. Реже основание может быть выполнено в виде плиты.
Ленточный фундамент может быть глубокого или мелкого типа залегания. Он представляет собой полосу из железобетона. Она проходит под всеми стенами (внутренними и наружными) сооружения. При этом учитывается толщина стен, общий вес конструкции. Для кирпичных домов применяют ленточный фундамент глубокого, а для деревянных – мелкого залегания.
Свайные разновидности фундаментов применяются для габаритных зданий. Также этот вариант будет незаменим для строительства на неустойчивом грунте. Для создания такого фундамента используются сваи. Это бетонные столбы. Их нижние концы имеют заострения. Сваи имеют внутри металлическую арматуру.
Типы нагрузок
В процессе эксплуатации постройки на фундамент воздействуют различные нагрузки. Их можно разделить на постоянные и временные факторы. Однако при расчетах все перечисленные нагрузки делят на 4 категории.
В первую категорию попадает сила давления на фундамент всех элементов конструкции дома. Это могут быть стены, перекрытия, крыша и т. д. Во вторую группу попадают нагрузки полезного типа. В нее включается вес мебели, оборудования, прочих объектов, которые будут постоянно находиться внутри помещений.
В третью группу вошли фундаментальные нагрузки. Основание дома также имеет вес. Фундамент воздействует на грунт. Силу этого давления необходимо предусмотреть.
К четвертой группе относятся динамические нагрузки. Расчет фундаментов предполагает брать во внимание климатические условия местности. В период снегопадов, ливней, при дуновении порывистого ветра, здание будет оказывать на грунт большее давление.
Подход к проведению расчета
Выполняя расчет нагрузки на плиту фундамента, ленточные или свайные конструкции, лучше доверить эту работу профессионалу. Если владельцы участка желают сэкономить и выполнить все работы самостоятельно, следует учесть один нюанс: без наличия специальных программ и достаточного опыта в проведении подобных расчетов можно допустить ошибки. Непрофессионал не сможет оценить все факторы, важные при создании фундамента. Поэтому полученный результат будет приблизительным.
Однако для тех, кто хочет выполнить строительные работы самостоятельно, существует определенная методика расчетов. Она предполагает получения в ходе определения совокупной нагрузки приблизительного результата. Эту сумму нужно будет умножить на соответствующий «коэффициент приблизительности». Этой методикой пользуются многие непрофессиональные застройщики.
Тип грунта
В первую очередь при определении давления сооружения на поверхность необходимо учесть тип грунта. От этого зависит выбор типа фундамента. При этом учитывается несущая способность, уровень усадки земли, глубина ее промерзания в зимний период и месторасположение в ее толще грунтовых вод.
Если почва неустойчивая, подземные источники подходят близко к поверхности, следует отдать предпочтение свайным фундаментам. Расчет нагрузки в этом случае учитывает вес каждой опоры.
Если грунт отличается высокой несущей способностью, подошва фундамента может быть меньше. Чем прочнее грунт, тем меньше вероятность появления различных деформаций. Средняя несущая способность почвы составляет 2 кг/м².
Если в данной местности бывают сильные морозы, грунт глубоко промерзает. При этом он может расширяться и выталкивать фундамент наружу. Этот факт также стоит предусмотреть при создании основания.
Учет деформации
Расчет фундамента под нагрузку предполагает определение уровня деформации сооружения. Любое строение со временем дает усадку. Чтобы при этом на конструкции не появились различные дефекты, трещины, необходимо предусмотреть это при проведении расчетов.
Фундамент может деформироваться по-разному. Бывают сдвиги, прогибы, крен, выгиб, перекосы и смещения по горизонтали.
Многие из перечисленных деформаций объясняются усадкой грунта. Она может быть критичной. Чтобы этого не произошло, фундамент должен быть достаточно прочным. Крен можно наблюдать преимущественно в многоэтажных зданиях. А вот для частных домов следует опасаться перекоса, сдвига, выгиба или перегиба. Поэтому при определении типа грунта и его особенностей важно учесть процесс его усадки после проведения строительных работ.
Данные для проведения расчета
Чтобы произвести расчет нагрузки на фундамент дома необходимо рассмотреть подробный план здания. При этом для расчетов потребуются определенные данные, которые предоставляет этот документ.
Чтобы правильно рассчитать сбор нагрузки, нужно рассмотреть пример сбора таких данных. Приведем пример. Согласно плану, дом состоит из первого этажа и мансарды. Площадь постройки составляет 10х10 м. Высота стен составляет 2,5 м. Толщина газобетонных стен составляет 3 м. Между перекрытиями определяется расстояние 3 м.
Здание будет облицовано слоем 12 см. из пустотелого кирпича. Первое перекрытие находится над цокольным этажом. Для этого применяются железобетонные пустотелые плиты. Из этого же материала будет выполнено перекрытие для мансардного этажа. Крыша имеет стропильную конструкцию и будет отделана профнастилом. Дом будет построен на Урале (IV климатическая зона).
Пример расчета
В представленном плане постройки предусмотрен ленточный фундамент. В процессе определения общего давления на основание нужно рассчитать массу всех надземных элементов конструкции. Проводится расчет нагрузки на ленточный фундамент.
Площадь перекрытий составляет 10*10 = 100 м². Стены, в которых не будет дверей и окон на первом этаже имеют площадь 10*2,5*4 = 100 м². Расчет для мансарды выглядит так: 10*1*4+2,5*2*5 = 65 м². Суммарная площадь стен составляет 165 м². Площадь кровли также легко рассчитать: 10*1,3*10 = 130 м².
Далее полученный результат необходимо соотнести со средним весом материалов, которые будут применяться для строительства. Эту информацию необходимо брать из документации производителей строительных материалов. Существуют усредненные таблицы веса самых популярных разновидностей.
Проведение расчета
Далее следует рассмотреть пример расчета нагрузок на фундамент. При этом будут использоваться усредненные данные. Вес материалов взят из официальной документации. Производится расчет всех надземных частей дома:
- Стены из газобетона = 0,3 м*165 м²*600 кг/м³ = 29,7 тыс. кг.
- Облицовка фасада = 0,12 м*165 м²*1400 кг/м³ = 27,72 тыс. кг.
- Несущая внутренняя стена толщиной 38 см. = 10 м*0,38 м*1800 кг/м³*2,5 м. = 17,1 тыс. кг.
- Цокольное и мансардное перекрытия = 100 м²*500 кг/м³ = 50 тыс. кг.
- Кровля = 130 м²*30 кг/м³ = 3,9 тыс. кг.
- Утеплитель мансарды = 130 м²*50 кг/м³ = 6,5 тыс. кг.
После определения веса всех надземных элементов конструкции здания необходимо рассчитать их сумму. После сложения всех полученных результатов можно определить массу дома. В данном случае она составляет 184,9 тыс. кг.
Определение веса фундамента
Расчет нагрузки на фундамент следует выполнять с учетом всех эксплуатационных условий. К полученной массе потребуется добавить вес крупногабаритной мебели и оборудования в доме. Также важно рассчитать вес фундамента, его давление на грунт. Далее сопоставляется несущая способность почвы с полученным результатом.
Определяется нагрузка, которую оказывает 1 м. фундамента на грунт. Нужно определить плотность этого объекта. В соответствии с официальными данными строительных норм и правил, при глубине закладки фундамента на 1 м. объем этого объекта составит 0,45 м³. Основа здания представляет собой слой бетона на гранитном щебне, поэтому нагрузка составит 1035 кгс.
Чтобы определить вес столбчатого фундамента, потребуется рассчитать массу каждого из его объектов. Далее полученный результат умножается на количество свай опоры. Следует отметить, что опытные строители рекомендуют применять при строительстве именно этот тип фундамента. В этом случае допустить ошибку сложнее. Здание будет крепче стоять на грунте. При строительстве в климатических зонах с большим количеством осадков и сильными ветрами лучше отдать предпочтение свайной конструкции. В этом случае количество земляных работ будет меньше, а расход бетона сократится в несколько раз.
Определение динамической, полезной нагрузки
Расчет нагрузки на фундамент предполагает определить также динамические нагрузки. Это временные воздействия, которые будут влиять на устойчивость конструкции. При строительстве необходимо предусмотреть определенный запас прочности.
В первую очередь потребуется рассчитать нагрузку, которую будет оказывать снег на конструкцию. Для IV климатической зоны этот показатель составит 130 м²*150 кг/м² = 19,5 тыс. кг.
В доме будет проживать 3 человека. Однако в некоторых случаях дом будут посещать гости. Их количество может достигнуть 10 человек. Поэтому суммарный вес людей составит приблизительно 800 кг. В доме будет находиться мебель и техника. Их общая масса составит около 6 тыс. кг.
Общая сумма сбора динамической и полезной нагрузки составит 211,2 тыс. кг. При необходимости тип и конфигурацию фундамента нужно редактировать.
Рассмотрев особенности расчета нагрузки на фундамент, каждый сможет рассчитать приблизительную величину общей массы конструкции. Это позволит построить крепкий, надежный дом, который будет устойчив при любых условиях эксплуатации.