Расчет нагрузки на фундамент и грунт
При проектировании фундаментов для любых типов зданий учитываются все влияющие на правильную их работу условия. Принимают во внимание инженерно-геологические особенности участка строительства, конструкцию здания, влияние окружающей среды. Основная задача – обеспечить прочность и пригодность готового фундамента к длительной эксплуатации. Неправильный расчет становится причиной осадок, разрушения и появления трещин на фундаменте и самом здании. Рассмотрим подробнее как рассчитать нагрузку на фундамент, и что учитывают при расчете.
Принципы расчета фундаментов и типы нагрузок
Расчет фундамента включает в себя выбор типа и геометрических характеристик в зависимости от всех влияющих на работу конструкции факторов. Также определяют несущую способность грунта в привязке к весу дома. В первую очередь важно провести расчет нагрузки на фундамент. Она зависит от веса дома и некоторых других воздействий.
В общем, все воздействия на фундамент классифицируются по времени действия на:
- постоянные;
- временные.
Временные также разделяют на кратковременные, длительные и особые.
К постоянным относят собственный вес строительных конструкций, давление грунтовых масс на фундамент. Эти воздействия начинаются непосредственно с начала строительства и продолжаются весь срок эксплуатации строения.
Временные нагрузки воздействуют в некоторые периоды при возведении или эксплуатации здания. К ним относят:
- длительные – вес оборудования, мебели, материалов;
- кратковременные – транспортные нагрузки, снег, ветер.
При расчете все воздействия суммируются и распределяются на общую длину фундамента или количество свай.
Постоянные нагрузки
Постоянные нагрузки от конструкций рассчитывают с использованием таблиц, каталогов и паспортных данных в которых указывается масса или плотность конкретного элемента. В таблице рассмотрим плотности часто используемых строительных материалов.
| Название материала | Плотность, кг/м3 |
|---|---|
| Кладка из кирпича: полнотелого | 1800 |
| Силикатного | 1900 |
| Пустотелого | 1300–1400 |
| Бетоны: тяжелый | 2200–2500 |
| Ячеистый | 400–1200 |
| Асфальтобетон | 2000–2200 |
| Железобетон: на тяжелом бетоне | 2500 |
| Керамзитобетон | 1600–1800 |
| Шлакобетон | 900–1200 |
| Теплоизоляторы: Керамзит | 500–900 |
| Вата минеральная | 200 |
| Пенопласт | 15–100 |
| Плиты из минеральной ваты | 300–500 |
Некоторые материалы рассчитывают исходя из их площади, а не плотности.
| Название материала | |
|---|---|
| Плиты перекрытия ж/б: Ребристые длиной 6 м | 170 |
| Ребристые длиной 12 м | 220 |
| Пустотные | 250 |
| Кровельные и изоляционные материалы: Черепица | 50 |
| Рубероид | 1,7 |
| Асбестоцементные листы усиленного профиля | 22 |
| Покрытия пола: Ковры | 6,0 |
| Паркет штучный | 10 |
| ДСП 16 мм | 4,8 |
| Линолеум 3 мм | 4 |
К примеру, 1 м2 кирпичной стены из полнотелого кирпича толщиной 380 мм обшитой пенопластом ПСБ-25 толщиной 10 см будет обладать таким весом: 0,38×1800 + 0,1×25 = 304+2,5=303,5 кг. Зная это значение высчитывают вес всех стен и перегородок в здании. Также собирают нагрузку от собственного веса перекрытий и крыши.
К постоянным нагрузкам также относят и собственный вес самого фундамента. Его рассчитывают исходя из материала строительства и геометрических размеров. Ширина фундамента выбирается исходя из толщины стен, но не менее 300 мм. Высота (глубина заложения) в большинстве случаев зависит от глубины промерзания. Для Московской области, к примеру, она составляет около 1,8 м. То есть, с учетом просвета над грунтом, это около 2 м. Если проектируется ленточный фундамент шириной 400 мм и высотой 2 м из бетонных блоков, то вес 1 м будет составлять 0,4× 2×2500=2000 кг. Если общая длина фундамента 50 м, то он создает общую нагрузку на грунт в 100 000 кг.
Обязательно используют коэффициенты надежности, которые составляют:
- для металлоконструкций – 1,05;
- бетонных материалов плотностью выше 1600 кг/м3, деревянных, армокаменных, каменных и железобетонных конструкций – 1,1;
- бетонных плотностью меньше или равной 1600 кг/м3, выравнивающих слоев, засыпок, стяжек, отделочных слоев, выполненных на заводе – 1,2;
- то же самое, но выполненных на строительной площадке – 1,3.
С учетом этого коэффициента фундамент, запроектированный выше, будет обладать общим весом в 100 000 × 1,1 = 110 000 кг.
Временные нагрузки
О снеге, который также относится к временным нагрузкам поговорим ниже отдельно. Другие временные воздействия на фундамент необходимо учитывать при проектировании. Их значения берутся из нормативных документов. Нет необходимости высчитывать вес каждого предмета мебели и распределять его по площади. Для жилых зданий в среднем можно принимать 150 кг/м2 равномерно распределенной нагрузки. Для чердаков принимают 70 кг/м2. Также учитывают коэффициенты надежности равный 1,3. То есть для дома в 150 м2 с чердаком в 20 м2 общее значение составляет 26000·1,3 = 33800 кг
Снеговые нагрузки
Снежный покров, который собирается на кровле в холодный период года, необходимо учитывать при расчете нагрузки на грунт. Количество снега в регионах отличается. Для проектирования используют нормативные значения веса снегового покрова, взятые из строительных правил. В СНиП территория разделена на снеговые районы и указана нормативная нагрузка в них:
- I – 80 кг/м2;
- II – 120 кг/м2;
- III – 180 кг/м2;
- IV – 240 кг/м2;
- V – 320 кг/м2;
- VI – 400 кг/м2;
- VII – 480 кг/м2;
- VIII – 560 кг/м2.
Расположение районов лучше смотреть на карте в нормативных документах. В общем, для европейской части южные регионы относят к I–II району (громе горной части, которая принадлежит VIII району), центральные области (в том числе Москва и Санкт-Петербург) к III, Тверь, Нижний Новгород, Казань к IV, север к V снеговому району.
Кроме этого учитывают и конструкцию крыши, ее уклон. Для этого применяют коэффициент перехода μ (мю). Он составляет:
- при уклоне до 30° μ=1;
- 30–60° μ=0,7:
- круче 60° – μ=0.
Имея все значения – площадь крыши, нормативные значения веса снежного покрова, уклон – высчитывают максимальную нагрузку на фундамент от снега: S=Sнорм · μ. При площади крыши 30 м2 с уклоном 30° в Москве общее значение будет: S=180×1×30 = 5400 кг.
Распределение веса на грунт
После сбора всех нагрузок от здания их необходимо суммировать для определения общего веса строения. Это лучше делать в табличном виде, отдельно записав вес покрытия, перекрытий, временных нагрузок, нагрузку от снега и стен. При проектировании дома важно добиться более равномерного распределения нагрузку на фундамент, иначе возможны просадки грунта.
Каждый грунт способен принять определенное воздействие. Оно зависит от его механических характеристик и состава. В среднем, приблизительный расчет ведут исходя из значения 2 кг/см2. Например рассмотрим такую ситуацию: общий вес дома с фундаментом – 150 000 кг. Фундамент ленточный длиной 40 м и шириной 40 см. Площадь опоры — 40×4000= 160000 см2. То есть нагрузка на грунт составит 150 000/160 000 = 0,94 кг/см2. Фундамент полностью удовлетворяет требованиям. Даже, при необходимости, возможно уменьшить его ширину до 30 см.
Распределение нагрузки на столбчатый фундамент проводится таким же образом. Этот же дом, весом 150 000 кг на 16 столбах сечением 40×40 см создаст нагрузку в 150 000/25600=5,9 кг/см2, что недопустимо. Требуется изменение типа фундамента, увеличение количества столбов или замена материалов на более легкие.
Конечно, есть и слабые грунты, несущая способность которых меньше средней. Это нужно учитывать и не пренебрегать инженерно-геологическими изысканиями на строительном участке.
Нагрузка на свайный фундамент рассчитывается исходя из количества свай. Каждый стержень в определенных условиях способен воспринять определенную нагрузку и передать ее грунту. Ее значения определяются типом свай и видом грунта. Висячие сваи передают нагрузку боковыми поверхностями с использованием силы трения. Стоячие – опираются на скальные породы, и способны воспринимать большие нагрузки. При покупке готовых свай у производителя обязательно узнают их несущую способность.
Определение допустимой несущей способности грунта проводят и лабораторными испытаниями во время инженерно-геологических изысканий.
stroikadialog.ru
Расчёт нагрузки на фундамент: виды и особенности, алгоритм
Есть три процесса, который, по мнению каждого, он умеет делать – это хорошо управлять государством, лечить любые болячки и, конечно же, строить. Переубедить обычно наш славянский народ в этом вряд ли кто-то сможет или захочет. Поэтому очень остро стоит тема подготовки к строительству, а также предварительный расчет нагрузки на фундамент.
Стоит или не стоит производить исчисления?
Базисной составляющей строительства любого дома является фундамент. От его прочности, надежности и стойкости зависит «срок годности» здания. Поэтому вопрос о том, сколько воздействий может выдержать этот базис и сколько простоит то или иное здание, по нынешний день поставлен достаточно остро.
Конечно, кроме вычислений, многое еще зависит от материалов и технологии его создания, а также от того, насколько опытны и совестливы специалисты, которые занимаются этой работой. Но предварительный этап, если он сделан без ошибок, по крайней мере, сможет показать, где лучше сэкономить некоторые средства и насколько прочным будет фундамент дома. Если вычислить, сколько может выдержать этот базис, то можно смело, а главное правильно, сделать надежное основание для любого здания или сооружения, вне зависимости от его сложности.
Какие нагрузки может испытывать основание
Пример нагрузки здания на основание
Любое здание, хоть одноэтажное, хоть 50-тиэтажное, испытывает нагрузки и давит на грунт, вследствие чего последнее проседает и деформируется.
Конечно же, самым существенным является первый пункт в перечне. Но уж лучше перестраховаться и учесть все элементы с излишком, чем потом кусать локти и наблюдать за деформациями и просадкой от нагрузки на плиту фундамента.
Есть несколько базовых видов нагрузок:
- Статическая – непосредственно вес конструктивных решений и других элементов здания или сооружения;
- Динамические нагрузки также необходимо учитывать. Они могут возникать из-за различных колебаний или работы машин (например, с какими-либо вращающимися частями).
- Третий вид проявляется при появлении определенных погодных условий. Попросту говоря – осадки и различные неблагоприятные погодные влияния. Т.е это снег, сильные шквалы ветра и другое;
- Четвертый вид обусловлен давлением предметов и вещей, которые находятся в самом доме, т.е. это то, чем дом и его опоры нагружены.
Сваи как панацея современного строительства
Расчет нагрузки свайного фундамента наверно самый востребованный. Если грунт имеет большие показатели по просадке, актуальным будет рассмотрение вопроса об использовании свай. Хотя в последнее время за счет того, что при возведении этого типа основания меньше трудоемкость и количество затрат, его используют и на достаточно плотных почвах, в качестве экономного варианта.
Места основной нагрузки
Винтовой фундамент (или основание на винтовых сваях) для вычисления способности выдержки требует таких исходных данных:
- площадей кровли и чердачного покрытия;
- перекрытий;
- внешних и внутренних силовых стен;
- общий периметр основания.
Его выбор значительно сокращает количество земляных работ. К тому же для него не нужно проводить дополнительные подготовительные этапы. В таком случае вычисляются нагрузки на сваи фундамента.
Чтобы выбрать, какие же лучше использовать сваи, нужно определить все возможные особенности конструктива будущего здания. В последнее время все чаще для такого вида используются винтовые сваи для фундамента. Они имеют множество преимуществ. В первую очередь, уменьшается объем бетона и других дополнительных материалов. К одному из главных преимуществ относится возможность возведения базы сооружения на «тяжелых» и проблемных местностях. Пример такой местности – болото, торфяной грунт, местность с уклоном.
Разновидности вычислений
Нахождение и вычисление нагруженности, которую может выдержать основание, в первую очередь необходимо для оптимального и рационально обоснованного определения его площади и размеров. Все исчисления сводятся к нахождению значения нагруженности на м2 грунта, которое потом сравнивается с предельно допустимыми показателями.
Строительные вычисления по проекту
Для того чтобы вычислить глубину базы, нужно обладать данными, которые отражают глубину промерзания грунта, которая в свою очередь зависит от его типа.
Если обратить внимание на типы оснований, расчет фундамента под нагрузку можно градировать на несколько видов.
Какие данные нужно собрать для вычислений:
- место локализации или регион строительства здания;
- какая почва на месте заложения, какова глубина залегания грунтовых вод;
- материал, из которого планируется выполнять различные конструктивные элементы здания;
- предварительный план дома, количество его этажей, какая будет кровля.
Для того чтобы произвести вычисление нагрузки столбчатого фундамента на грунт, в первую очередь нужно определить параметры столбов, которые будут служить опорами. Но кроме параметров нужно знать и их количество. Это отправная точка для этого случая. Сам расчет ничем особым не выделяется среди остальных и имеет тот же алгоритм.
Результаты по вычислению нагрузки на столбчатый фундамент аналогичны, как и в случае со свайным основанием. Он обычно показывает в несколько раз меньше необходимые затраты бетона. И объем земляных работ по сравнению с ленточным типом также меньше.
Этот вариант также полюбился в последнее время строителями, поскольку позволяет сэкономить на затратах и менее трудоемкий.
Расчет нагрузки на столбчатый фундамент делается по подобию предыдущего. Как и раньше для него понадобятся показатели места строительства и информация о строительных материалах, которые будут использовать. И, конечно же, климатические условия и геологический анализ грунта.
Акцент на опалубках
Для ленточных фундаментов необходима закладка опалубок. Опалубка – это базис для ленточного основания. Поэтому расчет нагрузки на опалубку фундамента, которая она может выдержать, актуален и полезен.
Опалубка, будь она из дерева, или из какого другого материала, имеет одну главную функцию или предназначение – она формирует каркас для будущего основания. Это очень важно, поэтому она должна быть способной выдержать различные давления от жидкости, бетона и динамические нагрузки, производимые оборудованием и машинами в процессе заливки.
Общая способность выдержки ленточного фундамента равняется суммарной от осадков (например, снега), кровли и перекрытий, самих стен здания, а также от материала фундамента.
Прохождение смеси бетона по опалубке происходит с относительно небольшой скоростью, но в тоже время с огромной силой. Причем, если подача происходит с помощью бетононасоса, мощь потока еще выше за счет подачи массы с высоты нескольких метров.
Алгоритм исчислений
Все расчеты производят согласно четким алгоритмам и условиям, в зависимости от результатов. Вычисление того, сколько и как долго может сопротивляться нагрузкам база, не является исключением и состоит из следующих последовательных действий:
Проектирование дома
- Определение глубины промерзания грунта в зависимости от региона, где планируется стройка (обычно эти данные имеют справочный характер и их можно найти в нормативах). Есть четкое правило: глубина заложения должна превышать глубину промерзания;
- Следующим шагом идет определение возможной силы давления на базис от снега. Она передается на него через конструктивные решения. За основу берется площадь крыши;
- Перекрытия. Это исчисление проводится с учетом площади всех сторон здания. За основу берется равенство суммы площади сторон = площади здания. Во внимание берется количество этажей, а также пол первого этажа;
- Стены – этот пункт схож с предыдущим шагом;
- Предварительный расчет нагрузки на грунт зависит от площади непосредственно заливания, глубины его заложения и массы бетона, который используется для заливки;
- Общий результат нагрузки на 1 м2 получается путем суммирования предыдущих итогов.
Эти данные позволяют правильно оценить надежность и долговечность, его предрасположенность к деформации и просадке. Таким образом, пройдя правильно все шаги в алгоритме, можно получить сбор нагрузок.
Предварительным этапом перед любой стройкой является произведение необходимых расчетов и анализ их результатов для возможности дальнейшей оценки. Он зачастую не дает спокойно спать проектировщикам и строителям, поскольку от него очень многое зависит.
Для исчисления, сколько же может выдержать будущее основание той или иной постройки, нужно максимально внимательно и осознанно оценить его параметры и характеристики, сопоставить их с типажом земельного участка и природными климатическими условиями.
Верно собранные исходные данные, правильность и последовательность пунктам алгоритма даст возможность понять, насколько прочным и долговечным будет базис постройки, возможны ли его повреждение и просадка, а также на каких моментах можно немного сэкономить на расходе материалов и трудозатратах.
nafundamente.ru
Расчёт нагрузки на фундамент
В данной статье мы рассмотрим особенности расчета нагрузки на фундамент дома. Вы узнаете, зачем необходимо осуществлять данные расчеты и как сделать их самостоятельно. Будет детально изучена технология определения несущей способности грунта, вычисления массы здания и силы снеговых и ветровых воздействий, а также продемонстрирована последовательность таких расчетов на практике.
Нагрузка на фундамент — это допустимые цифровые значения, обозначающие несущую способность. Проведение точных расчётов сопряжено с выполнением геологических исследований и определением степени рыхлости грунта и насыщения его влагой.
Зачем проводятся расчёты нагрузки на фундамент
Расчет нагрузки, которую будет переносить фундамент в процессе эксплуатации, является ключевым этапом проектирования любого основания. Исходя из данных расчетов определяются необходимые несущие характеристики будущего фундамента, его типоразмер и опорная площадь.Определяемые нагрузки веса здания, снегового и ветрового воздействия, а также эксплуатационного давления, также сопоставляются с несущей способностью грунта на строительной площадке, поскольку несущая способность почвы, в некоторых случаях, может быть меньшей, чем несущие свойства самого фундамента.
Рис: Возможный результат неправильного расчета нагрузок на фундамент дома
Ответственное отношение к проведению данных расчетов гарантирует, что фундамент под конкретное здание будет подобран правильно. В противном случае, вы рискуете построить дом на слишком слабом фундаменте, что приведет к его разрушению и деформации, либо обустроить фундамент с недостаточной опорной площадью, который под весом здания просто осядет в грунт. Важно: определение нагрузок на фундамент и сопоставление их с несущей способностью грунта лучше всего доверить профессиональным проектировочным организациям, которые выполнят все расчеты согласно строительных норм. В случае, если вы решились сделать это самостоятельно, крайне важно досконально изучить методику проведения данных расчетов.
Общие правила проведения расчёта нагрузки на фундамент
Определяется нагрузка посредством использования переменных и постоянных величин:
- масса здания;
- вес основания;
- снеговые нагрузки на кровлю;
- ветряное давление на здание.
Расчёт нагрузки на ленточный фундамент
Определение нагрузки на ленточное основание начинается с подсчёта массы самой ленты, для чего используется следующая формула:Pфл= V × q.
Расшифровка формулы:V – объём стен;
q – плотность материала основания.
Необходимо произвести суммирование всех типов давления на фундамент, для чего можно воспользоваться следующей формулой: (Pд+Pфл+ Pсн+Pв)/ Sф.
Внимание! Важно, чтобы результат вычислений, выражающийся в удельной нагрузке, был меньше допустимых значений сопротивления почвы. Разница должна составлять порядка 25%, что необходимо для компенсации неточностей.
Получение точных сведений, возможно при учёте видов стен, надо определить, какие из них несущие и выполняют функцию удержания перекрытий, лестничных пролётов, стропил. Выявляются самонесущие стены, выполняющие функцию поддержания исключительно собственной массы. Исходя из этих данных, определяют под какую сторону закладывать стены определённой ширины, с обязательной проверкой допустимых значений.
Расчёты нагрузки в программе «APM Civil Engineering»
Расчёт нагрузки на столбчатый фундамент
Определение нагрузки на фундамент столбчатого типа, осуществляется по одной формуле. Здесь надо учитывать, что воздействие здания будет распределяться между всеми существующими опорами. Требуется умножить площадь сечения столба (Sс) на высоту (H). Результатом вычисления станет получение объёма, который следует перемножить с плотностью материала, используемого для возведения фундамента (q)и общим числом столбиков, заглубляемых в почву.- Вычисления будут проводиться по следующей формуле: Pфc= Sс× H× q×N.
- Определить суммарное сечение, можно по следующей формуле: Sсо= Sс × N.
Важно! Если при проведении расчётов выясняется, что грунтовое давление превышает допустимые значения, то следует изменить используемые параметры и прибегнуть к расширению опорной площади. Требуется увеличить число опор и сделать их большего диаметра, что поможет получить основание с нужными параметрами.
Расчёт нагрузки на свайный фундамент
Особенностью расчёта свайного основания, является необходимость выявления массы здания (P), которая делится на количество опор.Внимание! Требуется подбирать сваи с нужными показателями длины и необходимыми прочностными характеристикам, принимая во внимание геологические характеристики грунта. Так как в процессе эксплуатации свайный фундамент несет те же нагрузки, что и остальные виды фундамента — от массы здания, полезного давления, снежного покрова и ветра.
Рассчитывать нагрузку на свайный фундамент необходимо для того, чтобы в дальнейшем при проектировании ее можно было сопоставить с максимально допустимой нагрузкой на грунт строительной площадки, и при необходимости увеличить число свай либо сечение используемых опор
Чтобы сопоставить допустимые нагрузки на свайный фундамент и грунт необходимо выполнить следующие расчеты:
- Определить вес здания и все сопутствующие нагрузки, просуммировать их и умножить на коэффициент запаса надежности;
- Определить опорную площадь одной сваи по формуле: «r2 * 3.14» (r- радиус сваи, 3,14 — константа), после чего вычислить общую опорную площадь основания, умножив полученную величину на количество свай в фундаменте;
- Рассчитать фактическую нагрузку на 1 см2 грунта: массу здания разделяем на опорную площадь фундамента;
- Полученную нагрузку сопоставить с нормативной допустимой нагрузкой на грунт.
- Фактическая нагрузка на грунт: 95000/35325 = 2,69 кг/см2.
Важно! Если бы нагрузки были больше допустимых, потребовалось бы увеличить опорную площадь фундамента, увеличив количество свай либо их сечение.
Порядок проведения вычислений и расчётов
Независимо от типа основания, расчёты производятся в следующей последовательности:- Необходимо выяснить параметры, касающиеся единицы длины опоры, помимо нагрузок от веса самого строения, которые состоят из массы стен, перекрытий и кровли, также определяется эксплуатационное давление, нагрузки от снегового покрова и ветровые нагрузки;
- Расчет массы фундамента. Основание дома также будет оказывать нагрузку на почву, которую необходимо высчитать и добавить к нагрузкам от массы здания. Чтобы сделать это, нужно исходя из габаритов (высоты, ширины и периметра) определить объем основания, и умножить его на объемную плотность бетона (массу одного кубометра).
- Расчет несущих характеристик почвы — для этого нужно определить тип грунта, и в соответствии с нормативными таблицами вычислить допустимую нагрузку на 1 кв.см. почвы.
- Cверка полученных данных с сопротивлением почвы – если возникает необходимость, то осуществляется корректировка площади опоры, например, в случае с ленточным основанием, увеличивается его толщина. При обустройстве свайных или столбчатых оснований необходимо увеличить количество опор в фундаменте либо площадь их сечения;
- Измерение фундамента – определение размеров;
- Вычисление толщины подушки из песка, формируемой непосредственно под подошвой. Уплотняющая подсыпка из песка и гравия необходима для предотвращения усадки почвы под массой здания и для минимизации вертикальных сил пучения. В нормальных условиях ее толщина составляет 20 см (10 см песка и 10 см гравия), однако при строительстве тяжелых домов в пучинистом грунте она может быть увеличена до 50 см.
Собираем показатели грунта
При проектировании фундамента необходимо проводить геодезический анализ грунта на строительной площадке, который позволяет определить три важных показателя — тип почвы, глубину ее промерзания и уровень расположения грунтовых вод.Исходя из типа грунта вычисляется его несущая характеристика, которая используется при расчете опорной площади основания. Глубина промерзания почвы определяет уровень заглубления фундамента — при строительстве в условиях пучинистых грунтов фундамент необходимо закладывать ниже промерзающего пласта земли. На основании данных о грунтовых водах определяется необходимость обустройства дренажной системы и гидроизоляции фундамента.
Важно: вышеуказанные показатели грунта вы можете собрать самостоятельно, для этого вам потребуется лишь ручной бур и рулетка.
Для сбора показателей необходимо с помощью ручного бура по периметру площадки под застройку сделать несколько скважин глубиной 2-2.5 м. Одна скважина должна располагаться в центре участка, еще две — в центральных частях боковых контуров предполагаемого фундамента. Необходимость бурения нескольких скважин обуславливается тем, что на разных участках площадки может наблюдаться отличающийся уровень грунтовых вод.
В первую очередь нужно определить тип почвы: в процессе бурения возьмите изымаемый из скважины грунт (с глубины 2-ух меров) и скатайте его в плотный цилиндр, толщиной 1-2 сантиметра. Затем попытайтесь согнуть цилиндр.
- Если почва рыхлая и цилиндр из нее сформировать невозможно (она попросту рассыпается), вы имеете дело с песчаным грунтом;
- Цилиндр скатывается, но при этом он покрыт трещинами и разламывается при сгибающем воздействии, значит грунт на участке представлен супесями;
- Цилиндр плотный, но при сгибании ломается — легкий суглинок;
- Грунт хорошо скатывается, но при сгибании покрывается трещинами — тяжелый суглинок с большим содержанием глины;
- Почва легко скатывается, не трескается и не ломается при сгибании — глинистый грунт.
Важно: определить фактический уровень промерзания почвы в домашних условиях невозможно. Для этого необходимо специализированное оборудование, при этом сам анализ выполняется на протяжении длительного времени наблюдения за конкретным участком.
Предлагаем вашему вниманию карту расчетной глубины промерзания почвы в разных регионах России, которую нужно использовать при самостоятельном проектировании фундамента.
Рис: Границы промерзания грунтов в разных регионах России
Определяем несущую способность грунта
Ориентировочную несущую способность грунта можно определить на основе проделанных ранее изысканий. Зная тип грунт на участке под застройку сопоставьте его с данными в нижеприведенной таблице.| Тип почвы | Несущая способность (расчетное сопротивление) | Тип почвы | Несущая способность (расчетное сопротивление |
| 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 |
| Насыпной уплотненный грунт (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
Важно! Для последующих расчетов необходимо брать минимальный показатель несущей способности почвы, в таком случае вы обеспечите запас дополнительного сопротивления грунта весу здания
Расчёт нагрузки с учётом площади и региона дома
Все нагрузки на фундамент состоят из двух величин — постоянных и переменных. К постоянным нагрузкам относится вес самого здания, к переменным — сила давления снегового покрова и ветра, величина которой зависит от региона, где ведется строительство.Зная площадь дома и нормативный вес материалов, из которого он будет возводиться, можно рассчитать ориентировочную нагрузку на фундамент, исходящую от массы строения.
Для проведения расчетов воспользуйтесь следующими справочными таблицами:
Таблица 3: Расчетный вес перекрытий
Таблица 4: Расчетный вес кровли
Важно! Определив массу здания вам необходимо добавить к ней полезные нагрузки (вес людей, мебели), которые будет испытывать фундамент в процессе эксплуатации здания. Расчетная величина полезных нагрузок для жилищного строительства на каждый квадратный метр перекрытия составляет 100 кг.
Следующий этап расчетов — определение нагрузок от снегового покрова. Нормативная величина снеговой нагрузки различается в разных регионах России. Для расчета вам необходимо умножить площадь кровли здания на вес 1 м2 снега и коэффициент уклона крыши.
Осталось лишь рассчитать ветровую нагрузку на здание. Делается это по формуле:
- площадь здания * (N +15*высота здания); где N — расчетная ветровая нагрузка для разных регионов России, которую вы можете увидеть на нижеприведенной карте.
Рис: Карта ветровых нагрузок в разных регионах России
Важно! Определив все постоянные и переменные нагрузки вам необходимо их просуммировать, так вы получите совокупную нагрузку на фундамент здания. Для дальнейших расчетов ее необходимо умножить на коэффициент запаса надежности 1,5.
Наши услуги
Компания Установка Свай» занимается погружением железобетонных свай — забивка свай, лидерным бурением и поставкой свай для сооружения свайного фундамента. Если Вас интересует проведение работ, связанных с проектировкой, гео разведкой, либо возведение свайного фундамента, воспользуйтесь формой внизу сайта.Полезные материалы
Несущая способность грунта
Такое свойство грунта как его несущая способность — это первоочередная информация, которую необходимо выяснить на подготовительном этапе строительства фундамента.
Испытания свай
При строительстве часто используют в качестве фундаментов сваи. Но прежде чем вводить такие элементы в работу, должна быть проведена проверка их на прочность.
Несущая способность свай
Несущая способность свайных конструкций – это определение величины нагрузки, которую она способная воспринимать с учётом деформации грунта под её основанием.
ustanovkasvai.ru
Сбор нагрузок на фундамент
Представьте себе ситуацию, которая иногда встречается в наше время. Приходит человек в строительную компанию и говорит: «Я хочу заказать у вас строительство кирпичного двухэтажного дома с гаражом. Только у меня одно условие. Так как я располагаю небольшим бюджетом, не могли бы вы построить дом без фундамента, его все равно ведь не видно?» Как вы думаете, что ему могут ответить? С вероятностью в 99% ответ будет звучать так: «Извините, но это не возможно, ведь фундамент — это основа любого дома, без которой он просто развалится».
Действительно, фундаменты являются главными конструкциями практически для любого сооружения. И поэтому к ним должны предъявляться особые требования. В частности их подбор нужно производить исключительно по расчету, в котором учитывается будущий вес конструкций, опирающиеся на фундамент. Другими словами, необходимо произвести сбор нагрузок на фундамент.
Данная процедура выполняется согласно СНиП 2.01.07-85* (СП 20.13330.2011) «Актуализированная редакция» [1].
Общая нагрузка на фундамент складывается из следующих нагрузок:
1. Крыша и кровля.
Сюда входят вес конструкций крыши (стропила, обрешетка, железобетонная плита покрытия и т.д.), вес кровельного «пирога» (утеплитель, профнастил, металлочерепица, ондулин и т.д.), а также снеговая и ветровая нагрузки.
О том, как собирается нагрузка на кровлю, вы также можете найти на данном сайте.
Иногда к этим нагрузкам добавляется временная — вес человека в процессе обслуживания кровли, равная 100 кг/м2.
2. Межэтажные перекрытия.
Данный раздел включает вес несущих элементов перекрытия (железобетонные плиты перекрытия, деревянные и металлические балки), вес элементов покрытия пола и отделки (доски, ламинат, линолеум, штукатурка потолка и т.д). Кроме этого, здесь необходимо учитывать временные нагрузки от перегородок, людей, мебели и т.д.
О том, как это делается, вы можете узнать из специальной статьи, где рассмотрены примеры сбора нагрузок на перекрытие.
3. Покрытие.
В том случае, если, например, ваш дом имеет холодный чердак, т.е. комнат для проживания там не предусматривается и утеплитель располагается не в крыше, а над последним этажом, то это нужно учесть в отдельной категории.
Обычно здесь учитывается вес несущих элементов перекрытия и теплоизоляционного материала (минплита, пенополистирол, керамзит и т.д.). Редко к ним прибавляется цементно-песчаная стяжка.
Временная нагрузка для чердачного помещения — 70 кг/м2.
4. Подвальное перекрытие.
Если пол первого этажа опирается на стены, то его необходимо учитывать при сборе нагрузок на фундамент. В том случае, если пол устроен по грунту, то он передает нагрузку непосредственно на грунт, а не на фундамент. И, следовательно, его учитывать не нужно.
Данная нагрузка получается суммированием следующих масс: конструкции перекрытия (ж/б плита, балки и т.д.), «пирог» пола (ламинат, паркет, Ц/П стяжка, гидроизоляционные и теплоизоляционные материалы), временные нагрузки (перегородки, люди, мебель и т.д.).
Примечание: для того, чтобы перенести перечисленные выше нагрузки на фундамент необходимо знать грузовую площадь. Грузовая площадь — это нагрузка, которая воспринимается несущими конструкциями. Например, для здания с двумя несущими стенами, расположенными на расстоянии 5 метров друг от друга и, на которые опирается перекрытие, грузовая площадь для каждой стены будет равна 2,5м · 1м = 2,5м2. Потом эта цифра умножается на нагрузку, выраженную в кг/м2 для того, чтобы получить кг или, другими словами, получить тот вес, который должен восприниматься фундаментом. Если же вы хотите получить равномерно распределенную нагрузку (кг/м), то просто разделите эту величину на 1м.
В том же случае, если у вас 4 несущих стены при тех же условиях, то грузовая площадь на стены собирается следующим образом.
Ну, а если дом снабжен внутренними несущими стенами, то необходимо сложить 2 грузовых площади с каждого полупролета. Но об этом в примере ниже.
5. Вертикальные конструкции.
К таким конструкциям относятся несущие стены и колонны, а также, собственно, фундамент.
Далее рассмотрим пример сбора нагрузок на ленточный фундамент.
Пример сбора нагрузок на фундамент
Исходные данные:
Предполагается строительство жилого 2-х этажного дома с холодным чердаком и двухскатной крышей. Опирание крыши производится на две крайних стены и одну стену под коньком. Подвал не предусмотрен.
Место строительства — г. Нижегородская область.
Тип местности — поселок городского типа.
Размеры дома — 9,5х10 м по наружным граням фундамента.
Угол наклона крыши — 35°.
Высота здания — 9,93 м.
Фундамент — железобетонная монолитная лента шириной 500 и 400 мм и высотой 1 900 мм.
Цоколь — керамический кирпич, толщиной 500 и 400 мм и высотой 730 мм.
Наружные стены — газосиликат плотностью 500 кг/м3, толщина стеной 500 мм и высотой 6 850 мм.
Внутренние несущие стены — газосиликат плотностью 500 кг/м3, толщиной стены 400 м и высота 6 850 мм.
Перекрытия и крыша — деревянные.
Конструкции, которые могли бы задержать снег на крыше, не предусмотрены.
План фундамента.
Разрез дома, с действующими нагрузками.
Требуется:
Собрать нагрузки на центральную ленту фундамента, расположенную под внутренней несущей стеной, если грузовая площадь от перекрытия 4,05 м2, а от крыши — 5,9 м2.
Сбор нагрузок на внутреннюю несущую стену.
Определяем нагрузки, действующие на 1 м2 грузовой площади (кг/м2) всех конструкций, нагрузка которых передается на фундамент.
| Вид нагрузки | Норм. |
Коэф. | Расч. |
| Нагрузка от пола 1-го этажа (q1) | |||
|
Постоянные нагрузки: — нижняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) — утеплитель t=180мм (пенопласт ρ=20кг/м3) — доски пола t=36мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: — жилые помещения |
16,2 кг/м2
150 кг/м2 |
1,1
1,3 |
17,8 кг/м2
195 кг/м2 |
| ИТОГО | 183,8 кг/м2 | 232,9 кг/м2 |
|
| Нагрузка от перекрытия 1-го этажа (q2) | |||
|
Постоянные нагрузки: — нижняя обшивка из досок t=16мм (ель ρ=450кг/м3) — доски пола t=36мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: — жилые помещения |
16,2 кг/м2
150 кг/м2 |
1,1
1,3 |
17,8 кг/м2
195 кг/м2 |
| ИТОГО | 173,4 кг/м2 | 220,7 кг/м2 |
|
| Нагрузка от перекрытия 2-го этажа (q3) | |||
|
Постоянные нагрузки: — нижняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) — утеплитель t=180мм (пенопласт ρ=20кг/м3) — верхняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: — чердачные помещения |
70 кг/м2 |
1,3 |
91 кг/м2 |
| ИТОГО | 100,6 кг/м2 | 126,5 кг/м2 |
|
| Нагрузка от конструкций крыши (q4) | |||
|
Постоянные нагрузки: — внутренняя обшивка из досок t=16мм (ель ρ=450 кг/м3) — стропила (ель ρ=450кг/м3) — обрешетка (ель ρ=450кг/м3) — гибкая черепица (ρ=1 400кг/м3) Временные нагрузки: — обслуживание крыши |
3,4 кг/м2 3,3 кг/м2 7 кг/м2
100 кг/м2 |
1,1 1,1 1,3
1,3 |
3,7 кг/м2 3,6 кг/м2 9,1 кг/м2
130 кг/м2 |
| ИТОГО | 120,9 кг/м2 | 154,3 кг/м2 |
|
| Вес фундамента (q5) | |||
|
Постоянные нагрузки: — вес ж/б ленты шириной 400мм (железобетон ρ=2 500 кг/м3) |
|
|
|
| ИТОГО | 1 000 кг/м2 | 1 100 кг/м2 |
|
| Вес керамического кирпича (q6) | |||
|
Постоянные нагрузки: — вес керамического кирпича 400мм (ρ=1600 кг/м3) |
|
|
|
| ИТОГО | 640 кг/м2 | 704 кг/м2 |
|
| Все газосиликаных блоков (q7) | |||
|
Постоянные нагрузки: — вес газосиликат 400мм (ρ=500 кг/м3) |
200 кг/м2 |
1,1 |
220 кг/м2 |
| ИТОГО | 200 кг/м2 | 220 кг/м2 |
|
| Снег (q8) | |||
|
Временные нагрузки: — снег |
140 кг/м2 |
1,4 |
196 кг/м2 |
| ИТОГО | 140 кг/м2 | 196 кг/м2 |
|
| Ветер (q9) | |||
|
Временные нагрузки: — ветер |
15 кг/м2 |
1,4 |
21 кг/м2 |
| ИТОГО | 15 кг/м2 | 21 кг/м2 |
|
Определяем нормативную и расчетную нагрузки на фундамент:
qнорм = 183,8кг/м2 · 4,05м + 173,4кг/м2 · 4,05м + 100,6кг/м2 · 4,05м + 120,9кг/м2 · 5,9м + 1000кг/м2 · 1,9м + 640кг/м2 · 0,73м + 200кг/м2 · 6,85м + 140кг/м2 · 5,9м + 15кг/м2 · 2,95м = 7174,85 кг/м.
qрасч = 232,9кг/м2 · 4,05м + 220,7кг/м2 · 4,05м + 126,5кг/м2 · 4,05м + 154,3кг/м2 · 5,9м + 1100кг/м2 · 1,9м + 704кг/м2 · 0,73м + 220кг/м2 · 6,85м + 196кг/м2 · 5,9м + 21кг/м2 · 2,95м = 8589,05 кг/м.
svoydomtoday.ru
Поэтапный расчет нагрузок на фундамент
Очень важным и ответственным моментом в строительстве считается закладка несущего основания.
Схема расчета нагрузок на фундамент.
На фундамент опираются все несущие конструкции. Чтобы избежать ошибок при глубине закладки, необходимо произвести расчет нагрузок и посчитать все на стадии проектирования.
Сбор всех нагрузок обеспечит длительный срок службы строения и отличную прочность.
Величина массы на грунт
Таблица расчета ленточного фундамента для дома.
В первую очередь считается вся тяжесть на грунтовое основание. Сюда входит масса постройки, мебель, количество людей, оборудование и временные тяжести (погодные условия). Чтобы произвести расчет площади опор, на которые будет ложиться постройка, считаются следующие параметры:
- тяжесть несущего основания;
- все материалы, которые планируется применять при строительстве, включая все отделочные работы;
- Характерные особенности грунтового основания.
Чтобы произвести расчет нагрузок, к примеру, на ленточный фундамент, необходимо учесть следующий сбор:
- несущая подошва;
- грунт выше подошвы;
- пол и лестница;
- цоколь;
- потолок;
- крыша;
- стены с внутренней и внешней отделкой.
Таблица расчета нагрузки на фундамент по регионам.
Определение нагрузок на фундамент производится калькуляцией средних справочных данных массы всех материалов. Если умножить величины на объем строения, то можно получить необходимый расчет нагрузок. Изначально производится калькуляция несущего основания. Для определения веса необходимо объем основания умножить на удельную тяжесть.
Расчет площади подошвы повлияет на давление, на грунтовое основание. При этом нагрузка на каждый квадратный см не должна превышать критического значения. Необходимо учитывать тот факт, что несущая способность грунта (почвы) имеет несколько значений, которые и называют расчетом сопротивления.
Тяжесть на грунтовое основание
Таблица рекомендуемых пропорций фундаментов в зависимости от расстояния.
Для того чтобы произвести верный расчет нагрузок, необходимо сложить сбор массы дома и фундамент. Помимо типа грунтового основания, следует учесть размеры, тип строения и глубину закладки. Схема и эскиз значительно упростят расчет, а удельное давление необходимо вычислить как отношение тяжести дома к общей площади подошвы.
Рассмотрим один пример калькуляции нагрузок на фундамент и того, как выбрать основание. По условию задачи нам дан двухэтажный дом, площадью 6 х 6 м и высотой этажа 2,5 м. Для начала найдем длину внешних и внутренних стен одного этажа. Для этого (6 + 6) х 2 + 6 = 30 м. Умножаем данную сумму на 2 и получаем длину двух этажей. В нашем случае получается 60 м.
Схема расчетов нагрузки, допускаемых на сваю, с учетом допустимых перегрузок.
Следующим шагом станет определение площади стен. Для этого 60 м х 2,5 м = 150 м2. Далее следует вычислить площадь перекрытий чердачного и цокольного уровней (6 х 6 = 36 м2). В большинстве случаев крыша выступает за стены конструкции. Для примера в расчет возьмем длину выступа 50 см и определим площадь. В этом случае длина получится на 1 м больше (7), таким образом, площадь получится 49 м2.
Затем находим дополнение побочных нагрузок на фундамент (мебель, оборудование, люди). К примеру, 100 кг/кв.м (49 кв.м х 100 кг/кв.м = 4900 кг), все суммируем и получаем цифру воздействия на несущее основание. Примерный расчет и сбор нагрузок на фундамент разных типов строения, включая временные осадки.
| Вид строения | Стеновые конструкции | Чердак | Цоколь | Крыша | Временные осадки | Полученный результат |
| Каркасный дом | 7 500 кг | 3 600 кг | 5 400 кг | 1 470 кг | 4 900 кг | 22 870 кг |
| Кирпичный дом | 40 500 кг | 3 600 кг | 5 400 кг | 1 470 кг | 4 900 кг | 55 870 кг |
| Строение из железобетона | 52 500 кг | 18 000 кг | 18 000 кг | 3 920 кг | 4 900 кг | 97 320 кг |
На непучинистых грунтах самая малая глубина заложения несущего основания должна быть 0,5 м. Если говорить о российских регионах, то придел грунтового промерзания составляет примерно 1,2 м. В этом случае фундамент закладывают на глубину 1,5 м. Жилое строение исключает замерзание грунта под собой, поэтому с учетом нагрузок минимальная глубина должна быть 0,5-0,7 м. Если грунт рыхлый, то его необходимо заменить на более плотный.
Ширина подошвы мелкого заложения
Схема расчета плитного фундамента.
Ленточный фундамент мелкого заложения и его ширина высчитывается из расчета массы дома на единицу площади и несущей способности почвы под подошвой. В этом случае учитывается несущая способность грунта. Нужно, чтобы она была больше удельного веса дома минимум на 30%. Тогда умножаем полную тяжесть строения на 1,3 и получаем несущую способность почвы. Ленточный фундамент (ширина) умножается на его длину и сопротивление грунта, полученная сумма и есть несущая способность грунта.
Ленточный фундамент мелкозаложенный, и его ширина будет известна, если сделать сбор веса дома, длину несущего основания и подсчитанное сопротивление грунта. Как упоминалось выше, вес всего строения — это сбор веса стен, перекрытий и крыши. Приведем примеры веса стен подсчитанного материала дома.
| Наиболее популярный материал для возведения стен | Весовая нагрузка кг/кв.м |
| Толщина каркасных стен 150 мм толщины вместе с утеплителем | От 30 кг до 50 кг |
| Стены из брусьев или бревен | От 70 кг до100 кг |
| Ячеистый бетон (толщиной 200 мм) | От 100 кг до 120 кг |
| Керамзитобетон (толщиной 350 мм) | От 400 кг до 500 кг |
| Стены из шлакобетона (толщиной 350 мм) | От 500 кг до 600 кг |
| Железобетонные стены (толщиной 150 мм) | От 300 кг до 350 кг |
| Кирпичная кладка (толщиной 250 мм) | От 450 кг до 500 кг |
Детальные примеры и подробные подсчеты
Рассмотрим пример. Строим ленточный фундамент и одноэтажный дом площадью (10 х 10) с одной стеной внутри и высотой потолка 3 м. Посчитаем общую площадь всех стен. Для этого 10 х 4 х 3 = 120, 10 х 3 = 30, затем 120 + 30 = 150 кв.м. В качестве примера выберем кирпичные стены из таблицы, 500 кг/м х 150 кв.м = 75000 кг. Затем к массе стен добавляем вес перекрытий из таблицы.
| Виды перекрытий | Удельный вес |
| Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 | 70-100 кг/кв.м |
| до 300 кг | 100-150 кг/кв.м |
| до 500 кг | 150-200 кг/кв.м |
| Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 | 100-150 кг/кв.м |
| до 300 кг | 150-200 кг/кв.м |
| до 500 кг | 200-300 кг/кв.м |
| Железобетонное перекрытие | 300-500 кг/кв.м |
Схема строительства фундамента.
Возьмем в качестве примера чердачное перекрытие плотностью 300 кг и цокольное из железобетона. Напоминаем, что наша площадь одноэтажного дома составляет 100 кв.м. Умножаем площадь на тяжесть чердачного перекрытия и площадь строения на вес цокольного железобетонного перекрытия и суммируем все (100 х 150 + 100 х 500 = 65000 кг). Чтобы получить сумму нагрузки на ленточный фундамент, прибавим к перечисленному ранее еще массу крыши. Для этого необходимо сделать сбор категорий стропильных материалов кровли.
| Размер доски | Количество досок в м3, длина 6 м | Объем одной доски в м3, длина 6 м |
| 25 х 100 мм | 66,6 | 0,015 |
| 25 х 150 мм | 44,4 | 0,022 |
| 25 х 200 мм | 33,3 | 0,03 |
| 40 х 100 мм | 41,6 | 0,024 |
| 40 х 150 мм | 27,7 | 0,036 |
| 40 х 200 мм | 20,8 | 0,048 |
| 50 х 50 мм | 66,6 | 0,015 |
| 50 х 100 мм | 33,3 | 0,03 |
| 50 х 150 мм | 22,2 | 0,045 |
| 50 х 200 мм | 16,6 | 0,06 |
| 50 х 250 мм | 13,3 | 0,075 |
| Вид крыши | кг/м² |
| Ондулиновая | 3-4 кг/м² |
| Битумно-полимерная | 4-8 кг/м² |
| Кровля из металлочерепицы | 4-6 кг/м² |
| Профлист, оцинкованная сталь, | 4-6 кг/м² |
| Шифер | 10-14 кг/м² |
| Керамическая черепица | 35-40 кг/м² |
| Зеленая кровля | 80-150 кг/м² |
| Размер бруса | Количество бруса (м3), длина 6 м | Объем одного бруса (м3), длина 6 м |
| 100 х 100 | 16,6 | 0,06 |
| 100 х 150 | 11,1 | 0,09 |
| 100 х 200 | 8,3 | 0,12 |
| 150 х 150 | 7,4 | 0,135 |
| 150 х 200 | 5,5 | 0,18 |
| 150 х 300 | 3,7 | 0,27 |
| 200 х 200 | 4,1 | 0,24 |
Определение крыши и итоговый результат
Схема свайно-ростверкового фундамента.
Для определения тяжести крыши возьмем в качестве примера площадь проекции 120 кв.м и угол наклона крыши 30 градусов. Предположим, что для нашего домика понадобится 32 доски длиной 200 мм, толщиной 50 мм и 10 брусьев 150 мм на 100 мм. Удельный вес пиломатериалов на ленточный фундамент 500 кг/кв.м, теперь можно рассчитать вес стропил:
((32 х 0,06) + (10 х 0,09)) х 500 = 1410 кг.
К данной цифре прибавляется масса материала, выбранного для крыши. Возьмем ондулин (150 х 4 = 600 кг), общий вес кровли получится 2010 кг (1410 + 600).
К данному значению возьмем снеговую дополнительную нагрузку, к примеру, 120 кг/кв.м. Умножаем площадь крыши 120 на 120 кг и получаем 14400 кг дополнительной тяжести. Также следует учесть и ветровую нагрузку на ленточный фундамент. Здесь умножается площадь дома на 15 и высоту дома и прибавляется 40, получается ветровая нагрузка (100 х 15 х 7 + 40 = 14500 кг). Затем просчитывается еще дополнительная нагрузка, которая будет находиться в доме (мебель, оборудование, люди). Для помощи можно воспользоваться еще одной таблицей.
| Строения | Дополнительный вес |
| Квартиры, общежития, гостиницы, детские сады, дома | 195 кг/кв.м |
| Административные здания | 240 кг/кв.м |
| Кабинеты и лаборатории научных, лечебных и образовательных учреждений | 240 кг/кв.м |
| Читальные залы библиотек | 240 кг/кв.м |
| Кафе, рестораны, столовые | 360 кг/кв.м |
| Чердачные помещения | 91 кг/кв.м |
В качестве примера мы используем жилой дом, поэтому умножаем площадь дома на 195 (100 х 195 = 19500 кг). На финише мы получили все цифры, необходимые для суммирования подсчета на ленточный фундамент.
- стены дома — 75000 кг.;
- перекрытия — 65000 кг.;
- временная снеговая нагрузка — 144000 кг.;
- крыша — 2010 кг.;
- ветровая нагрузка на кв.м — 14500 кг.;
- дополнительная нагрузка (мебель, оборудование, люди) — 19500 кг.
Общая сумма получается 320010 кг. Теперь можно определить общий вес строения и превратить его сразу в формулу. Полный вес дома умножается на 1,3, тогда получаем несущую конструкцию грунта. Несущая способность грунта равна ширине основания, умноженной на его длину и умноженной на сопротивление грунта. Таким образом можно легко рассчитать ширину подошвы. Полную массу строение умножают на 1,3 и делят на длину основания, умноженного на сопротивление грунта.
Расчет сопротивление грунта и глубина заложенного основания
Следует помнить, что ширина фундамента должна быть больше ширины стен. Наибольшую сложность из расчетов представляет собой определение сопротивления грунта на строительной площадке. Здесь лучше заказать геологическое исследование, а не делать самостоятельный расчет. Можно просмотреть таблицу и попробовать выполнить самостоятельный расчет.
| Виды грунтовой почвы | Сопротивление грунта |
| Крупнообломочные галечниковые (щебенистые) | 6 кг/см³ |
| Крупнообломочные галечниковые (щебенистые) | 4-4,5 кг/см³ |
| Крупнообломочные гравийные (дресвяные) | 5 кг/см³ |
| Крупный песок | 5 кг/см³ |
| Песок средней крупности | 4 кг/см³ |
| Мелкий маловлажный песок | 3-4 кг/см³ |
| Мелкий влажный и водонасыщенный песок | 2-3 кг/см³ |
| Пылеватый маловлажный песок | 2.5-3 кг/см³ |
| Пылеватый влажный песок | 1,5-2 кг/см³ |
| Супесь | 2-3 кг/см³ |
| Суглинки | 1-3 кг/см³ |
| Глина плотная | 4-6 кг/см³ |
| Глина средней плотности | 3-5 кг/см³ |
| Глина пластичная | 2-3 кг/см³ |
| Глина водонасыщенная | 1-2,5 кг/см³ |
Чтобы определить глубину заложения, можно воспользоваться некоторыми расчетами:
- для каменистого грунта используется глубина 45 см;
- для песка, суглинка — 45-90 см;
- для глины — 75-100 см.
Минимальная глубина заложения зависит от степени пучинистости, высоты вод, глубины промерзания. Чем больше глубина промерзания, тем больше воды и она ближе к самой поверхности и сильнее будут морозные силы. Морозные силы станут выталкивать фундамент на поверхность и сжимать его с боков. Чтобы уменьшить силы воздействия, несущее основание необходимо заглубить. Но есть более экономичный способ борьбы с замерзанием — это дополнительное утепление фундамента и грунта путем создания песочной подушки под основанием и вокруг него.
1pobetonu.ru
Сбор нагрузок на фундамент: пример подробного расчета
- Монтаж фундамента
- Выбор типа
- Из блоков
- Ленточный
- Плитный
- Свайный
- Столбчатый
- Устройство
- Армирование
- Гидроизоляция
- После установки
- Ремонт
- Смеси и материалы
- Устройство
- Устройство опалубки
- Утепление
- Цоколь
- Какой выбрать
- Отделка
- Устройство
- Сваи
- Виды
- Инструмент
- Работы
- Устройство
- Расчет
Поиск
Фундаменты от А до Я.- Монтаж фундамента
- ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый
Фундамент под металлообрабатывающий станок
Устройство фундамента из блоков ФБС
Заливка фундамента под дом
Характеристики ленточного фундамента
- ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый
- Устройство
- ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление
Устранение трещин в стенах фундамента
Как армировать ростверк
Необходимость устройства опалубки
Как сделать гидроизоляцию цоколя
- ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление
- Цоколь
fundamentaya.ru
Нагрузка основания фундамента: правильный расчет
- Монтаж фундамента
- Выбор типа
- Из блоков
- Ленточный
- Плитный
- Свайный
- Столбчатый
- Устройство
- Армирование
- Гидроизоляция
- После установки
- Ремонт
- Смеси и материалы
- Устройство
- Устройство опалубки
- Утепление
- Цоколь
- Какой выбрать
- Отделка
- Устройство
- Сваи
- Виды
- Инструмент
- Работы
- Устройство
- Расчет
Поиск
Фундаменты от А до Я.- Монтаж фундамента
- ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый
Фундамент под металлообрабатывающий станок
Устройство фундамента из блоков ФБС
Заливка фундамента под дом
Характеристики ленточного фундамента
- ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый
- Устройство
- ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление
Устранение трещин в стенах фундамента
Как армировать ростверк
Необходимость устройства опалубки
Как сделать гидроизоляцию цоколя
- ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление
- Цоколь
fundamentaya.ru