Как посчитать нагрузку на фундамент

Содержание

Как рассчитать нагрузку на фундамент

Как посчитать нагрузку на фундамент

Слишком большая ответственность лежит на этой конструкции, чтобы относиться к ее проектированию легкомысленно.

Мы говорим о фундаменте, и какого типа он ни был бы, вся его конструкция до мелочей должна быть выверена и реализована в строгом соответствии с проектом.

Нагрузка на фундамент — это ключевой вопрос в проектировании как фундамента, так и всей постройки, поэтому разберемся в некоторых тонкостях этого вопроса.

От чего зависит нагрузка на фундамент

Перед тем как рассчитать нагрузку на фундамент, нужно точно знать тип почвы, на которой будет проводиться строительство.

От этого зависит конструкция фундамента, и она может быть пересмотрена в зависимости от многих факторов. Фундамент принимает на себя как постоянные нагрузки, так и нагрузки временные.

К первым относят вес конструкции стен, конструкции кровли и перекрытий, а также основные нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации здания.

Это и количество проживающих, и вес от дополнительного оборудования, мебели. Непостоянными нагрузками считают давление ветра, осадков, в частности, снежный покров.

Идеально разработанный фундамент предполагает равномерное распределение нагрузки на грунт, и только в этом случае исключается проседание и перекосы конструкции.

Проектные бюро проводят точный и детальный расчет всей постройки, основанный на информации о весе строительных материалов.

Чем точнее будет предоставлена информация, тем точнее проведется расчет, но в частном строительстве, как правило, хватает довольно приблизительных вычислений с определенным запасом прочности.

Удельный вес конструкции

Мы привели таблицу веса строительных материалов, наиболее часто используемых в частном строительстве. При помощи этой таблицы можно получить представление о нагрузке, которые оказывают:

  • конструкция самого фундамента;
  • цокольный этаж вместе с отделочными материалами и материалами гидроизоляции;
  • перекрытия с потолками и отделочными материалами;
  • конструкция крыши в полном объеме;
  • лестницы, полы, лаги, опирающиеся на фундамент непосредственно.

В некоторых случаях рассчитывают давление грунта, который находится выше линии фундамента, но это актуально не для всех типов конструкции.

Далее все просто.

По таблице удельного веса материалов вычисляют реальный вес конструкции, умножив табличные данные на объем в кубических метрах, в результате получают вес в килограммах. Существует такое понятие, как коэффициент надежности. Его учитывают для запаса по прочности и берут из таблицы, приведенной ниже.

Коэффициент для определенного вида материала умножается на полученный реальный вес.

Но это только постоянная нагрузка, а для вычисления полной картины необходимо знать как минимум снеговую нагрузку, среднее значение которой приводится в геодезических картах для конкретного региона. В среднем, по центральным регионам, снеговая нагрузка составляет от 180 до 300 кг/м2.

Расчет нагрузки на столбчатый фундамент

В целом, подготавливая проект дома, застройщик уже знает, с какими строительными материалами будет иметь дело, поэтому расчет этих нагрузок мы вкратце описали. Теперь поговорим о целесообразности и тонкостях расчетов определенного вида фундамента, а начнем со столбчатого. В первую очередь необходимо знать тип почвы.

Как верхнего ее слоя, так и ниже глубины промерзания.

Заказывать эту услугу в проектных организациях более чем целесообразно, но стоит денег.

Поэтому многие пользуются оценкой типа грунта «на глазок». Насколько это целесообразно и безопасно, каждый решает для себя сам.

Оценка грунта своими силами проводится при помощи бурения или выкапывания шурфа и забора проб с определенных глубин.

Насколько будут точны исследования посредством скатывания шариков из проб грунта, вопрос, конечно, спорный, но многие поступают именно так.

Нет никакого смысла описывать физические эксперименты со скатанным из земли шариком, достаточно сказать, что на основании этих исследований делают вывод о значении коэффициента сопротивления грунта, который мы привели в таблице.

На основании этого значения и нагрузки от здания, которую мы вычислили ранее, устанавливается количество столбов для фундамента.

Расчет свайного фундамента

Расчет свайного фундамента выполняется по похожей схеме, но при этом учитываются дополнительные параметры, а именно:

  • тип ростверка;
  • марка бетона;
  • количество свай;
  • линейные параметры столбов;
  • линейные параметры ростверка и его конфигурация.

Главным условием для выбора свайного фундамента является слабая и подвижная почва.

Так, свайный фундамент обеспечит хорошую устойчивость конструкции и при сложном рельефе, и при большой глубине промерзания.

Фундамент такого типа устраивается довольно быстро, не требует большого количества земляных работ.

Расчет ленточного фундамента

Ленточный фундамент — самый распространенный тип в средней полосе, поэтому рассчитывается он по стандартной схеме и по типовым таблицам.

при определении типа почвы лучше перестраховаться и сделать ленточный фундамент шире, чем показывают таблицы, поскольку подвижность грунта может изменяться в течение года.

Поскольку для расчета ленточного фундамента используются все те же параметры, которые мы рассмотрели, практика показывает, что применение среднестатистических значений приемлема в большинстве регионов. Несмотря на это, мы рекомендовали бы пользоваться таблицами и данными, характерными для конкретной местности. Только таким образом можно получить надежное основание для дома любого типа.

Источник: https://nashprorab.com/kak-rasschitat-nagruzku-na-fundament/

Расчет нагрузок на фундамент — Фундамент своими руками

  • Мероприятия, предшествующие определению нагрузки на фундамент
  • Показатели грунта, важные для прочности фундамента
  • Определение несущей способности грунта
  • Классификация нагрузок на фундамент здания
  • Расчет нагрузки с учетом площади основания
  • Допустимые деформации строений и их превышение
  • Причины и способы устранения неравномерных осадок оснований
  • Технологические особенности столбчатого фундамента
  • Пример расчета нагрузок на столбчатый фундамент

При строительстве дома вначале закладывается фундамент, через который на грунт передаются нагрузки от всего строения. Нагрузка на фундамент определяет стабильность, надежность и долговечность всего здания, поэтому, приступая к устройству фундамента, нужно соблюсти все технологические процессы. Правильный расчет нагрузки на фундамент позволяет избежать трещин и разрушений и обеспечить равномерную осадку зданий.

В основе всех домов лежит фундамент. От качества его строительства зависит стабильность, надежность и долговечность всего здания в целом.

Перед началом строительства дома нельзя обойтись без геологических работ на месте планируемого строительства, исследования грунт.

К важным показателям относится показатель глубины залегания грунтовых вод и сезонного промерзания почвы. Эти показатели меняются в зависимости от регионов строительства.

В московском регионе грунт промерзает на глубину 1,6 метра, на Юге России может быть менее 1 метра.

Следующий этап — нужно правильно рассчитать все нагрузки, которые через основание дома будут действовать на грунт.

Показатели грунта, важные для прочности фундамента

Основанием фундамента служит грунт. Самыми прочными считаются скальные породы.

Для грунта, который является основанием под строение, наиболее важны два показателя — прочность и несжимаемость.

Самые прочные — полускальные и скальные породы. Поэтому при устройстве фундамента деревянных домов котлованов не делают, а ограничиваются тем, что снимают просадочный верхний слой грунта.

Если дом закладывается в условиях непучинистых грунтов при их промерзании до 2 и более метров, следует рассчитать глубину котлована под фундамент в соответствии с расчетной глубиной промерзания почвы. Исключение — дома, которые эксплуатируются постоянно, но и при этом под фундамент роют котлован с глубиной не менее 0,5 метров.

С позиций промерзания следует учесть, что грунт бывает непучинистый и пучинистый (дисперсный).

Таблица видов грунтов и нагрузки на них.

Дисперсный грунт промерзает в морозные зимние месяцы, что вызывает деформации и изменения основания фундамента из-за нагрузок.

Поэтому основание котлована делают на уровне, который располагается ниже, чем глубина промерзания.

Если грунт непучинистый, деформация не происходит, но тем не менее можно несколько уменьшить осадку с помощью практически не сжимаемого материала (крупного строительного песка, в который вмешивается рыхлая горная порода — гравий) под основание.

Определение несущей способности грунта

Около 15-20 % затрат от строительства дома занимает обустройство фундамента.

Устройство фундамента любого дома составляет от 15 до 20% затрат на общую стоимость строительства.

Причем чем глубже фундамент закладывается в грунт, тем выше стоимость проводимых строительных работ.

Эта причина довольно часто заставляет большинство застройщиков поднимать подошву фундамента ближе к поверхности грунта.

В таком случае необходимо правильно рассчитать возможности несущей способности грунтов. Расчет начинается после сбора и анализа информации о пористости грунта, которая обусловлена его сопротивлением и степенью влажности.

Важный показатель, который стоит брать в расчет — сейсмичность.

Одновременно возникающее давление вследствие статической нагрузки и вибрации снижает прочность грунта, вызывает псевдожидкое состояние.

Расчетное сопротивление грунтов в зоне сейсмичности обычно увеличивают в 1,5 раза, что влечет за собой соответствующее увеличение площади фундамента строения.

Читайте также  Как усилить фундамент старого дома

Классификация нагрузок на фундамент здания

Схема классификации нагрузок на фундамент.

Все нагрузки условно делят на постоянные и временные.

К основным постоянным нагрузкам относят:

  • вес всего здания, включая массу фундамента дома;
  • эксплуатационные нагрузки (вес людей, мебели, оборудования).

Временные нагрузки чаще всего возникают сезонно:

  • снеговая нагрузка, определяемая углом ската кровли и регионом строительства дома;
  • ветровая нагрузка, зависящая от месторасположения строения: лесная или открытая местность, городская черта.

Расчет временных нагрузок проводится с учетом района строительства.

Расчет нагрузки с учетом площади основания

Таблица значений удельного сопротивления для различных грунтов.

Главное условие — нагрузка на 1 см грунта не должна быть выше критического значения сопротивления. Расчет сопротивления производят в зависимости от вида грунта:

  • для гравелистых или крупных песков он составляет от 3,5 до 4, 5 кг/см 2 ;
  • для песков средней крупности — от 2,5 до 3,5 кг/см 2 ;
  • твердой глинистой почвы — от 3,0 до 6,0 кг/см 2 ;
  • мелких влажных песков — в пределах 2,0 — 3,0 кг/см 2 ;
  • пластичной глинистой почвы — от 1,0 до 3,0 кг/см 2 ;
  • мелких очень влажных песков — 2,0 -2,5 кг/см 2 ;
  • гальки, гравия, щебня — от 5,0 до 6,0 кг/см 2 .

Давление на грунт под воздействием постоянных и временных нагрузок приводит к его сжатию.

В результате этого начинается опускание фундамента, зачастую неравномерное, что приводит к появлению трещин и деформаций.

Часто это следствие того, что было неправильно рассчитано давление нагрузок строительных конструкций.

Поэтому уже на стадии планирования строительства и калькуляции расходов нужно правильно подбирать материалы, в частности, учитывать удельный вес материалов, определяющих нагрузку.

Для бутового камня этот показатель определяется в пределах от 1600 до 1800 кг/м 3 , бутобетона и кирпича — в пределах 1800-2200 кг/м 3 , железобетона — кг/м 3 .

Таблица удельного веса стен из разных материалов.

Важно учитывать удельный вес стен, тоже определяемый материалами. Для деревянных каркасно-панельных стен удельный вес составляет от 30 до 50 кг/м 2 , для брусчатых, бревенчатых — от 70 до кг/м 2 .

При расчете чердачных перекрытий учитывают, что они могут оказывать давление в пределах 150-200 кг/м 2 .

Цокольные перекрытия могут иметь различный удельный вес, в зависимости от материалов он колеблется от 100 до 300 кг/м 2 .

Для железобетонных монолитных перекрытий показатель еще выше — до 500 кг/м 2 .

Допустимые деформации строений и их превышение

Таблица показателей деформации зданий и сооружений.

Допустимые деформации жилого дома учитываются заранее, когда производится расчет общей нагрузки на основание.

Осадки, деформации фундаментов — неизбежное явление, величина которого регламентируется предельными значениями деформаций Приложением 4 СНиП 2.02.01-8.

Нарушение строительных норм наряду с неравномерной осадкой дома приводит к изменению положения дома или деформациям строения.

К распространенным деформациям дома относятся:

Прогиб и выгиб, возникающие при неравномерности осадки строения. При прогибе опасной зоной считается фундамент, при выгибе самой опасной становится кровля сооружения.

Сдвиг может быть результатом существенной просадки основания с одной стороны. Самый опасный участок — стена, располагающаяся в средней зоне.

Формы деформаций сооружений.

Крен происходит у зданий достаточно большой высоты, для которых характерна высокая степень изгибной жесткости. С ростом крена возрастает опасность разрушения здания.

Перекос возникает как следствие неравномерной осадки дома, которая приходится на определенный участок длинной стороны здания.

Горизонтальное смещение возникает, как правило, в районе фундамента или стен подвала чрезмерной горизонтальной загруженности.

При правильном расчете допустимых деформаций основания для гражданских многоэтажных и одноэтажных зданий максимальная осадка оснований должна находиться в пределах 8-12 см в зависимости от материалов каркаса.

Причины и способы устранения неравномерных осадок оснований

Схема причин деформации зданий.

Сложная деформация сооружения может наступить вследствие следующих причин:

  • нарушение систем отопления, канализации, в том числе ливневой, водоснабжения, вызывающее вымывание грунта из-под основания дома;
  • неоднородное основание, представленное пластами разной толщины или плотности;
  • наличие подземных выработок;
  • изменение уровня производственных или грунтовых подземных вод;
  • повышение пористости грунта из-за перемещения его частиц при подмывании водяными потоками;
  • избыточное увлажнение какой-либо части основания;
  • излишнее удаление грунта при устройстве фундамента (выравнивающая подсыпка, заменяющая его, имеет более низкую прочность);
  • наличие неравномерной нагрузки на основание;
  • постройка отдельных частей здания в разные периоды времени;
  • наличие в основании материалов, которые поддаются гниению (древесина, корни деревьев);
  • уплотнение грунта, связанное с возрастанием веса в течение процесса эксплуатации дома;

Источник: https://postroifundament.ru/raschet-nagruzok-na-fundament.html

Расчет нагрузки на фундамент

Фундамент является основной частью любого здания, без него постройка не сможет выдержать влияние окружающей среды. Но не многие знают, как рассчитать нагрузку на фундамент.

Придумано большое количество формул для подобных расчетов, но для них необходима детальная информация о планируемой постройке и не каждый новичок сможет собрать все данные.

В данной статье будет рассмотрено, как правильно определить расчет нагрузки на фундамент дома и какая информация для этого понадобится.

Суть расчета нагрузки

Для расчета нагрузки необходимо собрать как можно больше информации

Основное давление на грунт оказывает не фундамент, а само помещение, так как даже тяжеловесная плита весит меньше, чем разные стены в постройке.

Основание также оказывает воздействие на почву за счет своего веса и сопротивления движению грунта.

Дополнительно всегда учитывают сопротивление разным водам, так как она оказывает сильное давление на боковые стенки фундамента. Расчет нагрузки на грунт от фундамента невозможен без сбора основной информации.

К этой информации относятся следующие данные:

  • масса самой постройки;
  • вес планируемого фундамента и его разновидность;
  • качественные параметры грунта;
  • климатические условия окружающей среды и строение почвы;
  • масса применяемых стройматериалов.

После анализа всех факторов становится очевидно, что проект основания возможен только после осуществления всех необходимых расчетов. При условии, что будут соблюдены все вышеперечисленные факторы, получится соорудить надежный и прочный фундамент.

Масса постройки

Масса постройки складывается из веса всех используемых материалов

Многие специалисты знают, что для расчета массы здания хватит информации о несущих поверхностях и перекрытиях, но все немного сложнее.

Масса возведенной постройки это вес всех строительных материалов, используемых при строении несущих и промежуточных стен, а также их способности выдержать вес перекрытий и крыши при возможном выпадении снега. Масса постройки состоит из:

  1. Веса несущих поверхностей, перегородок и перекрытий.
  2. Массы крыши с учетом всех дополнительных материалов, которые обеспечивают прочность помещению при сильных порывах ветра.
  3. Вес коммуникаций и канализации.
  4. Вес строительных изделий для основания, которые позволяют ему выдерживать влияние влаги и грунтовые сдвиги.
  5. Внутреннее обустройство здания. Зачастую берется показатель от 1 до 5 % от веса несущих конструкций.

Исходя из этого, выполнить расчет массы самой постройки можно только по проекту. Причем рассчитать массу правильно технически невозможно.

Нагрузка на фундамент

Наибольшую нагрузку оказывает постоянное давление самого строения

Это понятие включает в себя следующие параметры:

  • постоянное давление от самой постройки;
  • временная нагрузка, которую оказывают климат. Это может быть сильный ветер, дождь или снег на крыше;
  • нагрузка от установленного внутри помещения оборудования. Этот показатель зачастую не учитывают, но при детальных подсчетах берется коэффициент в 1,05.

Специалисты в проектировании крайне серьезно относятся к нахождению площади опоры.

Здесь осуществляется сбор информации о характеристиках грунта, а также типа армирования основания.

Учитывать эти факторы нужно обязательно, так как именно они влияют на выбор вида основания.

Нагрузка на грунт от фундамента включает в себя следующие факторы:

  • глубина оснований;
  • давление кровли;
  • давление от снежных образований;
  • давление от перекрытий;
  • нагрузка несущих стен.

Глубина фундамента

Глубина монтажа фундамента во многом зависит от параметров грунта. Понадобится применить информацию из следующей таблицы.

При учете, что глубина создания фундамента должна быть выше отметки промерзания грунта, зачастую принимается значение в 140 см. Ниже этой отметки отпускаться не рекомендуется вне зависимости от вида грунта.

Нагрузка от кровли

Крыша со сложными скатами потребует более сложных расчетов

Давление всегда оказывается на несущие поверхности и перекрытия, если балки имеют свойство распространять нагрузку на остальные участки. Для простой двухскатной крыши с незначительными наклонениями предусматривают 2 одинаковые деревянные стороны, при этом их давление в равной степени распределяется между несущими поверхностями.

Здесь понадобится вычислить площадь проекции крыши на горизонтальной плоскости, после умножить ее на удельный вес строительных изделий, которые использовались для установки крыши. Схема расчета выглядит следующим образом:

  1. Вычисление площади проекции. При площади здания дома в 75 м², проекция будет полностью соответствовать этой отметке.
  2. Длина базиса. Рассчитывается исходя из суммы 2 максимально длинных поверхностей, которые служат в качестве опоры для крыши.
  3. Площадь базиса.
  4. Покрытие кровли и угол наклона крыши.

Расчет давления от снежных образований

Обязательно расчитайте снеговую нагрузку и усильте кровлю при необходимости

Если крыша имеет большой угол наклона и оборудована защитой от осадков, то давление от них будет сведено к минимуму.

Многие специалисты не рассчитывают этот фактор, но если угол наклона крыши меньше 10° или она плоская, тогда придется брать его во внимание.

Понадобится обязательно рассчитать снеговую нагрузку и усилить чердачную постройку. Подробнее смотрите в этом видео:

Нагрузка от перекрытий

Нагрузка от перекрытий зависит от количества этажей

Перекрытие опирается на несущие поверхности, но на них также возможно будет оказываться давление. Процесс расчета при этом не имеет особых отличий, только понадобится учитывать параметры перекрытий и материал, из которого они были изготовлены.

Размеры перекрытия равняются площади этажа, так что для таких подсчетов понадобится информация о количестве этажей, оборудовании цоколя и материал, из которого выполнено перекрытие. Нагрузку высчитываем следующим образом:

  1. Расчет проводится для площади перекрытия в 80 м². В помещение их 2, одно изготовлено из железобетона, а второе — на основе дерева.

    Деревянные перекрытия расчитываются иначе, чем железобетонные

  2. Вес железобетонного перекрытия составляет 80 х 500=40000 кг. При этом 500 – это удельная масса 1 м² железобетона.
  3. Чтобы посчитать массу деревянной перегородки, нужно: 80 х 200=16000 кг.
  4. Исходя из вышеперечисленных результатов, суммарная нагрузка на 1 м² составит (40000+16000)/8=7000 кг/м².
Читайте также  Как подлить фундамент под старый дом

Нагрузка основания на грунт

Этот этап является ключевым при расчете фундамента на несущую способность. Он влияет на выбор типа фундамента, а также помогает проверить устойчивость конструкции к разным воздействиям. Подробнее смотрите в этом видео:

Нагрузка высчитывается путем умножения объема основания на плотность применяемого изделия, полученное число делится на площадь фундамента.

Высчитать нагрузку фундамента гораздо легче, чем может показаться.

При возникновении затруднений рекомендуется применить онлайн-калькулятор, который поможет в выполнении расчетов.

При этом определение давления на грунт позволит избежать большого количества затруднений во время постройки деревянного дома.

Источник: http://KakFundament.ru/raschet/kak-rasschitat-nagruzku-na-fundament

Как правильно провести расчёт нагрузки на разные типы фундамента

Любое строение начинается с основания. От того, как оно будет сделано, зависит будущее благополучие всего здания и его обитателей. Расчёт нагрузки на фундамент — очень ответственный этап будущего строительства.

На этой стадии важно учесть все возможные неблагоприятные факторы, чтобы впоследствии не пришлось страдать от собственной недальновидности. Вычисления может произвести даже школьник, умеющий умножать, делить и складывать.

В данной статьей вы узнаете, как правильно произвести расчёты

Надёжный фундамент

Вряд ли кому-то хочется оказаться в положении обманутого или совершившего непоправимую ошибку человека.

При строительстве дома умение правильно посчитать нагрузку на фундамент способно спасти от серьезных проблем, в то время как небрежность в расчётах может стоить жизни обитателям жилища.

Вот лишь некоторые причины, по которым такие вычисления просто необходимы:

  1. Предотвращение деформации и проседания строения, которые могут привести к его разрушению. Часто это происходит из-за плохо рассчитанного основания дома.
  2. Правильный выбор места для постройки. Даже на небольшом участке могут находиться разные по составу почвы. Произведя точные вычисления, хозяин получит возможность возвести дом в самом надёжном месте.
  3. Точный подсчёт необходимого количества материалов для строительства. Если домовладельцу не хочется переплачивать за лишние стройматериалы, тогда правильно проведённые подсчёты помогут ему закупить всего столько, сколько нужно.

Кроме этого, от правильных расчётов будет зависеть выбор качества материалов и методов строительства.

Если основные работы производят нанятые строители, тогда благодаря произведённым вычислениям у домовладельца будет возможность контролировать закладку надёжного фундамента, ведь основание дома — это единственная часть, которая не поддаётся ремонту.

В этом видео вы узнаете, как правильно рассчитать фундамент:

Данные для расчётов

Правильное вычисление нагрузок всегда связано со многими параметрами, влияющими на конечный результат. Для точного расчёта нагрузки на фундамент понадобится собрать необходимые данные. Вот основные из них:

  • климатическая зона, регион строительства;
  • тип почвы;
  • глубина залегания водоносных слоёв;
  • глубина промерзания почвы;
  • толщина почвы, подвергающаяся нагрузкам;
  • глубина фундамента;
  • конструкция дома, его этажность;
  • устройство кровли;
  • используемые при строительстве материалы;
  • вместительность дома и его оборудование.

У строителей существуют специальные таблицы основных показателей, необходимых для расчётов. Чтобы вычисления нагрузки на почву были наиболее точными, нужно определить три основных показателя:

  1. Общий вес строения. Он включает в себя вес стен, перекрытий и кровли.
  2. Внутренняя оснастка. Всё, что будет находиться в доме, также подлежит подсчёту.
  3. Погодные условия. Влияние погодных факторов (ветра, снега и других осадков).

Собрав и подсчитав необходимые показатели, можно приступать к основным вычислениям. Чем точнее и объёмнее будет информация, тем выше гарантия произведения правильных вычислений.

Порядок вычислений

Чтобы сделать непроседающий фундамент, нужно рассчитать нагрузку на почву.

Вычисляют её, суммируя показатели нагрузки от всего строения, снега, ветра и самого фундамента.

Чтобы правильно рассчитать нагрузку фундамента, для начала определяют, какой вариант основания выбрать:

  • ленточный;
  • монолитный;
  • столбчатый;
  • свайный.

Расчёт для первых двух фундаментов производят, умножая плотность материала на его объём.

Плотность необходимо брать из документации к строительному материалу, а объём получают путём умножения длины, высоты и ширины фундамента.

После этого полученное число делят на площадь основания фундамента.

Когда для надёжной фиксации строящейся конструкции используются столбы или сваи, расчёт производят по следующей схеме:

  1. Вычисляют объём столба, для этого перемножают его высоту, ширину и длину.
  2. Определяют удельный вес столба, помножив объём на плотность материала.
  3. Высчитывают общий вес фундамента, умножив вес на количество столбов.
  4. Произведение длины и ширины основания столбов умножают на их количество и получают общую площадь опоры.
  5. Разделив два последних числа, получают искомый результат.

В случае со сваями может понадобиться добавление к расчётам тоннажа пояса, который часто используют при выборе такого варианта основания строения.

Для точного определения нагрузки важно учесть все влияющие на неё факторы.

Чем точнее окажется расчёт, тем дольше прослужит здание и безопаснее в нём будет людям.

Именно по этой причине умение произвести правильные вычисления может пригодиться всем тем, кто занимается строительством собственного дома.

: красная линия застройки частного сектора.

Источник: https://zaborprofi.com/fundament/kak-provesti-raschjot-nagruzki.html

Как рассчитать нагрузку на фундамент и грунт

 Уже принято решение о строительстве дома и надо начинать практические действия – строить фундамент… Не торопитесь – посчитайте, это сильно сэкономит время, деньги, нервы.

Наша цель определить размер опорной площади фундамента и нагрузку на грунт через расчет нагрузки, которая будет действовать и на фундамент, и на грунт.

Профессионалы делают точные расчеты соответствующих нагрузок с помощью геологических изысканий и специальных программ.

Сразу определимся, что, во-первых, наш расчет – приблизительный, но при самостоятельной постройке дома его будет вполне достаточно, а, во-вторых, нагрузка от дома распределена равномерно.

Расчет нагрузки на фундамент

Суммарная нагрузка составит сумму следующих величин:

  • постоянной — вес самого дома и его содержимого (оборудование, мебель и т.д.);
  • переменной – давление ветра и снежного покрова.

Для расчета воспользуемся справочными данными по удельному весу:

Средний удельный вес стен толщиной 150 мм, кг/м2
Железобетон 300-350
Стены из бревен и бруса толщиной 140-180 мм 70-100
Из опилкобетона толщиной350 мм 300-400
Из керамзитобетона толщиной 350 мм 400-500
Из шлакобетона толщиной 400 мм 500-600
Из пустотелого кирпича толщиной, мм:380510640 500-600650-750800-900
Из полнотелого кирпича сплошной кладки толщиной, мм:150250380510 200-270450-500700-750900-1000
Деревянные каркасно-панельные стены толщиной 150 ммс утеплителем 30-50
Средний удельный вес перекрытий, кг/м2
Железобетонное 500
Плиты перекрытия пустотные 350
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до500 кг/м3 200-300
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до200 кг/м3 100-150
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до500 кг/м3 150-200
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до200 кг/м3 70-100
Средний удельный вес кровли, кг/м2
Кровля из шифера при уклоне 30о 40-50
Рубероидное покрытие (два слоя) при уклоне 10о 30-50
Кровля из гончарной черепицы при уклоне 45о 60-80
Кровля из листовой стали при уклоне 27о 20-30
Эксплуатационные нагрузки (инженерное оборудование,мебель и т.п.), кг/м2
Для цокольного и межэтажного перекрытия 210
Для чердачного перекрытия 105
Нагрузка от снегового покрова, кг/м2
Для средней полосы России 100
Для Юга России 50
Для Севера России 190
Коэффициент влияния уклона крыши на снеговуюнагрузку
0-20о 1
20-30о 0,8
30-40о 0,6
40-500 0,4
50-60о 0,2

Пользуясь справочными данными, рассчитаем примерный вес двухэтажного дома 6 м х 10 м с двумя внутренними стенами 6 м и 10 м, высота этажа – 3 м.

1. Площадь стен:1.1.    периметр дома: 6 + 10 +6 +10 = 32 м;

1.2.    площадь внешних стен: 32 * 3 (высота этаж) * 2 (количество этажей) = 192 м2;

1.3.    длина внутренних стен: (10 + 6) * 2 = 32 м;

1.4.    площадь внутренних стен: 32 * 3 = 96 м2;

2. Площадь цоколя: 6 * 10 = 60 м2;
3. Площадь межэтажного перекрытия: 6 * 10 = 60 м2;
4. Площадь чердачного перекрытия: 6 * 10 = 60 м2;
5. Площадь кровли (на 50 см выступает за пределы стен): 7 * 11 = 77 м2;
Определим расчет приблизительной нагрузки на фундамент (расчет приведен для домов из 2-х разных материалов):

Вариант первый:

Стены внешние: полнотелый кирпич толщиной 510 мм;Стены внутренние: полнотелый кирпич толщиной 150 мм;Цокольное перекрытие: железобетонное;Межэтажное перекрытие: плиты перекрытия пустотные;

Чердачное перекрытие: по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3

Кровля: из шифера при уклоне 30о
Местоположение: средняя полоса России .

Вариант второй:

Стены внешние: брус толщиной 180 мм;Стены внутренние: брус толщиной 140 мм;

Цокольное перекрытие: по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3;

Межэтажное перекрытие: по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3;
Чердачное перекрытие: по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3;
Кровля: Кровля из листовой стали при уклоне 27о
Местоположение: средняя полоса России

Тип дома Вариант 1 Вариант 2
Вес стен, кг 192*1000 + 96*270 = 217 920 192*100 + 96*70 = 25 920
Вес цокольного перекрытия, кг 60*500=30 000 60*300 =18 000
Вес межэтажного перекрытия, кг 60*350=21 000 60*100 = 6 000
Вес чердачного перекрытия, кг 60*200=12 000 60*100 = 6 000
Вес кровли, кг 77*50=3 850 77*30 = 2 310
Эксплуатационные  нагрузки, кг 60*210 + 60*210 + 60*105=31 500 60*210 + 60*210 + 60*105=31 500
Снежный покров, кг 77*100*0,8=6 160 77*100*0,8 = 6 160
ИТОГО, кг 322 430 95 890

Расчет площади и веса фундамента

Помимо веса дома на грунт оказывает давление вес фундамента. Для расчета также возьмем справочные данные:

Удельный вес фундамента, кг/м3
Бутовый камень 1 600 — 1 800
Бутобетон, кирпич 1 880 — 2 200
Бетон, железобетон 2 200 – 2 500
Читайте также  Как правильно делать опалубку под фундамент

При постройке дома в первом варианте, скорее всего потребуется закладывать ленточный фундамент заглубленный ниже глубины промерзания – определим её в размере 150 см.

Так как фундамент должен выступать над уровнем земли, добавим еще 40 см, итого высота — 190 см.

 Длина фундамента (включая часть фундамента под внутренними стенами): 6+10+6+10+6+10 = 48 м.

При ширине фундамента 0,6 м его объем составляет: 48*1,9*0,6 = 54,72 м3Для определения веса фундамента перемножим его объем на плотность бетона: 54,72*2500 = 136 800 кг.

Для определения опорной площади фундамента умножим его длину на ширину: 48*0,6 = 28,80 м2 или 288 000 см2.

При постройке во втором варианте, возможно использовать столбчатый фундамент. Допустим, что у нас столбик имеет диаметр 40 см, высоту 190 см, и закладывается на глубину 150 см.

В этом случае опорная площадь одного столбика: 202 *3,14 (константа ) = 1 256 см2.
Объем столбика равен произведению его площади на высоту: 1 256*190= 238 640 см3 или 0,24 м3.

Вес столбика – произведение его объема и плотности материала: 0,24*2500 = 596,60 кг.

Учитывая, что длина стен составляет 10+6+10+6+10+6 = 48 м, при частоте столбиков через 1 м, общее количество столбиков составит 48 шт.Общий вес столбиков: 596,60*48 = 28 637 кг.

Общая опорная площадь: 1 256*48 = 60 288 см2.

Расчет нагрузки на грунт

Нагрузка на грунт рассчитывается по формуле: вес здания (включая фундамент) деленный на опорную площадь фундамента, получаем:

Тип дома Вариант 1 Вариант 2
Вес дома, кг 322 430 95 890
Вес фундамента, кг 136 800 28 637
Общий вес здания, кг 459 230 124 527
Площадь опоры, см2 288 000 60 288
Нагрузка на грунт, кг/см2 1,59 2,07

После расчета нагрузки необходимо определить позволяет ли несущая способность грунта на строительном участке строить дом с полученными показателями нагрузки. Если потребуется снижение нагрузки – необходимо увеличить опорную площадь.

В случае ленточного фундамента увеличиваем его ширину, в случае столбчатого фундамента нужно увеличить либо количество, либо диаметр столбиков (можно и то и другое). После изменения параметров фундамента делаем повторный расчет нагрузки.

Источник: http://podomostroim.ru/kak-rasschitat-nagruzku-na-fundament-i-grunt/

СтройкаДиалог

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:

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 Масса 1 м2
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.

Источник: http://StroikaDialog.ru/articles/proectirivanie/raschet-nagruzki-na-fundament

Понравилась статья? Поделить с друзьями: