Строительный справочник | материалы - конструкции - технологии. Нагрузка на фундамент

Расчет нагрузки на фундамент - Самая лучшая система расчета нагрузки

Расчет нагрузки на фундамент необходим для правильного выбора его геометрических размеров и площади подошвы фундамента. В конечном итоге, от правильного расчета фундамента зависит прочность и долговечность всего здания. Расчет сводится к определению нагрузки на квадратный метр грунта и сравнению его с допустимыми значениями.

Для расчета необходимо знать:

Регион, в котором строится здание;
Тип почвы и глубину залегания грунтовых вод;
Материал, из которого будут выполнены конструктивные элементы здания;
Планировку здания, этажность, тип кровли.

Исходя из требуемых данных, расчет фундамента или его окончательная проверка производится после проектирования строения.

Попробуем рассчитать нагрузку на фундамент для одноэтажного дома, выполненного из полнотелого кирпича сплошной кладки, с толщиной стен 40 см. Габариты дома – 10х8 метров. Перекрытие подвального помещения – железобетонные плиты, перекрытие 1 этажа – деревянное по стальным балкам. Крыша двускатная, покрытая металлочерепицей, с уклоном 25 градусов. Регион – Подмосковье, тип грунта – влажные суглинки с коэффициентом пористости 0,5. Фундамент выполняется из мелкозернистого бетона, толщина стенки фундамента для расчета равна толщине стены.

Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения зависит от глубины промерзания и типа грунта. В таблице приведены справочные величины глубины промерзания грунта в различных регионах.

Таблица 1 – Справочные данные о глубине промерзания грунта

Справочная таблица для определения глубины заложения фундамента по регионам

Глубина заложения фундамента в общем случае должна быть больше глубины промерзания, но есть исключения, обусловленные типом грунта, они указаны в таблице 2.

Таблица 2 – Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Глубина заложения фундамента необходима для последующего расчета нагрузки на почву и определения его размеров.

Определяем глубину промерзания грунта по таблице 1. Для Москвы она составляет 140 см. По таблице 2 находим тип почвы – суглинки. Глубина заложения должна быть не менее расчетной глубины промерзания. Исходя из этого глубина заложения фундамента для дома выбирается 1,4 метра.

Расчет нагрузки кровли

Нагрузка кровли распределяется между теми сторонами фундамента, на которые через стены опирается стропильная система. Для обычной двускатной крыши это обычно две противоположные стороны фундамента, для четырехскатной – все четыре стороны. Распределенная нагрузка кровли определяется по площади проекции крыши, отнесенной к площади нагруженных сторон фундамента, и умноженной на удельный вес материала.

Таблица 3 – Удельный вес разных видов кровли

Справочная таблица — Удельный вес разных видов кровли

Определяем площадь проекции кровли. Габариты дома – 10х8 метров, площадь проекции двускатной крыши равна площади дома: 10·8=80 м2.
Длина фундамента равна сумме двух длинных его сторон, так как двускатная крыша опирается на две длинные противоположные стороны. Поэтому длину нагруженного фундамента определяем как 10·2=20 м.
Площадь нагруженного кровлей фундамента толщиной 0,4 м: 20·0,4=8 м2.
Тип покрытия – металлочерепица, угол уклона – 25 градусов, значит расчетная нагрузка по таблице 3 равна 30 кг/м2.
Нагрузка кровли на фундамент равна 80/8·30 = 300 кг/м2.

Расчет снеговой нагрузки

Снеговая нагрузка передается на фундамент через кровлю и стены, поэтому нагружены оказываются те же стороны фундамента, что и при расчете крыши. Вычисляется площадь снежного покрова, равная площади крыши. Полученное значение делят на площадь нагруженных сторон фундамента и умножают на удельную снеговую нагрузку, определенную по карте.

Таблица — расчет снеговой нагрузки на фундамент

Длина ската для крыши с уклоном в 25 градусов равна (8/2)/cos25° = 4,4 м.
Площадь крыши равна длине конька умноженной на длину ската (4,4·10)·2=88 м2.
Снеговая нагрузка для Подмосковья по карте равна 126 кг/м2. Умножаем ее на площадь крыши и делим на площадь нагруженной части фундамента 88·126/8=1386 кг/м2.

Расчет нагрузки перекрытий

Перекрытия, как и крыша, опираются обычно на две противоположные стороны фундамента, поэтому расчет ведется с учетом площади этих сторон. Площадь перекрытий равна площади здания. Для расчета нагрузки перекрытий нужно учитывать количество этажей и перекрытие подвала, то есть пол первого этажа.

Площадь каждого перекрытия умножают на удельный вес материала из таблицы 4 и делят на площадь нагруженной части фундамента.

Таблица 4 – Удельный вес перекрытий

Таблица расчет веса перекрытий и их нагрузка на фундамент

Площадь перекрытий равна площади дома – 80 м2. В доме два перекрытия: одно из железобетона и одно – деревянное по стальным балкам.
Умножаем площадь железобетонного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·500=40000 кг.
Умножаем площадь деревянного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·200=16000 кг.
Суммируем их и находим нагрузку на 1 м2 нагружаемой части фундамента: (40000+16000)/8=7000 кг/м2.

Расчет нагрузки стен

Нагрузка стен определяется как объем стен, умноженный на удельный вес из таблицы 5, полученный результат делят на длину всех сторон фундамента, умноженную на его толщину.

Таблица 5 – Удельный вес материалов стен

Таблица — Удельный вес стен

Площадь стен равна высоте здания, умноженной на периметр дома: 3·(10·2+8·2)=108 м2.
Объем стен – это площадь, умноженная на толщину, он равен 108·0,4=43,2 м3.
Находим вес стен, умножив объем на удельный вес материала из таблицы 5: 43,2·1800=77760 кг.
Площадь всех сторон фундамента равна периметру, умноженному на толщину: (10·2+8·2)·0,4=14,4 м2.
Удельная нагрузка стен на фундамент равна 77760/14,4=5400 кг.

Предварительный расчет нагрузки фундамента на грунт

Нагрузку фундамента на грунт расчитывают как произведение объема фундамента на удельную плотность материала, из которого он выполнен, разделенное на 1 м2 площади его основания. Объем можно найти как произведение глубины заложения на толщину фундамента. Толщину фундамента принимают при предварительном расчете равной толщине стен.

Таблица 6 – Удельная плотность материалов фундамента

Таблица — удельная плотность материало для грунта

Площадь фундамента – 14,4 м2, глубина заложения – 1,4 м. Объем фундамента равен 14,4·1,4=20,2 м3.
Масса фундамента из мелкозернистого бетона равна: 20,2·1800=36360 кг.
Нагрузка на грунт: 36360/14,4=2525 кг/м2.

Расчет общей нагрузки на 1 м2 грунта

Результаты предыдущих расчетов суммируются, при этом вычисляется максимальная нагрузка на фундамент, которая будет больше для тех его сторон, на которые опирается крыша.

Условное расчетное сопротивление грунта R0 определяют по таблицам СНиП 2.02.01—83 «Основания зданий и сооружений».

Суммируем вес крыши, снеговую нагрузку, вес перекрытий и стен, а также фундамента на грунт: 300+1386+7000+5400+2525=16 611 кг/м2=17 т/м2.
Определяем условное расчетное сопротивление грунта по таблицам СНиП 2.02.01—83. Для влажных суглинков с коэффициентом пористости 0,5 R0 составляет 2,5 кг/см2, или 25 т/м2.

Из расчета видно, что нагрузка на грунт находится в пределах допустимой.

stroyvopros.net

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
Устройство
- ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление
  Устранение трещин в стенах фундамента
  
  Как армировать ростверк
  Необходимость устройства опалубки
  Как сделать гидроизоляцию цоколя
Цоколь
- ВсеКакой выбратьОтделкаУстройство
  Отделка фундамента камнем
  Выбор цокольной плитки для фасада
  
  Что такое цоколь
  Как закрыть винтовые сваи
Сваи

fundamentaya.ru

порядок выполнения расчетов, особенности и рекомендации

Основная задача фундамента - это передача нагрузки от строения к почве. Поэтому сбор нагрузок на фундамент - одна из важнейших задач, которая должна быть решена еще перед началом строительства здания.

Что нужно учитывать при расчете нагрузки

Правильность расчета - это одна из ключевых ступеней в строительстве, которая должна быть решена. При проведении неверных расчетов, скорее всего, под давлением нагрузок фундамент просто осядет и "уйдет под землю". При расчете и сборе нагрузок на фундамент нужно учитывать, что существует две категории - временные и постоянные нагрузки.

Первое - это, конечно же, вес непосредственно самого здания. Суммарный вес строения складывается из нескольких составляющих. Первая составляющая - это суммарный вес перекрытий здания для пола, крыши, межэтажных и т. д. Вторая составляющая - это вес всех его стен, как несущих, так и внутренних. Третья составляющая - это вес коммуникаций, которые прокладываются внутри дома (канализация, отопление, водопровод). Четвертая и последняя составляющая - это вес отделочных элементов дома.
Также при сборе нагрузок на фундамент нужно учитывать вес, который называют полезной нагрузкой строения. В этом пункте имеется в виду все внутреннее устройство (мебель, приборы, жители и т. д.) дома.
Третий тип нагрузок - это временные, к которым чаще всего относят появившиеся вследствие погодных условий дополнительные нагрузки. К таковым относят слой снега, нагрузки при сильном ветре и т. д.

сбор нагрузок на фундамент пример

Пример сбора нагрузок на фундамент

Для того чтобы точно рассчитать все нагрузки, которые будут приходиться на фундамент, необходимо располагать точным планом проектировки здания, а также знать, из каких материалов будет строиться здание. Для того чтобы более наглядно описать процесс сбора нагрузок на фундамент, будет рассмотрен вариант строительства дома с обитаемоей мансандрой, который будет располагаться в Уральском регионе Российской Федерации.

Одноэтажный дом с обитаемой мансандрой.
Размер дома составит 10 на 10 метров.
Высота между перекрытиями (полом и потолком) будет составлять 2,5 метра.
Наружные стены для дома будут возводиться из газобетонных блоков, толщина которых равна 38 см. Также с наружной стороны здания эти блоки будут покрыты облицовочным пустотелым кирпичом толищной 12 см.
Внутри дома будет проходить одна несущая стена, ширина которой составит 38 см.
Над цоколем дома будет располагаться пустое перекрытие из железобетонного материала. Из этого же материала будет обустроено и перекрытие для чердака.
Крыша будет стропильного типа, а кровля будет выполнена из профнастила.

сбор нагрузок на фундамент дома

Расчет нагрузок на фундамент

После того как был произведен сбор нагрузок на фундамент дома, можно приступать к расчету.

Первое, что необходимо рассчитать, - это общую площадь всех перекрытий. Размер дома 10 на 10 метров, значит, общая площадь будет составлять 100 кв. м (10*10).
Далее можно приступать к расчету общей площади стен. В эту величину входят также и места под проемы для дверей и окон. Для первого этажа формула расчета будет выглядить так - 2,5*4*10=100 кв. м. Так как дом с обитаемой мансандрой, то выполнялся сбор нагрузок на фундамент с учетом этой постройки. Для этого этажа площадь будет равна 65 кв. м. После расчетов обе величины складываются и получается, что общая площадь стен для строения составляет 165 кв. м.
Далее необходимо рассчитать общую площадь для крыши здания. Она будет составлять 130 кв. м. - 1,3*10*10.

После проведения этих расчетов необходимо воспользоваться таблицей сбора нагрузок на фундамент, в которой представлены усредненные значения для тех материалов, которые будут использоваться при возведении здания.

таблица сбора нагрузок фундамент

Ленточный фундамент

Так как существует несколько типов фундамента, который можно использовать при строительстве объекта, будут рассмотрены и несколько вариантов. Первый вариант - это сбор нагрузок на ленточный фундамент. В перечень нагрузок будет входить масса всех элементов, использующихся при строительстве здания.

Масса стен внешних и внутренних. Рассчитывается суммарная площадь без учета проемов для окон и дверей.
Площадь для перекрытий пола и материалов, из которых он будет возводиться.
Площадь потолка и потолочного перекрытия.
Площадь стропильной системы для крыши и вес материалов для кровли.
Площадь лестниц и других внутренних элементов дома, а также вес материала, из которого они будут сделаны.
Также необходимо добавить вес материалов, которые используются для крепежа при строительстве, для обустройства цоколя, тепловой и воздушной изоляции, а также для облицовки внутренних и/или внешних стен дома.

Эти несколько пунктов являются примером сбора нагрузок на фундамент для любого строения, которое будет возводиться на опоре ленточного типа.

сбор нагрузок на ленточный фундамент

Методы расчета при ленточном фундаменте

Производить расчет ленточного фундамента можно двумя способами. Первый способ предполагает расчет по несущей способности грунта под подошвой фундамента, а второй - по деформации все того же грунта. Так как рекомендуется использовать именно первый способ для расчетов, то он и будет рассмотрен. Всем известно, что непосредственное строительство начинается с фундамента, однако проектировка этого участка осуществляется в последнюю очередь. Это происходит из-за того, что основная цель этой конструкции - передать нагрузку от дома к почве. А сбор нагрузок на фундамент можно осуществить лишь после того, как будет известен подробный план будущего строения. Непосредственно расчет фундамента можно условно разбить на 3 этапа:

Первый этап - это определение нагрузки на фундамент.
Второй этап - это выбор характеристик для ленты.
Третий этап - это корректировка параметров в зависимости от условий эксплуатации.

Фундамент под колонну

При строительстве домов могут использоваться колонны в качестве опор. Однако проводить расчет для такого типа несущей конструкции довольно сложно. Вся сложность расчета заключается в том, что сбор нагрузок на фундамент колонны осуществить самостоятельно довольно трудно. Для этого необходимо иметь специальное строительное образование и определенные навыки. Для того чтобы решить вопрос о расчете нагрузки на фундамент колонны, необходимо располагать следующими данными:

Первый параметр, который необходимо учесть, касается погодных условий. Необходимо определить климатические условия в регионе, в котором проводится строительство. Кроме того, важным параметром будет являться тип и мощность ветров, а также периодичность прохождения дождей и их сила.
На втором этапе необходимо сделать геодезическую карту. Нужно учесть протекание грунтовых вод, их сезонное сдвижение, а также тип, структуру и толщину подземных пород.
На третьем этапе, естественно, нужно рассчитать нагрузку на колонны, исходящую от самого здания, то есть вес будущей постройки.
На основе ранее полученных данных необходимо правильно подобрать марку бетона по характеристикам, прочности и составу.

сбор нагрузок на фундамент колонны

Как провести расчет фундамента для колонны

При расчете фундамента для колонны подразумевается расчет нагрузки на квадратный сантиметр площади этого фундамента. Другими словами, для того, чтобы рассчитать необходимый фундамент для колонны, нужно знать все о здании, грунте и грунтовых водах, которые протекают поблизости. Необходимо собрать всю эту информацию, систематизировать ее, и на основе полученных результатов можно будет провести полный расчет нагрузок на фундамент под колонну. Для того чтобы иметь всю необходимую информацию, нужно сделать следующее:

Необходимо иметь полный проект здания со всеми коммуникациями, которые будут проходить внутри здания, а также знать, какие материалы будут применяться для строительства здания.
Необходимо рассчитать полную площадь одной опоры для строения.
Необходимо собрать все параметры здания и на их основе рассчитать то давление, которое будет оказывать строение на опору колонного типа.

Обрез фундамента

Обрез фундамента - это верхняя часть несущей бетонной конструкции, на которую приходится основное давление от строения. Существует определенная последовательность, по которой необходимо проводить сбор нагрузок на обрез фундамента, а также их дальнейший расчет. Для того чтобы определить нагрузку на обрез, необходимо иметь план типового этажа здания, если это многоэтажный дом, или же типовой план подвала, если строение имеет лишь один этаж. Кроме того, необходимо иметь план продольных и поперечных разрезов здания. К примеру, для того чтобы рассчитать нагрузку на обрез фундамента в десятиэтажном здании, необходимо знать следующее:

Вес, толщину и высоту кирпичной стены.
Вес многопустотных железобетонных плит, которые используются в качестве перекрытий, а также умножить это количество на количество этажей.
Вес перегородок, умноженный на количество этажей.
Также необходимо добавить вес кровли, вес гидроизоляции и пароизоляции.

сбор нагрузок на обрез фундамента

Выводы

Как можно было заметить, для того, чтобы рассчитать нагрузку на фундамент любого типа, необходимо располагать всеми данными о здании, а также знать множество формул для расчета.

сбор нагрузок на фундамент

Однако в настоящее время эта задача несколько упрощена тем, что существуют электронные калькуляторы, которые выполняют все расчеты вместо людей. Но для их правильной и продуктивной работы необходимо загрузить в устройство все сведения о здании, о материале, из которого оно будет возводиться, и т. д.

fb.ru

Как рассчитать нагрузку на фундамент?

При проведении строительных работ по возведению сооружений различного типа достаточно важно выполнить расчет нагрузки, оказываемой на фундамент.

Как рассчитать нагрузку на фундамент?

Этот показатель необходим для того, чтобы спроектировать фундамент: геометрические размеры, тип, площадь подошвы и многие другие моменты. Результатом проводимого расчета становится показатель нагрузки на квадратный метр грунта.

Расчет нагрузки на фундамент

Типы нагрузок

В независимости от того, какое сооружение, оно так или иначе оказывает давление на основание грунт. В результате этого происходит проседание и последующая деформация важных несущих конструкций. Расчет оказываемого давления проводится с учетом того, какие есть их разновидности.

Различают следующие силы, которые воздействую на основание:

Статическая – вес основной конструкции и многих других ее элементов определяют давление, которое появляется.
Динамическая – еще один тип нагрузки, которую также учитывают при расчете. Возникает дополнительное давление на основаниепри различных колебаний, которые возникают по причине работы различных устройств.

При умеренном климате следует учитывать и нагрузку, которая возникает при выпадении большого количества осадков. Примером назовем снег на крыше – он может создавать сильное давление на основание.

Еще при выполнении расчетов следует учитывать давление, которое оказывается предметами в доме. Этот показатель также следует учитывать.

Совокупность этих показателей и определяет то, какое давление будет оказываться на фундамент.

Есть довольно много формул расчета оказываемой нагрузки на дно. Зачастую при расчете требуется следующая информация:

Глубина залегания грунтовых вод и тип почвы.
Регион, в котором проводятся строительные работы.
Планировка зданий, тип кровли и используемого материала при создании стен, этажность.
Материалы, из которых изготавливаются важные элементы конструкции.

Примером можно назвать следующие входные данные:

Здание одноэтажное.
При возведении несущих конструкций используют полнотелый кирпич, толщина которых составляет 40 см.
Габариты дома составляют 10 на 8 метров.
Перекрытие подвала представлено железобетонными плитами.
Перекрытие первого этажа представлено железобетонными балками, поверх которых укладываются деревянные доски.
Крыша представлена двускатной конструкцией. Материал представлен металлочерепицей, уклон составляет 25 градусов.
Тип грунта суглинки, пористость которых составляет 0,5
Предполагается создать фундамент из мелкозернистого фундамента, толщина будет равна толщине стен.

Рассчитывается несколько показателей. Примером можно назвать определение площади основания. Она определяется с учетом несущей способности грунта.

Формула расчета

Сама формула, по которой определяется площадь основания, выглядит следующим образом:

S > Уn · F / (Уc · R0)

В данной формуле используется коэффициент условий работ (Уc), а также коэффициент надежности (Уn), который в данном случае 1,2. Важным показателем можно назвать нагрузку (F), представленная сочетанием показателей веса дома и веса фундамента, а также других нагрузок.

В формуле R0указывает расчетное сопротивление грунта под основанием фундамента. Кроме учитывается площадь основания, которая обозначается буквой S.

При использовании данной формулы получают расчетный показатель площади основания, которого должно быть достаточно. На практике берется большее значение для обеспечения запаса прочности. Вся необходимая информация, касающаяся табличных данных, берется их таблиц. Примером назовем коэффициент условной работы, который зависит от типа грунта.

Вес конструкции зависит от площади конструкции, а также плотности используемого материала. Зная площадь основания и плотность, к примеру, используемого бетона, вычисляется оказываемое давление.

Глубина залегания зависит от уровня залегания грунтовых вод и промерзания почвы. При этом для каждого типа фундамента показатель глубины залегания существенно отличается.

Расчет нагрузки на грунт представляет собой сочетание нескольких показателей:

Давление, оказываемое стенами. Рассчитывается она путем перемножения показателя объема стен и удельного веса, который берется из таблицы. Полученный результат делят на длину всех сторон периметра и умножают на показатель толщины.
Стоит учитывать тот момент, что на грунт оказывает влияние и вес фундамента. Он представлен произведением объема конструкции на удельную плотность. Для того чтобы рассчитать нагрузку на один квадратный метр грунта, следует разделить полученный результат на площадь основания.
Кровля также оказывает давление на основание. Провести расчет этого показателя достаточно сложно, так как давление распределяется между сторонами фундамента, на которые опираются стропила. В случае двускатной крыши это обычно две противоположные стороны. Оказываемое давление определяется следующим образом: проекция крыши, которая отнесена к площади нагруженной стороны фундамента, умножается на удельный показатель веса материала.
При проведении расчетов учитывается и нагрузка, которая оказывается снегом. Площадь снежного покрова зависит от площади кровли. Оказываемое воздействие заключается в делении площади снежного покрова на площадь нагруженных сторон фундамента, после чего результат умножается на удельную снеговую нагрузку.

В целом расчеты довольно сложны и точно существенно теряется в случае выбора коэффициентов. Также не стоит забывать о допущении математических ошибок. Именно поэтому следует использовать онлайн-калькуляторы, которые в последнее время пользуются большой популярностью.

Онлайн калькулятор нагрузки

Рассчитать рассматриваемый показатель можно путем использования специальных онлайн-калькуляторов. Примером можно назвать сервис: http://prostobuild.ru/onlainraschet/204-raschet-nagruzki-na-fundament.html или http://www.gvozdem.ru/stroim-dom/kalkulyatory/sbor-nagruzok-na-fundament.php.

Особенностями второго онлайн-калькулятора назовем следующие моменты:

Программа учитывает планировку сооружения и тип используемых материалов при строительстве.
Рассматриваются все нагрузки, который оказываются на основание. Данный онлайн-калькулятор позволяет рассчитывать нагрузку стен, кровли, отделочных и других материалов.

На рассматриваемом сервисе есть поля, в которых указывается важная информация, а также таблицы с важной информацией, нужные формулы и многое другое.

Советы по расчетам

Вышеприведенная информация определяет то, что расчеты довольно сложны. При получении не круглых чисел рекомендуется брать значения с запасом, так как нужно создавать фундамент с запасом.

Также после появления онлайн-калькулятора не рекомендуется вычислять нужные показатели самостоятельно по формулам, так как подобным образом можно избежать погрешностей и других проблем.

В заключение отметим, что все строительные работы по возведению сооружений и созданию оснований предусматривают выполнение расчетов. Если этого не проводить, то есть вероятность сильной просадки, что станет причиной повреждения несущих и других конструкций.

Как рассчитать нагрузку на фундамент?

Оценка: 3 1 голосов

Сбор нагрузок на фундамент - Всё о фундаменте

Расчет и сбор нагрузок на фундамент — гарантия долгосрочной службы

Вопрос устройства фундамента является чрезвычайно важным, ведь это основа долговечности и надежности всей конструкции жилого дома. Непосредственно перед укладкой основания необходимо осуществить ряд вычислений, в частности, расчет нагрузок, которые фундамент будет испытывать. Однако следует учесть, что тип фундамента и ряд его особенностей во многом зависят от свойств подстилающих пород, поэтому нагрузки на грунт также рассчитываются и учитываются.

Содержание

Итак, отвечая на вопрос о том, как рассчитать нагрузку на фундамент, необходимо определить основные понятия, характеризующие грунт и фундамент. К ним чаще всего относят:

Глубину заложения фундамента, под которой понимается расстояние между подошвой фундамента и поверхностью земли.
Подстилающий слой грунта, являющийся опорой для подошвы фундамента.
Глубину промерзания грунта. Она представляет собой границу промерзания грунта относительно уровня, указанного в нормативных документах (нормы СНиП).
Сжимаемую толщу грунта, представляющую деформируемую его часть, которая максимально воспринимает нагрузку от фундамента.
Уровень грунтовых вод. Это положение их зеркала относительно уровня грунта в условно определенном открытом котловане.

Сбор нагрузок на фундамент

Закладка фундамента в зависимости от уровня промерзания грунта

Глубина заложения фундамента в грунт определяет стоимость данных строительных работ: чем больше глубина, тем более затратным будет процесс укладки фундамента. Очевидно, что это является причиной того, что большинство застройщиков стремится поднять подошву фундамента максимально близко к поверхности грунта. Однако при таком желании сэкономить придется осуществить сбор и анализ информации о несущей способности грунта.

[include id=»1″ title=»Реклама в тексте»]

Так, сопротивление грунта и степень его влажности зависят от такой характеристики, как пористость. Она представляет собой соотношение объема пор к объему имеющихся твердых частиц и находится в обратно пропорциональной зависимости с параметрами плотности.

Не стоит забывать и о сейсмичности. Дело в том, что одновременное воздействие вибраций и статической нагрузки на грунт может привести к снижению прочности грунта. Такое его состояние специалисты часто называют псевдожидким. При закладке фундамента необходимо учесть уменьшение несущей способности того или иного типа грунта при возникающих сейсмических вибрациях. Как правило, в таких случаях расчетное сопротивление грунта увеличивается в 1,5 раза, что приводит к соответствующему увеличению площади фундамента дома.

В настоящее время расчет нагрузки на фундамент невозможен без учета допустимых деформаций жилого дома. Очевидно, что даже заложенный по всем стандартам и правилам фундамент предполагает определенную степень осадки жилого дома и его деформации. Однако даже в этом случае они не должны превышать показатели, установленные строительными нормами. Превышение этих показателей и неравномерная осадка дома приводит к деформациям строения или заметному изменению его положения.

Виды деформаций дома:

Выгиб и прогиб. Чаще всего они возникают в случае неравномерности осадки дома. Опасной зоной при прогибе считается фундамент, а при выгибе – кровля сооружения.
Сдвиг. Возникает при существенной просадке фундамента с одной стороны. Опасной считается стена в средней зоне.
Крен. Образуется при достаточно большой высоте здания, отличающегося высокой степенью изгибной жесткости. Рост крена может привести к разрушению здания.
Перекос. Причиной данного вида деформации служит неравномерная осадка дома, которая приходится лишь на небольшой участок длинной стороны строения.
Горизонтальное смещение. Возникновение характерно в стенах подвала или фундамента при чрезмерной загруженности горизонтальными усилиями.

Сбор нагрузок на фундамент

Возможные деформации жилого дома

Максимальная величина осадки зависит от ряда факторов: используемого материала, типа строения и др. Например, максимальная осадка строения с железобетонным каркасом составляет 8 см.

После сбора информации о грунте, можно осуществлять сбор нагрузок непосредственно на фундамент строящегося дома.

Для расчета возможной нагрузки на фундамент необходимо знать вес строящегося дома и все эксплуатационные нагрузки. Кроме того, определению подлежит площадь опоры и ее вес. Идеальным расчетом нагрузок на фундамент является вариант, когда они равномерно распределяются по всей его площади.

Для правильного расчета веса дома необходимо иметь усредненные значения веса основных несущих конструкций дома: кровли, стен и перекрытий. Например:

Удельный вес 1 м 2 бревенчатой или брусчатой стены составляет 70-100 кг/м 2 .
Вес 1 м 2 кирпичной стены, толщина которой составляет 150 мм, колеблется в пределах 200-270 кг/м 2 .

Что касается кровли:

Вес кровли из листовой стали составляет 20-30 кг/м 2 .
Вес рубероидного покрытия варьируется в пределах 30-50 кг/м 2 .

Удельный вес 1м 2 того или иного перекрытия:

Вес чердачного перекрытия из деревянных балок с утеплителем составит 70-100 кг/м 2 .
Вес цокольного перекрытия по деревянным балкам с утеплителем равен примерно 100-150 кг/м 2 .

Таким образом, зная данные величины, можно рассчитать общую площадь кровли, перекрытий и стен дома. После этого площадь умножается на удельный вес 1 м 2 того или иного конструктивного элемента. Итогом станет постоянная нагрузка на фундамент от веса дома.

Однако существуют не только постоянные нагрузки на фундамент, но и временные, в частности, от снежного покрова и ветра. Средний вес снежного покрова рассчитывается в зависимости от региона. Так, для юга нашей страны этот показатель составляет 50 кг/м 2. а для севера — 190 кг/м 2. В средней полосе удельный вес снежного покрова равняется примерно 100 кг/м 2 .

Сбор нагрузок на фундамент

Когда рассчитана нагрузка на фундамент, необходимо посчитать нагрузку на грунт, что позволит определить оптимальную площадь фундамента. Для этого придется подсчитать вес фундамента и прибавить его к весу дома.

[include id=»2″ title=»Реклама в тексте»]

Так, при закладке глубоко заглубленного ленточного фундамента необходимо учесть глубину промерзания. Допустим, она составляет 1,5 м, к которым добавляется высота в 40 см над уровнем грунта. Итоговая высота фундамента составит 1,9 м. затем рассчитывается общая длина ленты фундамента, например, она составляет 30 м, из которых 24 м приходится на периметр дома, а 6 м – на внутреннюю стену.

При ширине ленты фундамента в 40 см ее объем составит:

30 м х 0,4 м х 1,9 м = 22,8 м 3

Полученный объем умножается на удельный вес используемого материала, например, железобетона. Результатом станет вес фундамента. Рассчитать площадь фундамента можно, умножив длину его ленты на ее ширину:

3 000 см х 40 см = 120 000 см 2

Сбор нагрузок на фундамент

Пример расчета площади ленточного фундамента

При закладке фундамента имеет место еще множество различных расчетов, однако расчет нагрузки на грунт и фундамент жилого дома является основой дальнейших подсчетов.

Посмотрите ролик о том, как рассчитать и выбрать приоритетный фундамент на основании расчетов с ориентацией на экономическую целесообразность.

Таким образом, ответственный, внимательный и грамотный подход к сбору и анализу информации о состоянии грунта, влиянии внешних факторов, возможных нагрузках на сам грунт и непосредственно на подошву фундамента, позволит заложить надежную и долговечную основу для будущего жилого дома для всей семьи.

Рекомендуем похожие статьи

Сбор нагрузок на фундамент Материалы для отделки цоколя — камень, плитка, штукатурка или сайдинг?

Сбор нагрузок на фундамент

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:

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/м 2 .

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 .

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/м 2 .

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 = 2,5м 2. Потом эта цифра умножается на нагрузку, выраженную в кг/м 2 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.

Сбор нагрузок на фундамент

В том же случае, если у вас 4 несущих стены при тех же условиях, то грузовая площадь на стены собирается следующим образом.

Сбор нагрузок на фундамент

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/м 3. толщина стеной 500 мм и высотой 6 850 мм.

Внутренние несущие стены — газосиликат плотностью 500 кг/м 3. толщиной стены 400 м и высота 6 850 мм.

Перекрытия и крыша — деревянные.

Конструкции, которые могли бы задержать снег на крыше, не предусмотрены.

Сбор нагрузок на фундамент

Разрез дома, с действующими нагрузками.

Сбор нагрузок на фундамент

Требуется:

Собрать нагрузки на центральную ленту фундамента, расположенную под внутренней несущей стеной, если грузовая площадь от перекрытия 4,05 м 2. а от крыши — 5,9 м 2 .

Сбор нагрузок на внутреннюю несущую стену.

Определяем нагрузки, действующие на 1 м 2 грузовой площади (кг/м 2 ) всех конструкций, нагрузка которых передается на фундамент.

Сбор нагрузок на фундамент: порядок выполнения расчетов, особенности и рекомендации

Основная задача фундамента — это передача нагрузки от строения к почве. Поэтому сбор нагрузок на фундамент — одна из важнейших задач, которая должна быть решена еще перед началом строительства здания.