Как рассчитать нагрузку на фундамент: советы по расчету

Расчет нагрузки на фундамент

Фундамент является едва ли не главной частью любого здания. Именно он определяет устойчивость и прочность строения, срок его службы. Поэтому крайне важно еще на этапе планирования провести расчет нагрузки на фундамент.

Нагрузка на фундамент

Что представляет собой нагрузка на фундамент? В это определение входит:

  1. Постоянная нагрузка от дома.
  2. Временная нагрузка в зависимости от различных погодных условий: ветра, снега, обильного дождя.
  3. Нагрузка расположенной в доме обстановки, а также бытовой техники.

Вычисление нагрузки  позволяет:

  • Определить наиболее подходящее место для возведения дома. От размера нагрузки зависит глубина фундамента, а от залегания грунтовых вод на участке – место расположения дома.
  • Предотвратить возможную деформацию основания здания или его стен.
  • Предотвратить проседание грунта под тяжестью здания, что приведет к его частичному или полному разрушению.
  • Уменьшить расходы строительного материала на возведение стен. Правильно обустроенный фундамент является самым прочным основанием для дома, что позволяет использовать различный строительный материал для формирования внешних стен здания.

Точное вычисление суммарной нагрузки может сделать только специалисты, однако проведение максимально приближенных расчетов доступно для любого человека, собравшегося строить дом самостоятельно. Необходимо лишь сделать нужные замеры и воспользоваться калькулятором. Это позволит заранее обезопасить строение и продлить срок его службы.

Формула расчета 

Нагрузка на фундамент состоит из двух значений:

  • Нагрузки дома;
  • Нагрузки самого фундамента.

Другими словами, формула расчета нагрузки будет выглядеть следующим образом:

P = P1 + Pf,

где Р – суммарная нагрузка на фундамент;

P1 – нагрузка дома;

Pf – нагрузка фундамента.

Рассчитываем нагрузку дома

Для того, чтобы приблизительно рассчитать нагрузку дома, нужно учесть вес стен, перекрытий, крыши, крепежа, теплоизоляции и деталей обшивки. Сюда же относится и временная нагрузка: выпавшего снега, сильного ветра, обстановки дома, бытовой техники и проживающих в нем людей.

Для всех использованных при строительстве материалов существуют таблицы уже рассчитанных значений. Например:

Расчет нагрузки снега можно провести самостоятельно, ориентируясь на средний уровень осадков в предыдущие годы в данной местности. В зависимости от региона – от северного до южного – значение нагрузки на кровлю колеблется от 190 кг/кв.м до 50 кг/кв.м.

Нагрузка ветра во многом зависит от площади дома и его высоты. Берем калькулятор и вычисляем:

Нагрузка ветра = площадь строения х (40 + 15 х высоту строения).

Полученная сумма нагрузки дома переводится в тонны.

Рассчитываем нагрузку самого фундамента

Это значение можно определить как результат произведения объема фундамента на удельную плотность используемого строительного материала.

Нагрузка фундамента = Vф х Q;

Объем фундамента можно вычислить по формуле:

V ф = S (площадь фундамента) х H (высота фундамента);

Если при возведении дома был возведен столбчатый фундамент, то необходимые вычисления нужно произвести для одного из столбов:

P (нагрузка столба) = V (Объем столба) х Q (плотность столба);

Объем столба рассчитывается произведением его площади на высоту.

Полный вес столбчатого фундамента является суммой распределенной нагрузки фундамента и произведением нагрузки одного столба на количество столбов.

P = P ф + P с х N

Несущая способность грунта

Размер дома, располагаемого на данном участке, напрямую зависит от состояния грунта, в частности, от его несущей способности. Средним значением является 2 кг/кв. см.

Если при проектировании дома нагрузка на грунт будет значительно превышать среднее значение, нужно изменить строение фундамента, увеличивая площадь его опоры на грунт до допустимого значения.

Источник: https://www.stroitelstvosovety.ru/raschet-nagruzki-na-fundament

Особенности и методики расчета нагрузки на фундамент, формулы расчета, онлайн калькулятор

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

  1. Статическая – вес основной конструкции и многих других ее элементов определяют давление, которое появляется.
  2. 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:

  1. Глубина залегания грунтовых вод и тип почвы.
  2. Регион, в котором проводятся строительные работы.
  3. Планировка зданий, тип кровли и используемого материала при создании стен, этажность.
  4. 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:

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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:

  1. Программа учитывает планировку сооружения и тип используемых материалов при строительстве.
  2. 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? Ссылка на основную публикацию

Источник: http://okarkase.ru/konsturkciya-doma/fundament/kak-rasschitat-nagruzku-na-fundament.html

Примеры расчета нагрузки на фундамент :: SYL.ru

Каждый дом имеет фундамент. Он позволяет постройке оставаться прочной. При неправильном возведении основания со временем в конструкции сооружения появляются дефекты. Дом может разрушиться. Фундамент предотвращает проседание здания. Каждый из его элементов оказывает на грунт определенное давление.

Прежде чем приступить к строительным работам, необходимо произвести расчет нагрузки на фундамент. Существует определенная технология проведения подобной работы. Как произвести правильный расчет, будет рассмотрено далее.

Общее описание процедуры

Одной из важных процедур в процессе строительства является расчет фундамента. Сбор нагрузок на поверхность грунта можно определить еще на этапе создания плана дома. На этом этапе уже становятся известными точные габариты постройки, тип материала, из которого будет возведено здание.

Расчет должен быть очень точным. При этом потребуется предусмотреть буквально все мелочи и условия эксплуатации. На этапе разработки плана конструкции производят ориентировочные расчеты. Точный сбор нагрузок можно оценить только после создания проекта здания.

В процессе расчета необходимо учесть ряд факторов.

Строительная организация обязательно берет во внимание, сколько человек будет проживать в доме, из каких материалов будут возводиться все элементы сооружения, станет ли выполняться отделка фасада и стен внутри помещений.

Также потребуется учесть точный размер строения, наличие в нем тяжелой мебели, габаритного оборудования. Важно также обратить внимание на особенности климата и грунта в данной местности.

Разновидности фундаментов

Существует несколько типов фундамента. Некоторые виды применяются чаще. Расчет нагрузки для каждого из них может отличаться. Чаще всего для частного строительства применяют ленточные или свайные фундаменты. Расчет нагрузки выполняется с учетом типа конструкции основания дома. Реже основание может быть выполнено в виде плиты.

Ленточный фундамент может быть глубокого или мелкого типа залегания. Он представляет собой полосу из железобетона. Она проходит под всеми стенами (внутренними и наружными) сооружения. При этом учитывается толщина стен, общий вес конструкции. Для кирпичных домов применяют ленточный фундамент глубокого, а для деревянных – мелкого залегания.

Читайте также:  Металлическая опалубка: типы и применение в строительстве

Свайные разновидности фундаментов применяются для габаритных зданий. Также этот вариант будет незаменим для строительства на неустойчивом грунте. Для создания такого фундамента используются сваи. Это бетонные столбы. Их нижние концы имеют заострения. Сваи имеют внутри металлическую арматуру.

Типы нагрузок

В процессе эксплуатации постройки на фундамент воздействуют различные нагрузки. Их можно разделить на постоянные и временные факторы. Однако при расчетах все перечисленные нагрузки делят на 4 категории.

В первую категорию попадает сила давления на фундамент всех элементов конструкции дома. Это могут быть стены, перекрытия, крыша и т. д. Во вторую группу попадают нагрузки полезного типа. В нее включается вес мебели, оборудования, прочих объектов, которые будут постоянно находиться внутри помещений.

В третью группу вошли фундаментальные нагрузки. Основание дома также имеет вес. Фундамент воздействует на грунт. Силу этого давления необходимо предусмотреть.

К четвертой группе относятся динамические нагрузки. Расчет фундаментов предполагает брать во внимание климатические условия местности. В период снегопадов, ливней, при дуновении порывистого ветра, здание будет оказывать на грунт большее давление.

Подход к проведению расчета

Выполняя расчет нагрузки на плиту фундамента, ленточные или свайные конструкции, лучше доверить эту работу профессионалу.

Если владельцы участка желают сэкономить и выполнить все работы самостоятельно, следует учесть один нюанс: без наличия специальных программ и достаточного опыта в проведении подобных расчетов можно допустить ошибки.

Непрофессионал не сможет оценить все факторы, важные при создании фундамента. Поэтому полученный результат будет приблизительным.

Однако для тех, кто хочет выполнить строительные работы самостоятельно, существует определенная методика расчетов. Она предполагает получения в ходе определения совокупной нагрузки приблизительного результата. Эту сумму нужно будет умножить на соответствующий «коэффициент приблизительности». Этой методикой пользуются многие непрофессиональные застройщики.

Тип грунта

В первую очередь при определении давления сооружения на поверхность необходимо учесть тип грунта. От этого зависит выбор типа фундамента. При этом учитывается несущая способность, уровень усадки земли, глубина ее промерзания в зимний период и месторасположение в ее толще грунтовых вод.

Если почва неустойчивая, подземные источники подходят близко к поверхности, следует отдать предпочтение свайным фундаментам. Расчет нагрузки в этом случае учитывает вес каждой опоры.

Если грунт отличается высокой несущей способностью, подошва фундамента может быть меньше. Чем прочнее грунт, тем меньше вероятность появления различных деформаций. Средняя несущая способность почвы составляет 2 кг/м².

Если в данной местности бывают сильные морозы, грунт глубоко промерзает. При этом он может расширяться и выталкивать фундамент наружу. Этот факт также стоит предусмотреть при создании основания.

Учет деформации

Расчет фундамента под нагрузку предполагает определение уровня деформации сооружения. Любое строение со временем дает усадку. Чтобы при этом на конструкции не появились различные дефекты, трещины, необходимо предусмотреть это при проведении расчетов.

Фундамент может деформироваться по-разному. Бывают сдвиги, прогибы, крен, выгиб, перекосы и смещения по горизонтали.

Многие из перечисленных деформаций объясняются усадкой грунта. Она может быть критичной. Чтобы этого не произошло, фундамент должен быть достаточно прочным.

Крен можно наблюдать преимущественно в многоэтажных зданиях. А вот для частных домов следует опасаться перекоса, сдвига, выгиба или перегиба.

Поэтому при определении типа грунта и его особенностей важно учесть процесс его усадки после проведения строительных работ.

Данные для проведения расчета

Чтобы произвести расчет нагрузки на фундамент дома необходимо рассмотреть подробный план здания. При этом для расчетов потребуются определенные данные, которые предоставляет этот документ.

Чтобы правильно рассчитать сбор нагрузки, нужно рассмотреть пример сбора таких данных. Приведем пример. Согласно плану, дом состоит из первого этажа и мансарды. Площадь постройки составляет 10х10 м. Высота стен составляет 2,5 м. Толщина газобетонных стен составляет 3 м. Между перекрытиями определяется расстояние 3 м.

Здание будет облицовано слоем 12 см. из пустотелого кирпича. Первое перекрытие находится над цокольным этажом. Для этого применяются железобетонные пустотелые плиты. Из этого же материала будет выполнено перекрытие для мансардного этажа. Крыша имеет стропильную конструкцию и будет отделана профнастилом. Дом будет построен на Урале (IV климатическая зона).

Пример расчета

В представленном плане постройки предусмотрен ленточный фундамент. В процессе определения общего давления на основание нужно рассчитать массу всех надземных элементов конструкции. Проводится расчет нагрузки на ленточный фундамент.

Площадь перекрытий составляет 10*10 = 100 м². Стены, в которых не будет дверей и окон на первом этаже имеют площадь 10*2,5*4 = 100 м². Расчет для мансарды выглядит так: 10*1*4+2,5*2*5 = 65 м². Суммарная площадь стен составляет 165 м². Площадь кровли также легко рассчитать: 10*1,3*10 = 130 м².

Далее полученный результат необходимо соотнести со средним весом материалов, которые будут применяться для строительства. Эту информацию необходимо брать из документации производителей строительных материалов. Существуют усредненные таблицы веса самых популярных разновидностей.

Проведение расчета

Далее следует рассмотреть пример расчета нагрузок на фундамент. При этом будут использоваться усредненные данные. Вес материалов взят из официальной документации. Производится расчет всех надземных частей дома:

  1. Стены из газобетона = 0,3 м*165 м²*600 кг/м³ = 29,7 тыс. кг.
  2. Облицовка фасада = 0,12 м*165 м²*1400 кг/м³ = 27,72 тыс. кг.
  3. Несущая внутренняя стена толщиной 38 см. = 10 м*0,38 м*1800 кг/м³*2,5 м. = 17,1 тыс. кг.
  4. Цокольное и мансардное перекрытия = 100 м²*500 кг/м³ = 50 тыс. кг.
  5. Кровля = 130 м²*30 кг/м³ = 3,9 тыс. кг.
  6. Утеплитель мансарды = 130 м²*50 кг/м³ = 6,5 тыс. кг.

После определения веса всех надземных элементов конструкции здания необходимо рассчитать их сумму. После сложения всех полученных результатов можно определить массу дома. В данном случае она составляет 184,9 тыс. кг.

Определение веса фундамента

Расчет нагрузки на фундамент следует выполнять с учетом всех эксплуатационных условий. К полученной массе потребуется добавить вес крупногабаритной мебели и оборудования в доме. Также важно рассчитать вес фундамента, его давление на грунт. Далее сопоставляется несущая способность почвы с полученным результатом.

Определяется нагрузка, которую оказывает 1 м. фундамента на грунт. Нужно определить плотность этого объекта. В соответствии с официальными данными строительных норм и правил, при глубине закладки фундамента на 1 м. объем этого объекта составит 0,45 м³. Основа здания представляет собой слой бетона на гранитном щебне, поэтому нагрузка составит 1035 кгс.

Чтобы определить вес столбчатого фундамента, потребуется рассчитать массу каждого из его объектов. Далее полученный результат умножается на количество свай опоры. Следует отметить, что опытные строители рекомендуют применять при строительстве именно этот тип фундамента.

В этом случае допустить ошибку сложнее. Здание будет крепче стоять на грунте. При строительстве в климатических зонах с большим количеством осадков и сильными ветрами лучше отдать предпочтение свайной конструкции.

В этом случае количество земляных работ будет меньше, а расход бетона сократится в несколько раз.

Определение динамической, полезной нагрузки

Расчет нагрузки на фундамент предполагает определить также динамические нагрузки. Это временные воздействия, которые будут влиять на устойчивость конструкции. При строительстве необходимо предусмотреть определенный запас прочности.

В первую очередь потребуется рассчитать нагрузку, которую будет оказывать снег на конструкцию. Для IV климатической зоны этот показатель составит 130 м²*150 кг/м² = 19,5 тыс. кг.

В доме будет проживать 3 человека. Однако в некоторых случаях дом будут посещать гости. Их количество может достигнуть 10 человек. Поэтому суммарный вес людей составит приблизительно 800 кг. В доме будет находиться мебель и техника. Их общая масса составит около 6 тыс. кг.

Общая сумма сбора динамической и полезной нагрузки составит 211,2 тыс. кг. При необходимости тип и конфигурацию фундамента нужно редактировать.

Рассмотрев особенности расчета нагрузки на фундамент, каждый сможет рассчитать приблизительную величину общей массы конструкции. Это позволит построить крепкий, надежный дом, который будет устойчив при любых условиях эксплуатации.

Источник: https://www.syl.ru/article/356574/primeryi-rascheta-nagruzki-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 осуществить ремонт фундамента деревянного 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

Как рассчитать 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.

Содержание:

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.

Читайте также Заборы из кирпича и профнастила, фото

Источник: http://NashProrab.com/kak-rasschitat-nagruzku-na-fundament/

Как рассчитать максимальную нагрузку на фундамент дома

Для расчета нагрузки на фундамент учитываются природные факторы

Фундамент – это ключевой элемент любого дома, без которого сооружение не способно длительное время выдерживать резкие порывы ветра, проливные дожди и воздействие грунтовых вод. Но подобрать оптимальное основание довольно сложно, исходя исключительно из финансовых возможностей и геодезических исследований.

Для того чтобы выбрать оптимальное решение, а также построить действительно мощный, надежный и долговечный фундамент, нужно провести тщательные расчеты. И один из основных – это расчет нагрузки на фундамент.

Существует множество формул для таких расчетов, но все они нуждаются в сборе подробной информации о будущем здании и далеко не всегда частный застройщик способен ее собрать. Но сделать это нужно, причем сбор и систематизацию данных нужно делать максимально четко и правильно.

В чем суть такого расчета?

Таблица с указанием сопротивления грунтов для расчета нагрузки на фундамент, которую часто используют онлайн калькуляторы

Всем известен тот факт, что основную нагрузку на грунт создает не фундамент, а сам дом, ведь даже монолитная железобетонная плита может весить в минимум полтора-два раза меньше, чем несущие стены и перекрытия здания в целом. Также и само основание имеет способность воздействовать на грунт за счет не только своей массы, но и сопротивления вертикальным и горизонтальным подвижкам почвы.

Читайте также:  Как вывести цоколь под ноль своими руками: технология

Также здесь всегда учитывается сопротивление давлению грунтовых и дождевых вод, с которым вода давит на боковые стенки основания и хочет сдвинуть его со своего места.

Поэтому, расчет нагрузки на любое основание – это сбор всех основных данных, связанных с конкретным зданием, а также выбор оптимального по техническим данным фундамента.

Условно, нагрузка на фундамент – это сбор и сумма следующих показателей:

  • масса самого здания;
  • масса будущего фундамента и его тип;
  • прочность и несущие свойства грунта;
  • климатические характеристики территории и строение почвы;
  • масса используемых строительных материалов.

Если проанализировать все такие факторы, тогда станет понятно, что проект будущего фундамента возможен только после длительных расчетов. И в них неизбежно будут учтены все перечисленные выше показатели. Только тогда получится правильно подобрать и рассчитать фундамент, способный выдержать длительные нагрузки и прослужить десятилетия без реконструкции.

Что собой представляет масса здания?

Пример некоторых вычислений веса здания для определения нагрузки на фундамент

Многие проектировщики считают, что для расчета массы здания будет достаточно получить данные о несущих стенах и перекрытиях. На самом деле, все не так просто.

Масса здания – это суммарная масса всех строительных материалов, необходимая для возведения несущих и промежуточных стен, а также способность стен выдерживать массу перекрытий и конструкций крыши с учетом снегового фактора. Поэтому, масса здания – это сумма:

  1. Масс конструкций несущих стен, промежуточных стенок, перегородок и перекрытий.
  2. Массы крыши вместе с кровельными материалами, несущими балками и стопорами, обеспечивающими способность зданию выдерживать резкие порывы ветра.
  3. Вес коммуникаций, труб и канализационных систем, проектируемых и будущих.
  4. Массы строительных материалов и изделий для фундамента, обеспечивающих способность выдерживать грунтовые подвижки и воздействие влаги.
  5. Мебели и бытовой техники (принимается часто 1−5% от массы несущих стен здания).

Таким образом, провести расчет массы самого здания можно только по проекту. Причем, часто сделать это правильно, технически не представляется возможным.

Источник: https://FundamentClub.ru/raschet/nagruzki-na-fundament.html

Сбор нагрузок на фундамент: самая лучшая система расчета

Сбор нагрузок на фундамент – один из важных этапов проектирования. Он позволит подобрать оптимальный вариант фундамента с учетом особенностей почвы на участке, планировки будущего строения, его особенностей, этажности, материалов строительства и отделки. Это поможет увеличить срок службы здания и избежать его деформации.

Сами по себе нагрузки на фундамент различаются по продолжительности воздействия и могут быть временными или постоянными. К постоянным нагрузкам относятся стены, перегородки, перекрытия, кровля. К временным можно отнести мебель, оборудование (относятся к подгруппе длительных нагрузок) и погодные условия – воздействие снега, ветра (кратковременные).

Прежде чем осуществлять сбор нагрузок, необходимо провести некоторые мероприятия, а именно:

  1. составить подробный план будущей постройки, включить в него все простенки;
  2. определиться, будет ли оборудован дом подвалом, и если будет – какова должна быть его глубина;
  3. четко определить высоту цоколя и подобрать материалы, которые будут использоваться при его изготовлении;
  4. определиться с утеплителем, гидроизоляцией, защитой от ветра, отделочными материалами – как внутренними, так и наружными, и с их толщиной.

Все это поможет наиболее точно рассчитать все нагрузки, а значит избежать перекоса, изгиба, просадки, выгиба, крена или смещения здания. Об увеличении срока эксплуатации, долговечности и надежности постройки не стоит упоминать – очевидно, что все эти показатели только выиграют при правильном проведении расчетов.

Нагрузка на фундамент – это сочетание ряда факторов.

К ним относится:

  • то, в каком регионе будет осуществляться строительство;
  • каков грунт на выбранном участке;
  • насколько глубоко залегают грунтовые воды;
  • из каких материалов будут выполняться элементы;
  • какова планировка будущего здания, сколько в нем будет этажей, какая будет кровля.

Важно правильно определить почву на участке будущего строительства, поскольку она оказывает непосредственное влияние на долговечность фундамента, на то, какому типу опорной конструкции лучше отдать предпочтение и на глубину закладки. Например, если на месте стройки глинистая, суглинистая почва или супесь, то фундамент нужно будет укладывать на ту глубину, на которую промерзает почва зимой. Если же грунт крупноблочный или песчаный – это делать необязательно.

Правильно определить тип почвы можно при помощи СП «Нагрузки и воздействия» – документ, который необходим при расчете веса строения.

В нем содержится подробная информация о том, какие нагрузки испытывает фундамент и каким образом их определять. Карты в СНиП «Строительная климатология» также помогут определить тип грунта.

Несмотря на то, что данный документ отменен, он может быть очень полезен в частном строительстве как материал для ознакомления.

Помимо глубины, важно правильно определить необходимую ширину опорной конструкции. Она зависит от типа фундамента. Ширина ленточного и столбчатого фундаментов определяется исходя из ширины стен.

Опорная часть плитного фундамента должна выходить за наружные границы стен на десять сантиметров.

Если фундамент свайный – сечение определяется при помощи расчета, а его верхнюю часть – ростверк – подбирают исходя из того, какая нагрузка будет оказываться на фундамент и какая планируется толщина стен.

Кроме того, необходимо учесть и собственный вес опорной конструкции, расчет которого производится с учетом глубины промерзания, уровня залегания грунтовых вод и наличия или отсутствия подвала.

Если подвал не предусмотрен, подошва фундамента должна располагаться не меньше чем на 50 сантиметров выше грунтовых вод. Если же предполагается наличие подвала – основание должно располагаться на 30-50 сантиметров ниже пола.

Также немаловажное значение имеют динамические нагрузки. Это подгруппа временных нагрузок, которые оказывают на фундамент мгновенное или периодическое воздействие.

Всевозможные машины, двигатели, молоты (например, штамповочные) – примеры динамических нагрузок. Они оказывают довольное сложное воздействие как на саму опорную конструкцию, так и на почву под ней.

Если предполагается, что фундамент будет испытывать подобные нагрузки, их нужно особо учесть при расчете.

Нагрузка на фундамент определяется совокупностью нагрузок всех составных элементов здания. Чтобы правильно высчитать это значение, нужно посчитать нагрузку стен, кровли, перекрытий, воздействие природных факторов, например, снега, сложить все это вместе и сравнить с тем значением, которое считается допустимым.

Не стоит забывать и о типе почвы, который оказывает прямое влияние на то, какой тип фундамента предпочесть и на какую глубину его закладывать. Например, если на участке очень подвижные и неравномерно сжимаемые почвы, можно использовать фундаментную плиту.

Для того чтобы определение нагрузки было максимально точным, необходимо собрать следующую информацию:

  • Какова форма и размер будущего дома.
  • Какой высоты будет цоколь, из каких материалов его планируется делать, какова будет наружная его отделка.
  • Данные по наружным стенам здания. Нужно учесть высоту, площадь, занимаемую в стенах фронтонами, оконными и дверными проемами, из каких материалов они будут сложены, какие материалы будут использоваться при наружной и внутренней отделке.
  • Перегородки внутри здания. Определяют их длину, высоту, площадь, которая будет занята дверными проемами, материал, из которого перегородки будут выполнены, и каким образом будет осуществлена их отделка. Отдельно собираются данные по несущим и не несущим конструкциям.
  • Крыша. Учитывают тип кровли, ее длину, ширину, высоту, материал изготовления.
  • Расположение утеплителя – на перекрытии чердака или в пространстве между стропилами.
  • Перекрытие цоколя (пол на первом этаже). Какого типа оно будет, какую будет иметь стяжку.
  • Перекрытие между первым и вторым этажами – те же данные, что и у цокольного перекрытия.
  • Перекрытие между вторым и третьим этажом (если планируется многоэтажное здание).
  • Перекрытие чердака.

Заранее составленная схема здания, на которой будут указаны размеры самого здания и всех конструкций, поможет в произведении расчетов. Кроме того, нужно учесть удельный вес материалов, из которых сооружены стены, перекрытия, перегородки и материалы отделки.

Вам поможет таблица, где приведено значение массы для материалов, наиболее часто используемых в строительстве.

Далее нужно рассчитать, какую нагрузку оказывает отдельно тот или иной элемент конструкции. Например, кровля. Ее вес равномерно распределяется по тем сторонам фундамента, на которые опираются стропила. Если площадь проекции кровли поделить на площадь сторон, на которые оказывается нагрузка, и умножить на вес используемых материалов, получится искомое значение.

Чтобы определить, какую нагрузку оказывают стены, нужно их общий объем умножить на вес материалов и все это разделить на произведение длины и толщины фундамента.

Нагрузка, оказываемая перекрытиями, рассчитывается с учетом площади тех противоположных сторон основания, на которые они опираются. При этом нужно учитывать, что площадь перекрытий и площадь самого здания должны быть равны между собой.

Здесь имеет значение также этажность здания и то, из какого материала выполнен пол на первом этаже – перекрытие подвала. Для расчета нагрузки нужно площадь каждого из перекрытий умножить на вес используемых материалов (см.

таблицу) и разделить на площадь тех частей фундамента, на которые оказываются нагрузки.

Немаловажное значение имеют и нагрузки, оказываемые природными климатическими факторами – осадки, ветер и пр. Как пример – нагрузка от снега. Первоначально она сказывается на крыше и стенах, а через них – на фундаменте. Чтобы высчитать снеговую нагрузку, нужно определить, какую площадь занимает снежный покров. Берется величина, равная площади кровли.

Данное значение нужно разделить на площадь сторон основания, испытывающих нагрузку, и умножить на величину удельной снеговой нагрузки, которая определяется по карте.

Также нужно рассчитать и собственную нагрузку фундамента. Для этого берется его объем, умножается на плотность используемых при выполнении материалов, и делится на квадратный метр основания. Чтобы вычислить объем, нужно глубину залегания умножить на толщину, которая равна ширине стен.

Расчет нагрузки на фундамент – не простое, но необходимое мероприятие. Поэтому нужно тщательно просчитывать все составляющие, проверять все значения. Однако кроме строительных материалов, перекрытий, стен и так далее, нагрузку будут оказывать все имеющиеся в доме предметы. Это и мебель, и всевозможная техника, и находящиеся в здании люди.

Высчитать все эти значения довольно проблематично, поэтому определяя полезную нагрузку здания считают, что на квадратный метр приходится 180 кг. Чтобы узнать, какая полезная нагрузка оказывается на все здание целиком, нужно общую площадь умножить на это значение.

Кроме того, каждая конструкция имеет такую характеристику, как коэффициент надежности. Для каждого материала он свой. Так, у металла это значение равно 1,05, железобетонные и армокаменные конструкции имеют коэффициент надежности 1,2 (если они изготовлены на заводе). Если же железобетон изготавливается прямо на строительной площадке, его коэффициент составляет 1,3.

Ознакомление с необходимыми документами, такими как СП «Нагрузки и воздействия», СНиП «Строительная климатология» (хоть последний и отменен), поможет максимально точно рассчитать нагрузку на фундамент и получить все нужные сведения.

Не стоит приступать к строительству, не выполнив расчеты. Это вопрос не просто благоразумного и ответственного отношения к работе, но и безопасности людей, которые будут впоследствии проживать в доме. Неправильное выполнение расчета нагрузки или вовсе отказ от их проведения может привести к деформации, разрушению и фундамента, и самого здания.

О системе расчета нагрузки на фундамент смотрите в следующем видео.

Источник: http://www.stroy-podskazka.ru/fundament/sbor-nagruzok/

Ссылка на основную публикацию