Как рассчитать нагрузку на фундамент
Расчет нагрузки на фундамент следует выполнять для выбора конструкции основания под здание, несущая способность которого позволит выдерживать вес всего сооружения и передать его на грунт. Правильно посчитанная нагрузка на фундамент обеспечит равномерные осадки здания и надежную службу постройки на весь период эксплуатации.
Нагрузка на фундамент — это расчет как постоянного, так и временного давления. Рассчитывать постоянные нагрузки необходимо с учетом используемого материала. Временные нагрузки определяют по принадлежности тому или иному климатическому району в зависимости от того, где происходит строительство.
Типы нагрузки
Нагрузка стен
Нагрузка от перекрытий
Перекрытия могут быть деревянными, монолитными, сборными из пустотных плит и металлическими. Расчет нагрузки на фундамент от перекрытий необходимо выполнить следующим образом: площадь перекрытия умножается на удельный вес материала,из которого оно изготовлено. Удельный вес определяется по таблицам, имеющимся в СНиП и других нормативных документах, а также в документах, прилагаемых к материалам. Нужно учитывать, что показатели веса одного кубического метра используемого материала могут отличаться в два раза, и больше. Так, например, вес одного кубического метра деревянного перекрытия, выполненного по деревянным балкам, составляет 100 кг, а такой же конструкции, но опирающейся на металлические балки — 200 кг. Вес 1 м3 пустотных железобетонных плит перекрытия будет равным 500 кг, а вес монолитного железобетонного перекрытия может быть равным от 1000 до 2500
Нагрузка от кровли
Этот вид нагрузки перераспределяется на несущее основание через те конструкции, на которые кровля опирается. Для четырехскатной кровли их четыре, а двускатная кровля передает давление по двум несущим элементам. Для определения значения давления кровли на несущее основание требуется отношение площади ее проекции к площади основания,на которое передается нагрузка от кровли, умножить на удельный вес кровельных материалов. Удельный вес различных видов кровли, так же как и характеристики других материалов, можно найти в справочной или нормативной документации. Отличия веса используемого кровельного материала от аналогов не так значительны, как отличия веса материала, используемого для устройства перекрытий. Вес одного кубического метра кровельного материала составляет от 30 до 80 кг в зависимости от того, что используется: рубероид или керамическая черепица.
Формула расчета нагрузки на фундамент
Основной формулой, использующейся для определения значений, является :
Н = Нф + Нд.
Где:
Н — искомое значение (суммарная нагрузка на фундамент);
Нф — нагрузка фундамента;
Нд — общая нагрузка от строения (нагрузка дома).
Расчет нагрузки дома на фундамент (Нд)
Готовые расчеты специалистов:
Каркасные строения, с толщиной стен и изоляции не больше 150 мм — до 50 кг/м2;
Стены из красного кирпича толщиной до пятнадцати сантиметров — 270 кг/м2;
Бревенчатый сруб и стены из массива дерева — около 100 кг/м2;
Железобетонные стены до 15 см толщиной — 350 кг/м2;
Перекрытия с использованием железобетонных конструкций — до 500 кг/м2;
Перекрытия с использованием деревянных балок и утеплителя с плотностью 200-500 кг на метр кубический от 90 до 300 кг/м2;
Кровля из различных материалов может давать от 30 до 50 кг/м? (кровля из рубероида и шифера до 50 кг/м2, листовая сталь до 30 кг и черепица до 80 кг.).
Посчитав площадь элементов строения, не сложно найти искомое значение.За временную нагрузку, создаваемую снегом, берут значения от 190 кг/м2 для холодных северных регионов и 50 кг/м2 для южных областей. Нагрузку ветра можно вычислить таким образом:
Нв = П х (40 + 15 х Н).
Здесь в формуле:
Нв — нагрузка ветра;
П — площадь строения;
Н — высота дома.
Просуммировав все полученные значения, можно легко определить необходимую величину давления, создаваемую домом в тоннах.
Нагрузка фундамента (Нф)
Нагрузка фундамента
Чтобы произвести расчет нагрузки, создаваемой непосредственно фундаментом, нужно воспользоваться следующей формулой:
Нф = Vф х Q.
Здесь:
Vф — объем фундамента, полученный путем умножения общей его площади на высоту;
Q — плотность материалов, используемых при строительстве, данное значение можно получить из таблиц или других справочных материалов.
Для свайных фундаментов тоже справедлива эта формула, с той лишь разницей, что полученный результат нужно умножить на количество свай и добавить вес пояса, если он применяется. Вес пояса можно рассчитать умножением его общего объема на плотность использованных материалов.
Использование свай в обустройстве фундамента является одним из наиболее приоритетных направлений. Это объясняется тем, что они проникают на глубину гораздо большую, чем промерзание грунта, а значит являются более надежным основанием для любого здания.
Удельные значения нагрузки на грунт
Эта величина показывает какое максимальное давление может выдерживать определенная площадь грунта без смещений и проседания. Для разных типов почвы и различных климатических зон удельное давление может быть различным, но в качестве усредненного принимают 2кг/см2.
Подсчитав общую площадь фундамента, которой он контактирует с почвой и умножив его на усредненное удельное давление получим максимально возможную величину нагрузки на грунт.
Если есть вопросы по строительству и ремонту в Новороссийске заходите на наш сайт.
Расчет фундамента под дом из блоков: расход и масса материалов, вес здания с нагрузкой, расчет давления на грунт, вычисление опт
В последнее время газосиликатные блоки стали популярны для индивидуального строительства домов.
Параметры дома
В расчетах речь пойдет про одноэтажный дом из газосиликатных блоков.
Размещение и площадь комнат по проекту вы можете посмотреть на фото.
Исходя из этих данных, зададим предварительные параметры под фундамент дома из блоков:
Глубину заложения для вашего грунта можно определить с помощью этой таблицы:
Для того чтобы определить толщину фундамента, нужно рассчитать общую нагрузку дома вместе со всеми стенами, крышей, полом, мебелью и людьми.
Для этого вначале определим, какие материалы будут использоваться в проекте:
Расход и масса материалов
Вес здания с нагрузкой
Для расчета общей нагрузки дома на грунт, нужно прибавить к его весу снеговую и ветровую нагрузку, а также вес мебели:
Теперь складываем все значения, чтобы получить суммарный вес дома: 130,7 тонн.
Расчет давления на грунт
Теперь проверим, хватит ли ленточного фундамента шириной 30 сантиметров для достаточной надежности. Проверка проходит путем соотношения давления на грунт под подошвой фундамента и сопротивления грунта. Расчетное значение сопротивления грунта обозначает нагрузку, с которой он сможет справиться без осадки.
Давление дома определяется путем расчета, а для того, чтобы узнать сопротивление грунта, нужно определить его тип и заглянуть в таблицу нормативных документов (ДБН В.2.1.-10-2009 для Украины или СНиП 2.02.01-83 для России).
Для надежной эксплуатации дома, необходимо чтобы сопротивление грунта превышало давление на него, минимум на 30%.
Чтобы узнать давление здания под подошвой фундамента, нужно разделить его вес на площадь подошвы: 130,7/13,47 = 9,7 т/м2.
Совет!
Обязательно нужно определить тип грунта.
Лучше всего для этого вызвать профессионала для исследований, это убережет вас от усадки, перекоса и трещин дома.
Если же денег для этого нет, нужно сделать тестовую лунку, и посмотреть послойный состав почвы.
Если вам неизвестен тип почвы, то берите для подсчетов минимальное значение сопротивления.
Как мы упомянули выше, почва на участке глинистая, поэтому заглядываем в нормативные документы и видим, что сопротивление глины может быть от 10 до 60 тонн на м2. Это значение зависит от её пористости, сухости и текучести. Так как мы не проводили геологическое исследование грунта, берем минимальное значение.
Вычисляем оптимальную ширину фундамента
Совет!
Чтобы уменьшить значение нагрузки на подошву фундамента, необходимо увеличивать её площадь, то есть нужно сделать опору на землю шире.
Возьмем за ширину фундамента 45 см, и пересчитаем нагрузку:
Чтобы больше узнать про фундамент для частного дома из блоков, посмотрите видео в этой статье.
Заключение
Мы проводили расчет согласно минимальным значениям сопротивления грунта, беря в расчет самую неблагоприятную пористость и текучесть грунта. Если грунт будет более сильным, то толщина фундамента соответственно будет меньше.
Как правило, цена на фундамент под дом из блоков будет составлять примерно 1/3 от всех расходов. Рекомендуем вам делать хороший запас прочности при расчете и не экономить, чтобы при необходимости можно было использовать тяжелую стяжку пола, надстраивать второй этаж или делать капитальный ремонт.
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:
Для расчета воспользуемся справочными данными по удельному весу:
Средний удельный вес стен толщиной 150 мм, кг/м 2
Стены из бревен и бруса толщиной 140-180 мм
Из опилкобетона толщиной
350 мм
Из керамзитобетона толщиной 350 мм
Из шлакобетона толщиной 400 мм
Из пустотелого кирпича толщиной, мм:
Из полнотелого кирпича сплошной кладки толщиной, мм:
Деревянные каркасно-панельные стены толщиной 150 мм
с утеплителем
Средний удельный вес перекрытий, кг/м 2
Плиты перекрытия пустотные
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до
500 кг/м 3
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до
200 кг/м 3
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до
500 кг/м 3
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до
200 кг/м 3
Средний удельный вес кровли, кг/м 2
Кровля из шифера при уклоне 30 о
Рубероидное покрытие (два слоя) при уклоне 10 о
Кровля из гончарной черепицы при уклоне 45 о
Кровля из листовой стали при уклоне 27 о
Эксплуатационные нагрузки (инженерное оборудование,
мебель и т.п.), кг/м 2
Для цокольного и межэтажного перекрытия
Для чердачного перекрытия
Нагрузка от снегового покрова, кг/м 2
Для средней полосы России
Коэффициент влияния уклона крыши на снеговую
нагрузку
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 м 2 ;
1.3. длина внутренних стен: (10 + 6) * 2 = 32 м;
1.4. площадь внутренних стен: 32 * 3 = 96 м 2 ;
2. Площадь цоколя: 6 * 10 = 60 м 2 ;
3. Площадь межэтажного перекрытия: 6 * 10 = 60 м 2 ;
4. Площадь чердачного перекрытия: 6 * 10 = 60 м 2 ;
5. Площадь кровли (на 50 см выступает за пределы стен): 7 * 11 = 77 м 2 ;
Определим расчет приблизительной нагрузки на фундамент (расчет приведен для домов из 2-х разных материалов):
Стены внешние: брус толщиной 180 мм;
Стены внутренние: брус толщиной 140 мм;
Цокольное перекрытие: по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м 3 ;
Межэтажное перекрытие: по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3 ;
Чердачное перекрытие: по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3 ;
Кровля: Кровля из листовой стали при уклоне 27 о
Местоположение: средняя полоса России