23 июля 2021
Отправим материал на почту
- Какие нагрузки нужно учитывать
- Постоянные
- Временные
- Как рассчитывать нагрузки
- Расчет постоянных нагрузок
- Расчет временных нагрузок
- Пример расчета
- Вес стен
- Вес крыши
- Вес перекрытия
- Временные нагрузки
- Сбор нагрузок
- Коротко о главном
Заказывайте работы с фундаментом любой сложности у профессионалов
Каждое здание обязательно требует наличие фундамента – структуры, которая равномерно распределяет вес сооружения на грунт, обеспечивая надежность и целостность всей конструкции.
Какие нагрузки нужно учитывать
Все нагрузки, воздействующие на фундамент, делятся на постоянные и временные.
Постоянные
К постоянным относятся нагрузки, создаваемые весом всех конструктивных частей дома – стен, перекрытий, кровли, несущих колонн и т.д. А на грунт давит ещё и вес самого фундамента.
В несложных случаях поможет выполнить расчет веса дома калькулятор, который можно найти на многих строительных сайтах. Но лучше, чтобы этой работой занимался специалист-проектировщик.
Постоянная нагрузка на фундамент складывается из веса следующих конструкций:
- крыши – веса стропил, обрешетки, подкровельного пирога и покрытия (профнастил, шифер, черепица и т.п.);
- несущих и самонесущих стен, постоянных перегородок, опорных колонн;
- дверных и оконных блоков;
- лестничных конструкций;
- межэтажных перекрытий – балок, плит, тепло- и звукоизоляции, бетонной стяжки, покрытия пола;
- перекрытия холодного чердака с учетом утеплителя;
- перекрытия подвала, если оно имеет опору на стены;
На заметку! Если пол первого этажа устроен по грунту, то его вес не учитывается, так как нагрузка от него на фундамент не передается.
Также в расчет нагрузок на фундамент включается его собственный вес.
Временные
Временные нагрузки подразделяются на длительные, кратковременные и особые.
- К длительным нагрузкам относят вес временных перегородок, тяжелого оборудования, мебели.
- К кратковременным – вес людей и животных, постоянно обитающих в доме, а также снеговая и ветровая нагрузка.
- К особым – сейсмические, взрывные и прочие редко возникающие нагрузки.
Как рассчитывать нагрузки
Расчет постоянных нагрузок
Чтобы сделать расчет фундамента по нагрузке, нужно в первую очередь вычислить вес здания. Для этого требуется знать объемы используемых для строительства материалов и их удельный вес. Эти данные можно найти в СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» и различных строительных справочниках. Ими пользуются проектировщики, собирая нагрузки по всем составляющим элементам конструкции. Например, чтобы вычислить вес деревянного перекрытия, нужно сложить вес балок, верхнего и нижнего настила, утеплителя, напольного покрытия, отделки потолка.
Для упрощения расчетов можно пользоваться усредненными значениями для различных конструкций в целом.
В расчет веса дома полученные значения вводятся не в «чистом» виде, а после умножения на коэффициент надежности по нагрузке. Его берут из СП (свод правил) 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».
Расчет временных нагрузок
Далее переходят к расчету временных нагрузок, основную часть которых составляют нагрузки на перекрытия от мебели, техники, предметов быта и интерьера, людей, животных. Определить их с достаточной точностью невозможно, поэтому применяют нормативные значения из того же Свода правил. Их можно найти в таблице 8.3, где сказано, что нормативная равномерно распределенная нагрузка на межэтажные перекрытия принимается равной 150 кг/м². Её нужно умножить на площадь перекрытия, чтобы получить полную нагрузку на него.
Чтобы рассчитать вес дома с достаточным запасом надежности, необходимо учесть и временные нагрузки на чердачные перекрытия, так как на них могут храниться различные материалы и находиться люди, занимающиеся ремонтом они равны 70 кг/м².
Как собрать все нагрузки на перекрытие, смотрите в этом видео:
Далее идут климатические нагрузки – снеговые и ветровые. Снеговые зависят от региона строительства, так как толщина снегового покрова в разных областях сильно отличается. В приложениях к СП 20.13330.2011 есть карта районирования территорий РФ по весу снегового покрова. Всего таких районов 8, и если для первой категории вес снега на 1 кв.м. составляет всего 80 кг, то для восьмой уже 560 кг.
При определении этой нагрузки большое значение имеет и конструктив крыши, её площадь и уклон.
Как в ручной расчет, так и в калькулятор веса дома часто не вводится ветровая нагрузка: для тяжелых капитальных зданий она несущественна и даже может иметь отрицательное значение. Но для легких сооружений с большой парусностью (заборы, беседки) ветровая нагрузка очень важна, так как создает горизонтальное и выдергивающее воздействие.
Пример расчета
Попробуем рассчитать нагрузку на фундамент для одноэтажного бревенчатого дома размером 8х10 м с двухскатной кровлей из профнастила и мансардой. Для упрощения вычислений вес дверей и оконных блоков включим в вес стен.
Вес стен
Для расчета вычисляем периметр всех несущих бревенчатых стен.
- Периметр дома (8 + 10) х 2 = 36 м.
- Длина двух перегородок 16 м.
- Всего 52 м.
При высоте стен 3 м их площадь будет равна 52 х 3 = 156 м².
Фронтоны тоже бревенчатые, их тоже включаем в стены. Площадь двух фронтонов равна:
2 × (8 × 3) : 2 = 24 м².
Общая площадь стен и фронтонов составляет 180 м², а их объем при толщине бревна 0,25 м равен 45 м³.
Находим в таблице удельный вес одного кубометра бревенчатых стен и получаем их вес:
45 × 600 = 27000 кг = 27 т.
Вес крыши
Нагрузка на грунт, передаваемая фундаментом, включает в себя и вес кровельной конструкции. Удельный вес кровли из профнастила с деревянной стропильной системой равен 30 кг/м². Находим площадь каждого ската крыши:
5 × 10 = 50 м².
Итого по двум скатам 100 м².
Постоянная нагрузка от крыши:
100 × 30 = 3000 кг = 3 т.
Вес перекрытия
Учитываем вес перекрытий над 1 этажом и между первым этажом и летней не отапливаемой мансардой. Удельный вес дощатого перекрытия с плотным утеплителем равен 300 кг/м². Общий вес:
8 × 10 × 300 × 2 = 4800 кг = 4,9 т.
Теперь полученные значения можно суммировать и применять к результату коэффициент надежности, который для деревянных конструкций равен 1,1:
(27 + 3+ 4,8) × 1,1 = 38,3 т.
Обратите внимание! Для проектирования важна нагрузка не только на основание дома, но и на грунт, поэтому в расчет добавляется вес фундамента, который вычисляется перемножением его объема на удельный вес бетона и коэффициент надежности для бетона.
Временные нагрузки
Мы имеем два перекрытия общей площадью 160 м². И нормативную временную нагрузку для жилых зданий 150 кг/м². Перемножаем эти значения и получаем нагрузку от людей, мебели и перегородок 24 т.
Снеговую нагрузку определяют, умножая площадь кровли на нормативный вес снегового покрова и коэффициент уклона.
- Площадь кровли известна – 100 м².
- Снеговую нагрузку примем 320 кг/м².
- Для крыш с уклоном 30-45 градусов действует коэффициент 0,7.
100 × 320 × 0,7 = 22400 кг = 22,4 т.
Сбор нагрузок
Расчет нагрузки фундамента завершается суммированием всех полученных значений:
38,3 + 24 + 22,4 = 84,7 т.
Такой вес будет воздействовать на основание дома из нашего примера. Однако нужно учитывать, что на те стороны, на которые опирается кровля и балки перекрытий, нагрузка будет больше, чем на остальные.
Коротко о главном
Определение нагрузки на фундамент необходимо для его проектирования. Она складывается из веса здания и таких непостоянных величин, как вес людей и домашней мебели, перегородок и лежащего на крыше снега. Приведенный в статье пример расчета сильно упрощен, такой способ можно применять только для небольших и сравнительно легких домов и второстепенных построек. Во всех остальных случаях нужен проект с более точными расчетами, учитывающими все нюансы строительства и расположения дома.
Отправим материал на почту
Заказывайте работы с фундаментом любой сложности у профессионалов
Как правильно рассчитать нагрузку на фундамент?
Расчет нагрузки на фундамент является важной частью проектирования строительных конструкций, и он зависит от множества факторов, включая тип здания, геологические условия, климатические факторы и другие. Ниже приведены основные шаги для правильного расчета нагрузки на фундамент:
-
Изучение проектной документации: Ознакомьтесь с проектом здания и его характеристиками, такими как тип строения (жилой дом, склад, офис, промышленное здание и т. д.), количество этажей, размеры и формы.
-
Определение нагрузок от здания: Определите вертикальные и горизонтальные нагрузки, действующие на фундамент от здания. Эти нагрузки могут включать в себя статические нагрузки (вес здания, мебели, оборудования), динамические нагрузки (например, от движения автомобилей), снеговые и ветровые нагрузки, а также дополнительные нагрузки, если здание имеет специфические характеристики.
-
Изучение геологических условий: Определите тип почвы и геологические условия на участке строительства. Различные типы грунта могут иметь различную несущую способность, и это может повлиять на выбор типа и глубину фундамента.
-
Выбор типа фундамента: На основе нагрузок и геологических данных выберите тип фундамента (ленточный, свайный, плитный и т. д.). Также определите глубину заложения фундамента в грунт в соответствии с несущей способностью почвы.
-
Расчет нагрузок: Используйте инженерные методики и стандарты для расчета нагрузок на фундамент. Это может включать в себя расчеты сил, моментов и моментов сопротивления, а также учет всех статических и динамических факторов.
-
Учет безопасности: Обязательно учтите фактор безопасности и запас прочности при расчете фундамента. Это гарантирует, что фундамент будет способен выдерживать нагрузки без разрушения или деформации.
-
Проверка соблюдения стандартов: Убедитесь, что ваш расчет соответствует местным строительным стандартам и нормативам.
-
Консультация с инженером-строителем: Расчеты фундамента лучше всего выполнять с участием профессионального инженера-строителя, который имеет опыт в данной области. Он сможет оценить все необходимые параметры и рассчитать фундамент с учетом всех факторов.
Обратитесь к местным строительным органам и инженерам-строителям для получения дополнительной информации и консультаций, так как требования и стандарты могут различаться в зависимости от региона и типа строительства.
