Как посчитать нагрузку на фундамент

Как рассчитать нагрузку на фундамент?

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.

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.

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 Rуказывает 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.

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.

Онлайн калькулятор нагрузки

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.
Читайте также:  Какой лучше фундамент для сруба

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.

Источник: okarkase.ru

Как самостоятельно рассчитать нагрузку на фундамент?

Целью расчета является выбор типа фундамента и его размеров. Задачи, решаемые для этого, заключаются в: оценке нагрузок от конструкции будущего сооружения, действующие на единицу площади грунта; сравнении полученных результатов с несущими способностями пласта на глубине заложения.

  • Регион (климатические условия, сейсмоопасность).
  • Сведения о типе почвы, уровне подземных вод на площадке застройки (предпочтительно такую информацию получить по результатам геологических изысканий, но при предварительной оценке можно воспользоваться данными по соседним участкам).
  • Предполагаемая планировка будущего здания, количество этажей, тип кровли.
  • Какие стройматериалы будут использованы для сооружения.

Окончательный расчет фундамента может быть выполнен только после проектирования и желательно, если это сделает специализированная организация. Однако предварительную оценку возможно провести самостоятельно с целью определения подходящего места, количества требуемых материалов и объёма работ. Это позволит повысить долговечность (не допустить деформаций основания и конструкций здания) и уменьшить расходы. Достаточно просто и удобно задача решается с применением онлайн-калькуляторов, получивших распространение в последнее время.

К первым относят общий вес самого строения. Он складывается из массы стен, основы, кровли, перекрытий, утеплителя, окон и дверей, мебели, бытовой техники, канализации, отопления, водопровода, отделки, жильцов. Второй вид носит временный характер. Это выпавший снег, сильный ветер, сейсмические воздействия.

Общая последовательность расчета

  • Определение веса здания, ветровых и снеговых давлений.
  • Оценка несущей способности почвы.
  • Вычисление массы основания.
  • Сравнение суммарной нагрузки от массы сооружения и его фундамента, воздействия снега и ветра с расчетным сопротивлением земли.
  • Корректировка размеров (при необходимости).

Массу строения рассчитывают по его площади (Sd). Для вычислений используется средний удельный вес кровли, стен и перекрытий в зависимости от применяемых материалов из справочных таблиц.

Удельный вес 1 м2 стен:

Бревно ø14-18см 100
Керамзитобетон толщиной 35 см 500
Полнотелый кирпич шириной 250 мм 500
То же 510 мм 1000
Опилкобетон толщиной 350 мм 400
Деревянный каркас 150 мм с утеплителем 50
Пустотелый кирпич шириной 380 мм 600
То же 510 мм 750

Удельный вес 1 м2 перекрытий:

Плиты железобетонные пустотные 350
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м3 300
То же 200 кг/м3 150
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м3 200
Железобетонное 500

Удельный вес 1 м2 кровли:

Листовая сталь 30
Шифер 50
Черепица 80

Массу здания вычисляют как сумму сомножителей площади сооружения на удельные веса кровли, стен и перекрытий. К полученному весу постройки необходимо добавить полезные нагрузки (мебель, люди), которые ориентировочно рекомендуют принимать для жилых помещений из расчета 100 кг массы на 1 м2.

2. Ветровая нагрузка на фундамент.

Находится по формуле:

W=W∙k, где W=24-120 кг/м2 — нормативное значение давления ветра (по таблицам в зависимости от региона России).

При определении величины коэффициента k учитывают тип местности:

  • А — ровные участки.
  • Б — имеются препятствия 10 м высотой.
  • С — районы городской застройки высотой >25 м.

Коэффициент изменения давления по высоте (k)

Высота дома, м А Б С
до 5 0,75 0,5 0,4
10 1,0 0,65 0,4
20 1,25 0,85 0,5

Для высотных зданий (башни, мачты) расчет выполняют с учетом пульсаций ветра.

3. Снеговое давление на фундамент.

Определяется как произведение площади кровли на коэффициент её уклона и на вес одного квадратного метра снежного покрова, величина которого зависит от региона.

Нормативная нагрузка от снегового покрова для России, кг/м2:

Юг 50
Север 190
Средняя полоса 100

Коэффициент влияния наклона крыши:

0-20° 1,0
20-30° 0,8
30-40° 0,6
40-50° 0,4
50-60° 0,2

Чтобы определить, какая нагрузка приходится на фундамент, надо просуммировать статические и временные воздействия и умножить полученный результат на коэффициент запаса (1,5). Подобные расчеты легко выполняются с помощью калькуляторов, содержащих базы необходимых данных.

Читайте также:  Как правильно укрепить фундамент старого дома

4. Несущая способность грунта.

При разработке проекта обязательной процедурой является проведение геологических изысканий в месте строительства. По итогам этих работ определяют тип почвы, а по ней и несущую способность пласта на глубине заложения основания. Последняя зависит ещё от уровней промерзания (df) и залегания грунтовых вод (dw).

Заглубление в землю подошвы:

Тип грунта dw> df + 2 м dw Нагрузка для столбчатого и свайного фундаментов

При расчете предполагается, что нагрузки между сваями распределяются равномерно. Вычисляют вес всех опор: Мсф = Sc∙L∙n∙ρ, где Sc — площадь поперечного сечения одной сваи, L — высота столба (длина сваи), n — количество, ρ — плотность материала.

Определяют сумму всех нагрузок на почву: Рфсдсфвнсн, где Мд — вес дома, Мсф — масса всех опор, Рвн и Рсн — ветровые и снеговые давления. Вычисляют напряжение на грунт и сравнивают с его несущей способностью: Рфс/( Sс∙ n )

Источник: cemgid.ru

Расчеты нагрузок на фундамент при проектировании домов.

В момент проектирования дома одним из самых важных моментов – это сделать расчёты нагрузок на фундамент. Это делается для того, чтобы понять, какая на фундамент и грунт будет действовать нагрузка, и исходя из этого определить площадь фундамента. Ведь от того, насколько верно будут произведены расчёты фундамента, будет зависеть очень многое: на доме не появятся трещины, он будет давать равномерную усадку. Для этого нужно посчитать суммарную нагрузку, состоящую из постоянной (непосредственно от дома) и временной (от ветра и снега). Общая нагрузка на фундамент будет складываться не только из веса самого дома, но и плюс с эксплуатационными нагрузками, т.е. мебелью, оборудованием, техникой, людьми и прочее.

При расчётах фундаментов также определяется его вес и площадь опоры, чтобы понять – выдержит ли грунт такую нагрузку. Если строительство ведут профессионалы, то помимо этого, производятся геологические изыскания грунта, чтобы иметь точные характеристики, а также рассчитывается точный вес дома.

Расчёт веса дома

Существует ряд справочных материалов, нормативов, СНИПов, в котором указаны различные характеристики материалов, нагрузок, грунтов. Воспользуемся ими и для примера рассмотрим строительство дома из бруса.

Удельный вес 1 м2:

Стены деревянного дома составляет в 70 – 100 кг/ м2;

Чердачных перекрытий по дер. балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м3 составит 200 кг/ м2;

Цокольных перекрытий по дер. балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м3 составит 300 кг/ м2;

Кровли из лист. стали 20-30 кг/м2

Исходя из этих данных, можно посчитать вес дома. Предположим, что площадь дома составит 6х6 м с одной внутренней перегородкой, высота потолков 2,5 м, дом в два этажа.

Посчитаем длину стен:

(6 + 6 + 6 + 6) х2 + 6 + 6 = 60 м;

Площадь всех стен:

60 х 2,5 = 150 м2;

Площадь цокольного перекрытия и чердачного будет одинаковой:

Площадь кровли всегда выступает за стены дома, поэтому она составит:

На основе полученных данных произведём приблизительные расчёты общей нагрузки на фундамент.

Итак, брусовой дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листовой стали, помимо постоянной нагрузки имеет и временные ветровые и от снежного покрова, которые для средней полосы РФ составляют 100 кг/м2 :

Для кровли площадью 49 м2 составит 49 х 100 = 4900 кг;

Вес стен составит: 150 х 100 = 15000 кг;

Цокольных перекрытий: 10800 кг;

Чердачных 7200 кг;

Вес кровли 1470 кг

Итого получится: 39370 кг.

Далее необходимо рассчитать площадь фундамента, его веса.

Для определения нагрузки на грунт нужно сложить вес дома с весом фундамента.

Произведём расчёт ленточного фундамента глубокого заложения.

В нашей полосе глубину промерзания берут 1,5 м и добавим к ней еще 50 см над уровнем земли, итого высота составит 2 м. Длина 30 м, из которых 24 метра – это периметр + 6 метров под внутренние стены. При ширине ленты 40 см, общий объём составит: 30 х 0,4 х 2 = 24 м3. Плотность ж/б 2400 кг/м3, итого вес фундамента = 57600 кг.

Опорная площадь: 3000 см х 40 см = 120000 см2.

И наконец, посчитаем общую нагрузку на грунт:

(39370 + 57600)/120000 = 0,8 кг/см2.

Несущая способность любого сухого грунта от 2 кг/см2, что значительно выше нашей нагрузки, и свидетельствует о том, что фундамент выдержит наш дом.

Источник: keramzitka.ru

Как рассчитать нагрузку на фундамент?

Расчет фундамента необходимо производить на начальном этапе строительных работ, учитывая при этом как вес постройки, так и самого фундамента с возможностью дополнительной неучтенной нагрузки.

Данная подготовительная операция позволяет предотвратить появление трещин на постройке, деформации тела фундамента и несущих конструкций, движение грунта под фундаментом.

Как известно, на фундаменте держится все здание, и качество данной базовой основы влияет на состояние здания и срок его эксплуатации.

Таким образом, сооружение фундамента входит в одну из приоритетных задач при производстве строительных работ.

Тем не менее, качество и надежность фундамента зависит не только от соблюдения расчетных величин, но и последовательности технологий и качества используемых материалов.

Достаточно точные расчеты можно произвести и самостоятельно, что, кстати, дает возможность сэкономить средства и приобрести некоторый опыт в данном типе работ.

При производстве расчетов следует руководствоваться данными, которые касаются типа фундамента и строительных материалов, используемых при строительстве самого здания.

Основные типы нагрузки

Различают несколько основных видов нагрузки:

  • Возможная масса постройки;
  • Нагрузка, исходящая от погодных факторов (давление ветра на стены здания, количество осадков выпадающих на кровлю);
  • Нагрузка, получаемая в виде отделочных материалов, людей, предметов обихода и инженерных систем внутри постройки;

Исходя из строительного опыта, становится понятно, что нельзя пренебрегать ни одним из указанных пунктов перечисления нагрузок.

Качественной и надежное строительство предполагает учет каждой детали и каждого значения.

Существует формула расчета распределенной нагрузки на тело фундамента Y= Yx+Ya, где:

  • Y – общая нагрузка в сумме всех составляющих;
  • Х – нагрузка, непосредственно влияющая на фундамент;
  • А – давление производимое постройкой;

Расчет возможной нагрузки, производимой строением

Что бы получить величину давления, оказываемую предметами, людьми и инженерными коммуникациями, достаточно обратиться к специальным справочным изданиям.

Каркасные строения с толщиной стен вместе с изоляцией до 15см, будет приблизительно составлять около 50 кг на метр квадратный.

Стены, сложенные из кирпича толщиной до 15 см, создают давление в пределах 270 кг на метр квадратный.

Бревенчатые стены производят давление в пределах 100 кг на метр квадратный.

Давление кровли может составлять в пределах 30 – 60 кг на метр квадратный.

Точная информация всегда доступна в специализированных справочниках.

В зависимости от региона, сезонные нагрузки, оказываемые погодными явлениями, рассчитываются исходя из 190 – 50 кг на метр квадратный в зависимости от регионального расположения (север — юг).

Давление, производимое ветром, рассчитывается по формуле: Rv=G*(40+15*R)

  • Rv — нагрузка, производимая массами воздуха.
  • R — полная площадь здания.
  • G – самая высокая точка здания.

Сложив полученные результаты вычислений, находим значение, равное нагрузке, которую производит постройка в пересчете на тонны.

Давление фундамента высчитывается по следующей формуле: Yx=Vx*L, где

  • Vx – означает величину общего объема непосредственно самого фундамента, полученную в ходе производного площади на высоту постройки.
  • L — величина, равная плотности используемых в строительных работах материалов.

При установке фундамента из свай данные формулы расчета нагрузки так же подходят, только в этом варианте необходимо итоговый результат умножить на число устанавливаемых свай и добавить вес обвязки.

Фундамент свайный популярный вид основания. Имеет несколько преимуществ:

  • Экономичный;
  • Простой в монтаже;
  • Надежность и практичность;
  • Свои проходят глубину промерзания;

Данный фундамент может служить очень долго.

Еще одним важным фактором является удельное значение давления сооружения на почву. Другими словами, какую нагрузку может выдерживать грунт до начала признаков движения.

Средним значением может служить показатель 2 кг на 1мм квадратный.

Значит, что бы узнать искомое значение, необходимо площадь занимаемую фундаментом умножить на среднее число удельного значения.

Все вычисления следует производить в одной системе счислений. Это не только поможет не запутаться в метрах и дюймах, но и гарантирует точность произведенных расчетов.

В том случае, если значения по допустимому давлению меньше чем нагрузка, оказываемая на грунт строением, следует увеличить площадь опор и таким образом перераспределить нагрузку для достижения допустимых значений.

Наша компания может предоставить квалифицированных специалистов, которые смогут с максимальной точностью произвести расчеты оптимального фундамента, наиболее подходящего к данной постройке.

Источник: xn--36-6kcpg5bee9bdk.xn--p1ai

Добавить комментарий

Adblock
detector