Сбор нагрузок на ленточный фундамент пример

Содержание

Сбор нагрузок на фундамент — пример

Сбор нагрузок на ленточный фундамент пример

Перед строительством дома важно грамотно запроектировать его несущие конструкции. Расчет нагрузки на фундамент позволит обеспечить надежность опор под здание. Его проводят перед подбором фундамента после определения характеристик грунта.

Какие воздействия испытывает фундамент и их определение

Самый главный документ при определении веса конструкций дома — СП «Нагрузки и воздействия». Именно он регламентирует, какие нагрузки приходятся на фундамент и как их определить. По этому документу можно разделить нагрузки на следующие типы:

Временные в свою очередь делятся на длительные и кратковременные. К постоянным относят те, которые не исчезают при эксплуатации дома (вес стен, перегородок, перекрытий, кровли, фундамента). Временные длительные — это масса мебели и оборудования, кратковременные — снег и ветер.

Постоянные нагрузки

Чтобы рассчитать постоянные нагрузки, потребуется знать:

  • размеры элементов дома;
  • материал, из которого они изготовлены;
  • коэффициенты надежности по нагрузке.

Совет! Для начала рекомендуется нарисовать схему дома, на которой будут нанесены габариты здания, размеры его конструкций. Далее можно воспользоваться таблицей, в которой приведены массы для основных материалов и конструкций.

Тип конструкцииМасса
Стены
Из керамического и силикатного полнотелого кирпича толщиной 380 мм (1,5 кирпича)684 кг/м2
То же толщиной 510 мм (2 кирпича)918 кг/м2
То же толщиной 640 мм (2,5 кирпича)1152 кг/м2
То же толщиной 770 мм (3 кирпича)1386 кг/м2
Из керамического пустотелого кирпича толщиной 380 мм532 кг/м2
То же 510 мм714 кг/м2
То же 640 мм896 кг/м2
То же 770 мм1078 кг/м2
Из силикатного пустотелого кирпича толщиной 380 мм608 кг/м2
То же 510 мм816 кг/м2
То же 640 мм1024 кг/м2
То же 770 мм1232 кг/м2
Из бруса (сосна) толщиной 200 мм104 кг/м2
То же толщиной 300 мм156 кг/м2
Каркасные с утеплением толщиной 150 мм50 кг/м2
Перегородки и внутренние стены
Из керамического и силикатного кирпича (полнотелого) толщиной 120 мм216 кг/м2
То же толщиной 250 мм450 кг/м2
Из керамического кирпича пустотелого толщиной 120 мм (250 мм)168 (350) кг/м2
Из силикатного кирпича пустотелого толщиной 120 мм (250 мм)192 (400) кг/м2
Из гипсокартона 80 мм без утеплителя28 кг/м2
Из гипсокартона 80 мм с утеплителем34 кг/м2
Перекрытия
Железобетонные сплошные толщиной 220 мм с цементно-песчаной стяжкой 30 мм625 кг/м2
Железобетонные из пустотных плит 220 мм со стяжкой 30 мм430 кг/м2
Деревянное по балкам высотой 200 мм с условием укладки утеплителя плотностью не более 100 кг/м3 (при меньших значениях обеспечивается запас по прочности, поскольку самостоятельные расчеты не имеют высокой точности) с укладкой в качестве напольного покрытия паркета, ламината, линолеума или ковролина160 кг/м2
Кровля
С покрытием из керамической черепицы120 кг/м2
Из битумной черепицы70 кг/м2
Из металлической черепицы60 кг/м2

Также потребуется рассчитать собственную массу фундамента дома. Перед этим нужно определиться с глубиной его заложения. Она зависит от следующих факторов:

  • глубина промерзания почвы;
  • уровень расположения грунтовых вод;
  • наличие подвала.

При залегании на участке крупнообломочных и песчаных грунтов (средний, крупный) можно не углублять подошву дома на величину промерзания.

Для глин, суглинков, супесей и других неустойчивых оснований, необходима закладка на глубину промерзания грунта в зимний период.

Определить ее можно по формуле в СП «Основания и фундаменты» или по картам в СНиП «Строительная климатология» (этот документ сейчас отменен, но в частном строительстве может быть использован в ознакомительных целях).

При определении залегания подошвы фундамента дома важно контролировать, чтобы она располагалась на расстоянии не менее 50 см от уровня грунтовых вод. Если в здании предусмотрен подвал, то отметка основания принимается на 30-50 см ниже отметки пола помещения.

Определившись с глубиной промерзания, потребуется подобрать ширину фундамента. Для ленточного и столбчатого ее принимают в зависимости от толщины стены здания и нагрузки.

Для плитного назначают так, чтобы опорная часть выходила за пределы наружных стен на 10 см. Для свай сечение назначается расчетом, а ростверк подбирается в зависимости от нагрузки и толщины стен.

Можно воспользоваться рекомендациями по определению из таблицы ниже.

Тип фундаментаСпособ определения массы
Ленточный железобетонныйУмножают ширину ленты на ее высоту и протяженность. Полученный объем нужно перемножить на плотность железобетона — 2500 кг/м3. Рекомендуем: Расчет ленточного фундамента.
Плитный железобетонныйУмножают ширину и длину здания (к каждому размеру прибавляют по 20 см на выступы на границы наружных стен), далее выполняют умножение на толщину и плотность железобетона. Рекомендуем: Расчет плитного фундамента по нагрузке.
Столбчатый железобетонныйПлощадь сечения умножают на высоту и плотность железобетона. Полученное значение нужно помножить на количество опор. При этом вычисляют массу ростверка. Если у элементов фундамента имеется уширение, его также необходимо учесть в расчетах объема. Рекомендуем: Расчет столбчатого фундамента.
Свайный буронабивнойТо же, что и в предыдущем пункте, но нужно учесть массу ростверка. Если ростверк изготавливается из железобетона, то его объем перемножают на 2500 кг/м3, если из древесины (сосны), то на 520 кг/м3. При изготовлении ростверка из металлопроката потребуется ознакомиться с сортаментом или паспортом на изделия, в которых указывается масса одного погонного метра. Рекомендуем: Расчет буронабивных свай.
Свайный винтовойДля каждой сваи изготовитель указывает массу. Нужно умножить на количество элементов и прибавить массу ростверка (см. предыдущий пункт). Рекомендуем: Расчет винтовых свай.

На этом расчет нагрузки на фундамент не заканчивается. Для каждой конструкции в массе нужно учесть коэффициент надежности по нагрузке.

Его значение для различных материалов приведено в СП «Нагрузки и воздействия».

Для металла он будет равен 1,05, для дерева — 1,1, для железобетона и армокаменных конструкций заводского производства — 1,2, для железобетона, который изготавливается непосредственно на стройплощадке — 1,3.

Временные нагрузки

Проще всего здесь разобраться с полезной. Для жилых зданий она равняется 150 кг/м2 (определяется исходя из площади перекрытия). Коэффициент надежности в этом случае будет равен 1,2.

Снеговая зависит от района строительства. Чтобы определить снеговой район потребуется СП «Строительная климатология». Далее по номеру района находят величину нагрузки в СП «Нагрузки и воздействия». Коэффициент надежности равен 1,4. Если уклон кровли более 60 градусов, то снеговую нагрузку не учитывают.

Определение значения для расчета

При расчете фундамента дома потребуется не общая его масса, а та нагрузка, которая приходится на определенный участок. Действия здесь зависят от типа опорной конструкции здания.

Тип фундаментаДействия при расчете
ЛенточныйДля расчета ленточного фундамента по несущей способности нужна нагрузка на погонный метр, исходя из нее рассчитывается площадь подошвы для нормальной передачи массы дома на основание, исходя из несущей способности грунта (точное значение несущей способности грунта можно узнать только с помощью геологических изысканий). Полученную в сборе нагрузок массу нужно разделить на длину ленты. При этом учитываются и фундаменты под внутренние несущие стены. Это самый простой способ. Для более подробного вычисления потребуется воспользоваться методом грузовых площадей. Для этого определяют площадь, с которой передается нагрузка на определенный участок. Это трудоемкий вариант, поэтому при строительстве частного дома можно воспользоваться первым, более простым, способом.
ПлитныйПотребуется найти массу, приходящуюся на каждый квадратный метр плиты. Найденную нагрузку делят на площадь фундамента.
Столбчатый и свайныйОбычно в частном домостроении заранее задают сечение свай и потом подбирают их количество. Чтобы рассчитать расстояние между опорами с учетом выбранного сечения и несущей способности грунта, нужно найти нагрузку, как в случае с ленточным фундаментом. Делят массу дома на длину несущих стен, под которые будут установлены сваи. Если шаг фундаментов получится слишком большим или маленьким, то сечение опор меняют и выполняют расчет заново.

Пример выполнения вычислений

Удобнее всего сбор нагрузок на фундамент дома делать в табличной форме.

Пример рассмотрен для следующих исходных данных:

  • дом двухэтажный, высота этажа 3 м с размерами в плане 6 на 6 метров;
  • фундамент ленточный железобетонный монолитный шириной 600 мм и высотой 2000 мм;
  • стены из кирпича полнотелого толщиной 510 мм;
  • перекрытия монолитные железобетонные толщиной 220 мм с цементно-песчаной стяжкой толщиной 30 мм;
  • кровля вальмовая (4 ската, значит, наружные стены по всем сторонам дома будут одинаковой высоты) с покрытием из металлической черепицы с уклоном 45 градусов;
  • одна внутренняя стена посередине дома из кирпича толщиной 250 мм;
  • общая длина гипсокартонных перегородок без утепления толщиной 80 мм 10 метров.
  • снеговой район строительства ll, нагрузка 120 кг/м2 кровли.

Далее рассмотрен пример расчета в табличной форме.

Определение нагрузкиКоэффициент надежностиРасчетное значение, тонн
Фундамент0,6 м * 2 м * (6 м * 4 + 6 м) = 36 м3 — объем фундамента36 м3*2500 кг/м3 = 90000 кг = 90 тонн1,3117
Наружные стены6 м * 4 шт = 24 м — протяженность стен24 м * 3 м = 72 м2 -площадь в пределах одного этажа(72 м2 * 2) *918 кг/м2 — 132192 кг = 133 тонны — масса стен двух этажей1,2159,6
Внутренние стены6 м * 2 шт * 3 м = 36 м2 площадь стен на протяжении двух этажей36 м2 * 450 кг/м2 = 16200 кг = 16,2 тонн — масса1,219,4
Перекрытия6 м * 6 м = 36 м2 — площадь перекрытий36 м2*625 кг/м2 = 22500 кг = 22, 5 тонн — масса одного перекрытия22,5 т * 3 = 67,5 тонн — масса подвального, междуэтажного и чердачного перекрытий1,281
Перегородки10 м * 2,7 м (здесь берется не высота этажа, а высота помещения) = 27 м2 — площадь27 м2 * 28 кг/м2 = 756 кг = 0,76 т1,20,9
Кровля(6 м * 6 м)/cos 45ᵒ (угла наклона кровли) = (6 * 6)/0,7 = 51,5 м2 — площадь кровли51,5 м2 * 60 кг/м2 = 3090 кг — 3,1 тонн — масса1,23,7
Полезная нагрузка36м2 * 150 кг/м2 * 3 = 16200 кг = 16,2 тонн (площадь перекрытий и их количество взяты из предыдущих расчетов)1,219,4
Снеговая51,5 м2 * 120 кг/м2 = 6180 кг = 6,18 тонн (площадь кровля взята из предыдущих расчетов)1,48,7

Чтобы понять пример, эту таблицу нужно смотреть совместно с той, в которой приведены массы конструкций.

Далее необходимо сложить все полученные значения. Итого нагрузка для данного примера на фундамент с учетом собственного веса составляет 409,7 тонн. Чтобы найти нагрузку на один погонный метр ленты, необходимо разделить полученное значение на протяженность фундамента (посчитано в первой строке таблицы в скобках): 409,7 тонн /30 м = 13,66 т/м.п. Это значение берут для расчета.

При нахождении массы дома важно выполнять действия внимательно. Лучше всего уделить этому этапу проектирования достаточное количество времени.

Если совершить ошибку в этой части расчетов, потом возможно придется переделывать весь расчет по несущей способности, а это дополнительные затраты времени и сил.

По завершении сбора нагрузок рекомендуется перепроверить его, для исключения опечаток и неточностей.

Источник: https://GidFundament.ru/rabota/kak-rasschitat-nagruzku.html

Расчет ленточного фундамента: определение нагрузок на основание дома своими руками

Сбор нагрузок на ленточный фундамент пример

Растущая популярность ленточных фундаментов в строительстве индивидуальных и загородных домов объясняется их универсальностью. Они служат основанием под здания всевозможных конструкций, пригодны к использованию на различных почвах, а сделать их расчет самостоятельно под силу даже неспециалисту: для этого не потребуется ни виртуозных способностей, ни особых познаний в точных науках.

Одним из способов, простым, хотя и несколько громоздким, является метод расчета по сопротивлению (несущей способности) грунтов. Он требует многих исходных данных; вам понадобится собрать значения всех нагрузок, действующих на основание, рассчитать, какой вес будет оказывать давление на 1 квадратный метр фундамента. После этого вы сможете подобрать оптимальную ширину подошвы фундаментной ленты.

Сегодня значительно упростить подсчеты можно при помощи так называемых онлайн калькуляторов, которые позволяют довольно точно вычислить количество необходимых для работ строительных материалов. С примером работы можно ознакомиться ниже.

Методика подсчетов

Есть два способа, как можно произвести расчет ленточного фундамента своими руками, не пользуясь онлайн калькулятором:

  • первый, по сопротивлению, или несущей способности, грунтов;
  • второй, по деформации почв.

Проще и эффективнее в применении первый вариант. Рассмотрим его более детально.

Каждому известно, что строительство начинается с основания – фундамента, однако его проект создается в последнюю очередь.

Назначение фундамента – перенести нагрузки от здания, однако сами нагрузки становятся известны только после того, как будут выбраны все строительные и декоративные материалы для возведения здания, а также подсчитаны их объемы. Поэтому прежде, чем производить расчеты основания из ленточного фундамента, требуется:

  1. Сделать подробный чертеж всего строения в плане.
  2. Определиться с наличием и габаритами подвального помещения.
  3. Подобрать высоту и материал изготовления цоколя.
  4. Решить, какой тип внешней отделки и внутренней, а также вид термо-, ветро- и гидроизоляции будут применяться, какими размерными характеристиками будут обладать эти материалы.

Нужно найти значения удельного веса всех материалов, использующихся в строительстве; для удобства можно составить таблицу. И только после этого переходить к расчету.

Различают два вида ленточных фундаментов: сборно-бетонный и монолитный. Сегодня намного реже встречаются бутобетонные и кирпичные ленты – их устройство весьма затратно в части материалов, а надежность невысока.

Расчет фундамента можно условно разделить на следующие этапы:

  1. Вычисление нагрузок, действующих на фундамент.
  2. Подбор характеристик фундаментной ленты.
  3. Корректировка расчета сообразно условиям.

Далее поговорим о каждом из этапов более подробно.

Сбор значений нагрузок на основание

Первый этап – суммирование масс строительных материалов, которые применяются в конструкции дома:

  • общая площадь несущих стен, а также перегородок, без учета проемов для окон и дверей;
  • перекрытий пола;
  • потолочного перекрытия и потолков;
  • стропильной системы, а также кровельных материалов;
  • внутренних элементов (лестницы и т.п.);
  • наружной отделки и изоляционных материалов;
  • ориентировочно – фундамента и цоколя;
  • строительного крепежа и метизов (гвозди, шпильки, саморезы и т.д.).

Следует подчеркнуть, что предварительно должен быть сделан план дома с максимально точными размерами. Чтобы рассчитать массу применяемого материала, необходимо вычислить площадь, для которой он будет использоваться, умножив на его удельный вес.

Чтобы рассчитать площадь элемента, имеющего форму прямоугольника, перемножьте длины его сторон. Если единица измерения метр, то получится м2.

Переведите толщину материала также в метры, умножьте на полученную площадь и получите объем в кубических метрах. Поскольку удельный вес материалов по большей части дается в кг/м3, так будет удобнее работать.

Умножив вычисленный объем на показатель удельного веса, вы определите массу материала для данного элемента.

Пример расчета массы стены

Приводим конкретный пример для наглядности. Нам требуется вычислить вес стены, высота которой 2,8 м и длина 4 м. Материалы, из которых состоит стена:

  1. Профилированный брус сосны 150х150 мм.
  2. Вагонка из древесины липы толщиной 14 мм для обшивки.
  3. Сосновый брусок 50х20 мм (обрешетка).

Удельный вес бруса сосны может варьироваться, поэтому принимаем 570 кг/м3; удельный вес вагонки составляет 530 кг/м3 и бруска, соответственно, 510 кг/м3.

Находим площадь поверхности стены:

2,8 м х 4 м = 11,2 м2.

11,2 м2 х 0,15 м (выраженная в метрах толщина) = 1,68 м3 – объем бруса для стены.

Умножаем полученный объем бруса на его удельный вес: 1,68 м3 х 570 кг/м3 = 957,6 кг – вес стены.

Таким же образом вычислим объем вагонки:

11,2 м2 х 0,014 м = 0,16 м3.

И узнаем ее вес, умножив объем на значение удельного веса:

0,16 м3 х 530 кг/м3 = 84,6 кг.

Вес бруска для обрешетки считаем иначе. Допустим, мы будем крепить планки с шагом в 60 см, горизонтально. Значит, нам понадобится 5 4-х метровых планок. Итого 20 погонных метров. Находим объем материала:

20 м.п. х 0,05 м х 0,02 м = 0,02 м3.

Вес обрешетки из бруска: 0,02 м3 х 510 кг/м3 = 10,2 кг.

Суммируем полученные значения:

957,6 кг (брус) + 84,6 кг (вагонка) + 10,2 кг (обрешетка) = 1052,4 кг – масса стены.

Полагаем, что теперь принцип ясен. Однако, чтобы посчитать так каждую стену, потребуется немало времени. Поэтому дальше можно упростить: определить вес одного квадратного метра стены, потом вычислить общую площадь стен с тем же набором материалов и по этим данным рассчитать их общую массу.

В результате расчетов мы получили вес стены с площадью в 11,2 м2, равный 1052,4 кг. Следовательно, вес 1 м2 будет: 1052,4 кг / 11,2 м2 = 93,96 кг/м3. Предположим, площадь всех стен из бруса 150х150 мм, обшитых липовой вагонкой, составляет 42 м2. Тогда их общий вес: 42 м2 х 93,96 кг/м3 = 3946,32 кг.

Аналогичным способом вычислите массу всех вышеперечисленных конструкционных элементов. В случаях, когда элемент имеет сложную конфигурацию, для удобства расчетов ее можно разложить на простые геометрические составляющие. Остальные расчеты не должны вызвать больших сложностей.

Полезная нагрузка строения

Кроме материалов, из которых строится здание, постоянное давление на фундамент будут оказывать все предметы интерьера и технического оснащения, а также собственно жильцы, питомцы и гости.

Просчитать все это заранее довольно трудно, поэтому при создании проекта принимают цифру 180 кг/м2.

Умножив общую площадь всех этажей строения на эту константу, вы узнаете полезную нагрузку будущего дома.

А что со снеговой нагрузкой?

Климатические особенности большинства регионов требуют учитывать сезонные нагрузки от атмосферных осадков в осенне-зимний период. Значения таких нагрузок по регионам приведены в таблице.

На разных по форме крышах задерживается разное количество снега, поэтому при расчете ленточного фундамента применяется коэффициент, зависящий от угла наклона ската крыши.

  • 1 (цифра нагрузок соответствует указанной в таблице), если угол наклона находится в диапазоне от нуля до 25°;
  • 0 (без учета снеговой массы), если угол наклона равен 60° или больше.

Значения от нуля до 1 применяются согласно построенного графика, когда угол наклона ската крыши колеблется в пределах 25° – 60°.

Рассчитывается снеговая нагрузка следующим образом: находите свой регион, узнаете среднюю величину нагрузки, приходящейся на квадратный метр крыши, и определяете коэффициент. Затем умножаете на эти показатели общую площадь спроектированной кровли.

Например, региональная снеговая нагрузка –  180 кг/м2; площадь условной кровли – 65 м2; угол наклона ската — 30°, поэтому применяем коэффициент 0,82.

Снеговая нагрузка для проектируемого дома составит:

65 м2 х 180 кг/м2 х 0,82 = 9594 кг.

Плюсуем полученный результат к общей массе здания и полезной нагрузке.

Определение ширины подошвы ленточного фундамента

Поскольку длина фундамента нам уже известна (сумма длин несущих стен) –  необходимо вычислить еще два параметра:

  1. Высоту (составляется из суммы показателей глубины заложения и высоты цоколя);
  2. Ширину.

Заглубленность, или глубина заложения ленточного фундамента, определяется типом грунта, находящегося под подошвой основания. Ниже приведена таблица с общими рекомендациями.

Принимаем условия, что при нашем климате почва на участке застройки промерзает на глубину порядка 1,4 м, а проектная высота цоколя равна 20-ти см. Согласно приведенным рекомендациям, фундамент заглубляется ниже уровня промерзания на 15 см.

Вычисляем общую высоту фундаментной ленты: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Далее рассчитываем ширину. Ширина зависит от материала для фундамента и расстояния между параллельными стенами здания. В таблице приводятся рекомендованные цифры.

Вычисление нагрузок

Теперь общую массу постройки делим на выражение площади фундамента, чтобы вычислить силу, с которой здание будет давить на основание.

Умножаем длину фундаментной ленты на определенную в предыдущем разделе ширину и получаем значение площади ленточного фундамента. Далее общую нагрузку делим на площадь основания, выраженную в квадратных сантиметрах, и узнаем удельную нагрузку, действующую на один квадратный сантиметр фундамента.

Пример:

Нагрузка от здания – 408000 кг;

Площадь ленты фундамента – 132000 см2 (ширина – 30 см, длина – 4400 см).

408000 кг / 132000 см2 = 3,09 кг.

Грунт обладает способностью выдерживать некоторую нагрузку. Просчитанные значения этих нагрузок, определенные в результате геологических исследований, занесены в представленную таблицу.

Выбираем тип почвы на условной строительной площадке и смотрим, насколько его расчетное сопротивление соответствует вычисленной нами удельной нагрузке. Значение сопротивления грунта должно быть несколько больше цифры удельной нагрузки, в противном случае расчеты необходимо корректировать.

Корректировка подсчетов

Если нагрузка, которая передается через фундамент, превышает сопротивление грунта, можно действовать двумя способами:

  • Первый –  заменить материалы для возведения дома на более легкие. Это нерациональный путь: требуется много времени на переделку проекта и всех расчетов.
  • Второй вариант – уменьшить удельную нагрузку за счет увеличения толщины фундаментной ленты.

Стоит отметить, что если ширина ленты больше 60-ти см, особенно с большим заглублением, то работы становятся невыгодными. В таком случае придется сравнить несколько типов фундаментов по стоимости.

Разумеется, изменение ширины ленты требует пересчета ее веса и соответствующей корректировки общего веса здания.

Расчет объема фундамента

Значение объема фундаментной ленты поможет определить количество бетона для его заливки. Перемножив известные исходные данные – высоту, длину и ширину ленты – вы получите кубатуру фундамента.

Пример:

  • Длина ленты – 44 м.
  • Ширина ленты – 0,3 м (30 см).
  • Высота фундамента – 1,75 м.

Перемножив цифры: 44 м х 1,75 м х 0,3 м= 23,1 м3 – получаем объем, или кубатуру, фундамента.

При заливке фактический расход может несколько превысить расчетную цифру, поэтому при заказе бетона берем 25 кубов как ориентировочное количество.

Источник: https://ProStrouky.ru/stroitelstvo/raschet-lentochnogo-fundamenta-svoimi-rukami-instrukciya-i-primery-podschetov-nagruzok-na-osnovanie.html

Расчет ленточного фундамента: сбор нагрузок и определение ширины

Сбор нагрузок на ленточный фундамент пример

Наиболее популярны в частном строительстве ленточные фундаменты. Они могут использоваться под разные дома на различных типах грунтов, расчет их можно сделать своими руками. Для этого не нужны знания высшей математики или сопромата.

Есть метод, при котором все просто, правда, громоздко: придется собирать много данных. Этот расчет ленточного фундамента называется «по несущей способности грунта». Но предварительно вам нужно будет собрать нагрузки от дома: рассчитать какая масса будет приходится на каждый квадратный метр (сантиметр) основания.

Затем, подбирая ширину подошвы фундамента, выбрать оптимальную ее ширину.

В этой статье описан метод расчета параметров ленточного фундамента (ширины) по несущей способности грунтов

Метод расчета

Ленточный фундамент можно рассчитать двумя способами: по несущей способности грунтов под подошвой и по их деформации. Более прост первый способ. Его и рассмотрим.

Мы точно знаем, что первым строится фундамент. Но проектируется он в последнюю очередь. Его задача передать нагрузку от дома. А ее мы будем знать лишь после того, как определимся с типом всех строительных материалов и их объемов. Так что до начала расчета фундамента необходимо:

  • начертить план всего здания со всеми простенками;
  • решить, нужен или нет подвал, и какой он должен быть глубины, если нужен;
  • знать высоту цоколя и материал, из которого он будет сделан;
  • определиться с типом и толщиной используемых материалов для утепления, ветрозащиты, гидроизоляции, отделки как внутри, так и снаружи.

По всем используемым во время стройки материалам нужно найти их удельный вес. Желательно составить таблицу: работать будет проще. Только после этого можно приступать к расчету.

Для расчета ленточного фундамента вам понадобится проект с подробным указанием используемых материалов и их толщины

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или сборным бетонным. Намного реже сегодня делают кирпичные или бутобетонные ленты: они менее надежны, но при этом для их строительства требуется большее количество материала, хотя стоимость его может быть меньше.

Условно расчет ленточного фундамента можно разбить на несколько этапов:

  • Определение нагрузки на фундамент.
  • Выбор параметров ленты.
  • Корректировка в зависимости от условий.

Теперь обо всех этапах подробнее.

Сбор нагрузок на фундамент

На этом этапе суммируется масса всех строительных материалов, которые используются для строительства:

  • стен — внешних и внутренних (берется площадь общая, не учитывая вырезы на двери и окна);
  • перекрытий пола и материалов для него;
  • потолка и потолочного перекрытия;
  • стропильной системы и кровельных материалов;
  • лестниц и других внутренних элементов дома;
  • наружной тепло- ветро- изоляции и отделки;
  • цоколя и фундамента (для начала — ориентировочно);
  • крепежа (гвозди, саморезы, шпильки и т.д.) Таблица усредненных нагрузок от разных типов узлов дома. ее можно использовать на предварительном этапе — когда вы оцениваете примерный уровень затрат

Как уже говорили, к этому моменту уже должен быть готов план здания с более-менее точными размерами. Расчет массы используемых строительных материалов несложен: находите площадь, на которой он будет расположен, умножаете на удельный вес, получаете массу.

Если рассчитываемый элемент прямоугольный, его площадь находите, перемножив длину сторон. Если считаете в метрах, получаете м2.

Умножив на толщину материала в тех же единицах (в метрах) получаете объем в кубометрах — м3. Так работать будет удобнее: большая часть удельной массы стройматериалов дается в килограммах на кубометр (кг/м3).

Перемножив найденный объем с удельным весом материала получаете массу материала для этой плоскости.

Полезная нагрузка дома

Кроме стройматериалов на фундамент будет давить вся обстановка в доме: мебель, техника, люди и т.д. Считать все это очень уж долго, так что при планировании принимают, что на один квадратный метр площади полезная нагрузка составляет 180 кг/м2. Чтобы узнать общую полезную нагрузку дома, его площадь (всех этажей) умножаете на эту цифру.

В общую нагрузку от дома необходимо добавить нагрузку от всех предметов интерьера, техники и т.д.

Снеговая нагрузка

В большинстве регионов необходимо еще учитывать нагрузки на фундамент от снега. Снеговые нагрузки определены по регионам (смотрите фото), их значения приведены в таблице.

Снеговые нагрузки по России (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Но так как кровли разные, а них скапливается разное количество снега. Потому в зависимости от угла ската применяются коэффициенты:

  • угол наклона меньше либо равен 25° — коэффициент равен 1 (снеговая нагрузка берется из таблицы без изменений);
  • угол наклона больше либо равен 60° — коэффициент равен 0 — снеговая нагрузка не учитывается.

Во всех остальных случаях (угол наклона кровли от 25° до 60°) значения выбирают от 0 до 1 (строят график и по нему определяют коэффициент).

Как рассчитать снеговую нагрузку на кровлю? Вы нашил свой регион, знаете среднюю нагрузку на квадрат кровли, определили коэффициент. Теперь необходимо общую площадь кровли умножить на все эти цифры.

Снеговые нагрузки по Украине (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пример: пусть снеговая нагрузка в регионе 180 кг/м2, общая площадь кровли 65 м2, коэффициент учета угла ската кровли 0,82 (угол наклона около 30°). Находим снеговую нагрузку: 65 м2 * 180 кг/м2 * 0,82 = 9594 кг.

Эту нагрузку необходимо будет добавить к массе дома и его полезной нагрузке.

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

  • глубина заложения + высота цоколя = высота;
  • ширина ленты;

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Глубина заложения во многом определяется в зависимости от типа находящихся под подошвой грунтов. Общие рекомендации можно найти в таблице, а описание определения глубины заложения читайте в статье «Какой глубины должен быть фундамент».

Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Теперь нужно рассчитать ширину ленточного фундамента. Она зависит от расстояния, на котором находятся стены и материала, из которого будем его строить. Рекомендованные значения приведены в таблице.

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Расчет нагрузки на фундамент

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см) — 132000 см2. Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

Корректировка параметров

Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.

Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте.

Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения, невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты.

В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.

Ширину монолитно-ленточного фундамента подбирают исходя из рассчитанной нагрузки от дома и несущей способности грунтов

Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.

О расчете арматуры для ленточного фундамента читайте тут.

Как рассчитать кубатуру фундамента

Учитывать массу фундамента лучше рассчитывая его объем: эта цифра вам пригодится при заливке фундамента: будете знать, сколько заказывать бетона или сколько материалов потребуется закупить.

Все исходные данные уже известны: высота, ширина и длина ленты. Их перемножаете, получаете кубатуру фундамента.

Например, посчитаем объем фундамента для рассчитанной ранее ленты: длинна 44 м, ширина 30 см (0,3 м), высота 1,75 м. Перемножаем: 44 м * 0,3 м * 1,75 м = 23,1 м3. Фактически расход, скорее всего, будет немного больше: порядка 25 кубов. На эту цифру и ориентируйтесь при заказе бетона.

Кубатура фундамента рассчитывается исходя из найденных (предполагаемых) размеров ленты: длины, высоты и ширины путем их перемножения

Источник: http://lux-standart.ru/articles/raschet-lentochnogo-fundamenta-sbor-nagruzok-i.php

Сбор нагрузок на фундамент – пример – Сваи Мания

Сбор нагрузок на ленточный фундамент пример

23.04.2019

Сбор нагрузок разберем на примере. Для расчета ленточного фундамента понадобится собрать нагрузки ото всех конструкций – от крыши до стен.

В чем заключается сбор нагрузки? Начнем с того, что ширина подошвы фундамента непосредственно зависит от величины нагрузки от конструкций. Поэтому первый шаг – это анализ того, сколько типов фундаментных лент мы назначим.

В нашем примере мы рассмотрим двухэтажный дом без подвала с несущими стенами вдоль цифровых осей. На эти стены опираются сборные плиты перекрытия над первым этажом и монолитное перекрытие над вторым этажом, также на них опираются стропила деревянной кровли. Вдоль буквенных осей – самонесущие стены.

Каким образом собирается нагрузка? Если стена самонесущая, то считается просто вес одного погонного метра этой стены (окна и двери условно не учитываем). Если стена является несущей, и на нее опираются перекрытие, конструкции крыши или лестница, то к весу самой стены прибавляется еще и нагрузки от половины пролета перекрытия (крыши).

Площадь, с которой собирается нагрузка называется грузовой площадью. Допустим, расстояние между двумя несущими стенами 4 метра. Нагрузку мы собираем на 1 погонный метр. Одна половина пролета придется на одну стену, вторая – на вторую. Значит, грузовая площадь для каждой стены от этого перекрытия равна 4*1/2 = 2 м2.

Если на стену опирается перекрытие с двух сторон, то эти две грузовые площади нужно складывать.

На рисунке показана схема дома и грузовые площади для каждой стены.

Нагрузка на стены по оси «1» и «3» одинаковая, это будет первый тип фундамента. Нагрузка на стену по оси «2» значительно больше, чем на наружные стены (во-первых, в два раза больше нагрузка от перекрытий и крыши, во-вторых, сама стена по оси «2» выше), это будет второй тип фундамента. И третий тип – нагрузка от самонесущих стен по осям «А» и «Б».

После того, как определились с количеством типов фундаментов, определим нагрузки от конструкций.

1. Нагрузка на 1 м2 перекрытия над первым этажом.

Нагрузки Нормативная нагрузка, кг/м2 Коэффициент Расчетная нагрузка, кг/м2
Постоянная нагрузка:Плиты перекрытия сборные, круглопустотные – 300 кг/м2Полы:звукоизолирующая стяжка толщиной 40 мм, 20 кг/м3выравнивающая стяжка толщиной 15 мм, 1800 кг/м3линолеум толщиной 2 мм, 1800 кг/м3Итого: 30040*20/1000=0,815*1800/1000=272*1800/1000=3,6332 1,11,31,31,3 300*1,1=3300,8*1,3=1,0427*1,3=35,13,6*1,3=4,7371
Временная нагрузка для жилых помещений – 150 кг/м2 150 1,3 150*1,3=195

2. Нагрузка на 1 м2 перекрытия над вторым этажом.

Нагрузки Нормативная нагрузка, кг/м2 Коэффициент Расчетная нагрузка, кг/м2
Постоянная нагрузка:Перекрытие монолитное железобетонное, толщиной 140 мм, 2500 кг/м3Полы:выравнивающая стяжка толщиной 15 мм, 1800 кг/м3Итого: 140*2500/1000=35015*1800/1000=27377 1,11,3 350*1,1=38527*1,3=35420
Временная нагрузка для чердака – 70 кг/м2 70 1,3 70*1,3=91

3. Нагрузка на 1 м2 крыши

Нагрузки Нормативная нагрузка, кг/м2 Коэффициент Расчетная нагрузка, кг/м2
Постоянная нагрузка:Обрешетка из сосновых досок, толщиной 50 мм, 600 кг/м3Ондулин – 3,5 кг/м2Стропильная нога сечением 5х14см, шаг стропил 1м, из соснового бруса 600 кг/м3Итого: 50*600/1000=303,55*14*600/(1*10000)=4,238 1,11,11,1 30*1,1=334,04,2*1,1=4,642
Временная нагрузка:Снеговая нагрузка (для 4 района, ДБН В.1.2-2:2006, раздел 8) – 140 кг/м2, коэффициент «мю» = 1,25 140 1,25 140*1,25=175

4. Нагрузка от 1 м2 наружной стены.

Нагрузки Нормативная нагрузка, кг/м2 Коэффициент Расчетная нагрузка, кг/м2
Постоянная нагрузка:Стена из полнотелого кирпича на тяжелом растворе толщиной 380 мм, 1800 кг/м3Утеплитель из пенополистирола толщиной 50 мм, 50 кг/м3Штукатурка толщиной 40 мм – с двух сторон, 1700 кг/м3Итого: 380*1800/1000=68450*50/1000=2,52*40*1700/1000=136823 1,11,11,1 684*1,1=7522,5*1,1=2,75136*1,1=150905

5. Нагрузка от 1 м2 внутренней стены.

Нагрузки Нормативная нагрузка, кг/м2 Коэффициент Расчетная нагрузка, кг/м2
Постоянная нагрузка:Стена из полнотелого кирпича на тяжелом растворе толщиной 380 мм, 1800 кг/м3Штукатурка толщиной 40 мм – с двух сторон, 1700 кг/м3Итого: 380*1800/1000=6842*40*1700/1000=136820 1,11,1 684*1,1=752136*1,1=150902

Определим нагрузку на 1 погонный метр первого типа фундамента (по оси «1» и «3»).

Нагрузки Нормативная нагрузка, кг/м Расчетная нагрузка, кг/м
Постоянная нагрузка:От веса стены высотой 7,4 мОт перекрытия над первым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)От перекрытия над вторым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)От конструкции крыши (длина наклонного стропила 5 м)Итого: 823*7,4=6090332*3,4/2 = 565377*3,4/2 =64138*5/2 =957391 905*7,4=6697371*3,4/2=631420*3,4/2=71442*5/2=1058147
Временная нагрузка:На перекрытие над первым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)На перекрытие над вторым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)Снеговая нагрузка (длина наклонного стропила 5 м)Итого: 150*3,4/2 = 25570*3,4/2 =119140*5/2 =350724 195*3,4/2=33291*3,4/2=155175*5/2=438925

Определим нагрузку на 1 погонный метр второго типа фундамента (по оси «2»).

Нагрузки Нормативная нагрузка, кг/м Расчетная нагрузка, кг/м
Постоянная нагрузка:От веса стены высотой 9,6 мОт двух перекрытий над первым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)От двух перекрытий над вторым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)От конструкции крыши (длина каждого наклонного стропила 5 м)Итого: 820*9,6=78722*332*3,4/2 = 11302*377*3,4/2 =12822*38*5/2 =19010474 902*9,6=86592*371*3,4/2=12622*420*3,4/2=14282*42*5/2=21011559
Временная нагрузка:На два перекрытия над первым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)На два перекрытия над вторым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)Снеговая нагрузка на два стропила (длина наклонного стропила 5 м)Итого: 2*150*3,4/2 = 5102*70*3,4/2 =2382*140*5/2 =7001448 2*195*3,4/2=6642*91*3,4/2=3102*175*5/2=8761850

Определим нагрузку на 1 погонный метр третьего типа фундамента (по оси «А» и «Б»).

Нагрузки Нормативная нагрузка, кг/м Расчетная нагрузка, кг/м
Постоянная нагрузка:От веса стены высотой 9,6 м (высоту стены берем по максимуму) 823*9,6=7901 905*9,6=8688

Итак, нагрузки собраны, можно приступать к расчету ленточного фундамента.

Еще полезные статьи:

“Сбор нагрузок для расчета конструкций – основные принципы”

“Как определить нагрузку на крышу в вашем районе”

“Сбор нагрузок в каркасном доме”

“Сбор ветровых нагрузок в каркасном доме”

“Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия.”

“Как рассчитать стены из кладки на устойчивость.”

“Расчет металлического косоура лестницы.”

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел “БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ”.

Источник:

4 Порядок сбора нагрузок на фундамент

Дляопределения нагрузок составляют схемыгрузовых площадей и подсчитываютполезную нагрузку и собственную массу

конструкций на 1м2.

Вкаркасных зданиях нагрузка с выделенныхгрузовых площадей на уровне каждогоперекрытия передается на отдельные

колонны, а с колонн – на фундамент.

Взданиях с продольными и поперечныминесущими стенами подсчитывают нагрузку,приходящуюся на 1 м длины несущей стены

на уровне отметки верха фундамента.

Грузоваяплощадь для ленточного фундамента равнапроизведению половины расстояния всвету между несущими элементами в одномнаправлении и расстояния между осямиоконных проемов в другом направлении.Для несущих стен без проемов беретсялюбая длина по стене, где возможен болееполный учет различных нагрузок (рисунок

2).

Грузоваяплощадь для фундамента под колоннуопределяется как произведение половинырасстояния между несущими элементами

в одном

12

направлениии половины расстояния между несущими“элементами в другом направлении(рисунок 3). В каркасных сооружениях прирасчете оснований и фундаментов учитываютнагрузки от собственной массы ригелей

и колонн.

а–
с продольными несущими стенами

б–
с поперечными несущими стенами

Рисунок2 – Грузовые площади на ленточные

фундаменты зданий

Рисунок3 – Грузовые площади на фундаменты

каркасных зданий

Прирасчете оснований и фундаментов учитываюттакже нагрузки от собственной массы

фундаментов и давления грунтов.

Подсчетнормативных и расчетных нагрузок ведется

обычно в табличной форме (таблица 6).

13

5 Определение момента по обрезу фундамента

Припроверке максимальных и минимальныхнапряжений по подошве фундамента следуетучитывать момент от внецентренногоприложения нагрузок первого и вышележащихэтажей относительно оси, проходящейчерез центр тяжести фундамента (рисунок

4).

Рисунок
4 – Схема действия сил

Моментот этажных нагрузок MII),

в кНм определяется по формуле

, (7)

где Nпocт1–постоянная погонная нагрузка на 1-й

этаж, кН;

Nвp1– временная погонная нагрузка на 1-й

этаж, кН;

e1– эксцентриситет приложения погонных

нагрузок на

1-й
этаж, м;

N– сумма погонных постоянных и временныхнагрузок на вышележащие этажи и

собственная масса стены, кН;

e–эксцентриситет приложения нагрузок

вышележащих этажей, м.

14

Т а б л и ц а 6 –Сбор нагрузок на фундамент по сечениюI-I

, грузовая площадь

Нормативная нагрузка, кН Коэффициент Коэффициент Расчетная
Вид На 1 м2 грузовой На грузовую надежности сочетания нагрузка,
нагрузок Площади площадь по нагрузке, γf кН
I ГПС II ГПС I ГПС II ГПС I ГПС II ГПС I ГПС II ГПС I ГПС II ГПС
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Постоянная нагрузка
Кровля
3-х слойный рубероидный
ковер на битум. основе 0,15 0,15 1,8 1,8 1,2 1 1 1 2,15 1,8
Ж/б плита 2,8 2,8 33,6 33,6 1,1 1 1 1 36,97 33,6
Итого : 39,13 35,4
Чердачное перекрытие
цем-песч.стяжка, 40 мм 0,72 0,72 8,64 8,64 1,3 1 1 1 11,23 8,64
Пароизоляция 0,05 0,05 0,6 0,6 1,2 1 1 1 0,72 0,6
Утеплитель 1,26 1,26 15,12 15,12 1,2 1 1 1 18,14 15,12
Ж/б плита 2,8 2,8 33,6 33,6 1,1 1 1 1 36,97 33,6
Итого : 67,06 57,96
15Продолжение таблицы 6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Междуэтажное перекрытие
1-й этаж.
линолеум на мастике 0,06 0,06 0,72 0,72 1,1 1 1 1 0,792 0,72
стяжка из цем.-песч.
раствора, 40 мм 0,72 0,72 8,64 8,64 1,3 1 1 1 11,23 8,64
панель м/эт. перекрытия 2,8 2,8 33,6 33,6 1,1 1 1 1 36,97 33,6
Перегородки 0,5 0,5 6 6 1,3 1 1 1 7,8 6
Итого 1-й этаж : 56,79 48,96
Итого 5-и этажей: 283,95 244,8
Итого пост. нагрузка 390,14 338,16
Временная нагрузка
Снеговая нагрузка, 3 р-н 1 0,5 12 3,6 1,4 1 0,9 0,95 15,12 3,42
Полезная на чердак 0,7 8,4 1,3 1 0,9 0,95 9,07
Полезная на перекрытие
1-го этажа 1,5 0,3 18 3,6 1,3 1 0,9 0,95 19,44 3,42
полезная на 5 этажей
с учетом к-та n1 = 0.67 65,124 17,1
Итого врем. нагрузка: 89,31 20,52
Итого полная: 479,45 358,68
Итого полная на пог. м 239,72 179,34
Масса стены 1 пог. м 7,2*16,24=116,93 1,1 1 1 1 128,62 116,93
Итого полная на пог. м 368,34 29

Источник: https://svaimania.ru/podbor/sbor-nagruzok-na-fundament-primer.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.