На какое сочетание нагрузок производится расчет фундаментов

Обновлено: 01.05.2024

Люди Добрые, помогите разобраться. Мне необходимо рассчитать столбчатый фундамент производственного здания из металлического каркаса. Мне прислали нагрузки на фундамент - 4 таблицы c сочетаниями нагрузок, 3 основных и одно особое. В каждой из них значения, Fх, Fy, Fz, Mux, Muy, Muz для каждой колонны. Вопрос в том: какое мне брать значение из 4х, как я понимаю из 4х сочетаний мне надо выбрать максимальное значение Fz, это при расчёте подошвы. А поперечные нагрузки Fx, Fy и моменты Мux, Muy необходимы при расчёте на опрокидывание и сдвиг? И необходимо ли делать последнее? Не судите строго за такие смешные вопросы. может кто посоветует доходчивую литературу.

Если считаешь по деформациям, то нужны вертикальная нагрузка и моменты Mx, My. Подбираешь подошву с тем расчетом чтобы проходила на все 4 сочетания (P=M/W+N/A<1,2R (P=Mx/Wx+My/Wy+N/A<1,5R при двух моментах) если не ошибаюсь ну и чтобы без отрыва) и проверяешь по деформациям.

Поперечная сила нужна в расчете по несущей способности.

Вы не совсем правы. Нагрузки даются по обрезу фундамента. Поэтому кроме сдвига поперечная сила даст добавочный момент M=Q*h в уровне подошвы фундамента

Спасибо за отклик!
Посмотрите алгоритм расчёта:
-Расчётное сопротивление грунтов основания R0=400кПа,
его я принял по СНиП взависимости от грунта под подошвой.
-Далее нахожу площадь фундамента: Aф=N/(R-beta*gammaФ*d)=0,26м2
Получаеться, что подошва будет 0,65x0,4 м, не маловато? фундамент будет как столб? колонна - двутавр 30Б2.
-Далее по этой формуле P=Mx/Wx+My/Wy+N/A И так надо 4 раза для каждого сочетания как я понял. Там полюбому пройдёт, т.к запас огроменный.
Как считать по несущей способности, то что написано в СНиПе туго доходит?
Когда стоит считать фундамент на продавливание?
И что вообще должно входить в полный расчёт, для экспертизы?


Вот таблицы, (считал фундамент для 19й колонны, в первом сочетании)
[attach]

R0 можно брать только для предварительных расчетов, а так считать нужно.
Для экспертизы по хорошему нужны все расчеты. Похоже вы совсем плаваете в таких расчетах.
Давайте свои исходные данные (грунты с характеристиками, заглубление фундамента, его высоту, сейсмику) - подкину вам пример расчета.

GIP, буду премного благодарен, согласен - плаваю, но очень хочу разобраться!
Заглубление 2.2 м, высота 2.6 м, остальное в приложенном файле.

GIP, буду премного благодарен, согласен - плаваю, но очень хочу разобраться!
Заглубление 2.2 м, высота 2.6 м, остальное в приложенном файле.

так не пойдет. давайте сами мне следующие данные:

1) количество грунтовых слоев от подошвы фундамента
2) по каждому слою YI, ФI, CI,YII, ФII, CII, его толщина, тип грунта согласно таблица 43(3) пособия к СНиП 2.02.01-83 (если сейсмики нет, то YI, ФI, CI не нужно)
3) объемные вес обратной заыпки
4) уровень УГВ
5) средневзвешенный объемный вес грунта от черновой отметки до отметки подошвы до откопки котлована
6) количество баллов по сейсмике
если район сейсмичный, то :
а) какой категории грунт непосредственно под по подошвой по сейсмическим свойствам (I,II или III)
б) какого уровня отвественности ваше здание (I,II или III)

Если УГВ есть, то слои ужно указать так, чтобы граница слоев совпала с УГВ и объем вес слоев ниже УГВ указать с учетом взвешивающего действия воды.

И что за здание, наличие кранов, их Q и т.д.

GIP, без проблем Мозг конечно подопух, но вот что получилось:

2 разреза, каждый по трём скважинам.
Под подошвой 3 слоя, но располагаются не однородно,
поэтому YII, ФII, CII нахожу средневзвешенное значение
этих характеристик Х с чертой, получилось YII=2,36 г/см3, ФII=45 град, сII=15,32 МПа;
Как я понимаю они для всех слоёв одинаковые?

-суглинок дресвяно-щебенистый, мощность слоя от 0 до 8м.
Y=2,13 г/см3, Ф=33 град, C=32 МПа;
YI=2,36 г/см3; ФI=30 град; CI=15,75 МПа;

-щебень сланцевый метаморфических пород, мощностью от 1.3 до 4.3м.
(постепенно переходит в скальный грунт)
Y=YI=2,21 г/см3, Ф-нет, C-нет; (=> Ф и С принимал как для скального?)

-скальный грунт-сланцы метаморфические, трещиноватые, мощностью от 1 до >10м.
Y=YI=2,63 г/см3, Ф=ФI=52 град, C=СI=6000 кПа;
YI, ФI, СI - находил через отношение Y, Ф, С
и соответствующих коэффициентов Yg по таблице 9 СНиП 2.02.01-83.

-Коэфициенты условий работы:
YcI=1,1, YcII=1,0;

-Обратная засыпка пусть будет суглинок со щебнем Y=2,18 г/см3;
-Грунтовых вод нет;

"5) средневзвешенный объемный вес грунта от черновой отметки до отметки подошвы до откопки котлована"
вот этого не понял. для чего и где его взять?


-сейсмическая интенсивность 6 баллов (степень сейсмической опасности 10%);
-сейсмическая интенсивность 8 баллов (степень сейсмической опасности 1%);

-под подошвой грунт I и II категории по сейсмическим свойствам;
-категория здания, скорее всего III, т.к. сезонного использования с мая по октябрь.

краны есть, грузоподъёмность Q=1т;
Поправьте если что не так! Честно говоря с YI, ФI, CI запутался!

не очень понятны ваши геологические данные, начиная с того, что значение удельного сцепления
необычайно велико, и хочется вместо Мпа подставить кПа, что я и сделал
помимо этого для щебня вы не даете значения С и Ф, а для скального грунта даете.
я задал только один слой (верхний под подошвой) равный 8м, этого мне хватило.

а что касается средневзвешенного объемного вес грунта от черновой отметки до отметки подошвы до откопки котлована, так это тоже берете с геологии и нужно для проверки подстилающих слоев, для определения бытового давления грунта, но так как я задал один слой в примере проверки подстилающих слоев нет

см. вложенный файл - пример расчета на нагрузку на особое сочетание (сейсмика по оси Х), узел 87

Спасибо огромное GIP, очень здорово вы мне помогли, теперь есть алгоритм расчёта.
Но и вопросов конечно море.
Оголовок, так и должен быть смещённым? А если допустим, в другом сочетании нагрузок, будет иметь место преобладающее поперечное усилие в другом направлении и оголовок будет смещён в другую сторону. То как быть в таком случае, какую геометрию принимать?

не очень понятны ваши геологические данные, начиная с того, что значение удельного сцепления
необычайно велико, и хочется вместо Мпа подставить кПа, что я и сделал помимо этого для щебня вы не даете значения С и Ф, а для скального грунта даете.

. такие вот данные прислали, никуда не деться. А средневзвешенного объемного веса грунта от черновой отметки до отметки подошвы до откопки котлована и в помине там нет!
Подскажите название программки, в которой делали рассчёт, уж больно очень понравилась, и формулы и ссылки выдаёт, супер . 22 фундамента надо смастерить, дело нешуточное!

Оголовок, так и должен быть смещённым? А если допустим, в другом сочетании нагрузок, будет иметь место преобладающее поперечное усилие в другом направлении и оголовок будет смещён в другую сторону. То как быть в таком случае, какую геометрию принимать?

В приложенном мной расчете оголовок не смещен и находится по оси фундамента. Геометрия оголовка (размеры в плане) зависят от расположения анкерных болтов и расчета самого оголовка на прочность. Оголовок как правило распологается по оси фундамента, за редким исключением, при определеных обстоятельствах оголовок может быть смещен от оси фундамента.

А средневзвешенного объемного веса грунта от черновой отметки до отметки подошвы до откопки котлована и в помине там нет!

Поясняю - это значение берете из вашей же геологии

Подскажите название программки, в которой делали рассчёт, уж больно очень понравилась, и формулы и ссылки выдаёт, супер . 22 фундамента надо смастерить, дело нешуточное!

Расчет основания по расчетному давлению на грунт является этапом проектирования оснований по деформациям, поэтому его проводят на основное сочетание расчетн. нагрузок по СНиП. При возможности развития неравномерной осадки нежелательно как занижение, так и завышение нагрузок. В основное сочетание нагрузок входят постоянно действующие и времен. нагрузки, принимаемые с коэфф. сочетания. Постоянной нагрузкой явл-ся собств. вес конструкций сооруж-я.Под его действием уплотняются грунты основания. Факт. знач-е врем.нагрузок трудно определить точно. Расчетн. знач-я полезных нагрузок на перекрытия зданий при расчете по деформациям часто завышены. Если здание имеет однотипные несущие конструкции (н-р: внутр. и наруж. несущие стены) это приводит к более или менее одинаковому завышению осадки всех фундаментов. При разнотипных конструкциях (н-р здание с неполным каркасом и наруж. несущими стенами) это вызывает неодинаковую недогрузку фундаментов, что может привести к развитию неравномерных осадок.

При выборе кратковременных нагрузок важно учитывать длительность их воздействия. Если в основании залегают насыщенные водой глинистые грунты, медленно деформирующиеся по мере выдавливания воды из пор и развития деформаций ползучести, то кратковременные нагрузки (н-р порывы ветра) почти не отражаются на величине осадки. В связи с этим из числа т.наз. кратковременных нагрузок выбирают такие, кот-е действуют относит. продолжит. время. При быстро деформирующихся грунтах (пески, супеси) из кратковрем. нагрузок учитывают все с коэфф-том сочетания nc=0.9.

Рассм-е нагрузки дейст-т на конструкции сооруж-й, кот-е передают их на основания. Деформации основ-й приводят к деформациям констр-й. При неразрезной конструкции в местах с большей податливостью основания несущие констр-ии (колонны, стены) будут разгружаться и наоборот. Это приведет также к разгрузке соответ-х фундам-в и к доп. нагрузке фундам-тов, расположенных на участках основания с меньшей податливостью. В связи с этим треб-ся проводить расчеты с учетом совместной работы грунтов в основании, фундаментов и надземных конструкций. Однако вследствие трудности оценки изгибной жесткости надземных конструкций сооруж-я в целом при проектир-ии такие расчеты провод-ся относ. редко.

Сбор нагрузок при расчёте оснований и фундаментов допускается выполнять упрощённо – по грузовым площадям.

Обычно определяются нормативные нагрузки, но при расчёте по деформациям – необходимо рассматривать расчетные нагрузки, которые вычисляются от нормативных нагрузок с коэффициентом перегрузки равным 1.

В расчётах используются 3 сочетания нагрузок:

Основное сочетание – согласно СНиП расчёт оснований и фундаментов ведётся в основном только по этому сочетанию (постоянные + временные, длительно действующие).

Дополнительное (постоянные + временные, длительно действующие + кратковременные).

Перед началом проектирования необходимо изучить конструктивное решение здания: габариты, его назначение, характер передачи нагрузки (несущие стены или каркас), материал стен и перекрытий, их размеры, количество этажей, назначение первого этажа, наличие подвала.

Расчет оснований и фундаментов производится по расчетным нагрузкам. При расчете по деформациям (II предельное состояние) коэффициент перегрузки равен 1.

Определение нагрузок действующих на фундамент производится до уровня планировочной отметки. Перед сбором нагрузок, необходимо установить какие, элементы конструкций являются несущими и какие самонесущими, как проходит передача нагрузок от перекрытий.

Сбор нагрузок от веса конструкций и временной нагрузки производится на грузовую площадь, которая принимается в соответствии со статической схемой сооружения. Для ленточных фундаментов под нагруженные несущие стены длина грузовой площадки принимается между осями оконных проемов, ширина – до середины пролета между наружной и внутренней стеной, под внутренние стены длина грузовой площади принимается равной 1 пог.м, а ширина – равной расстоянию между серединами пролетов. Для колонн длина и ширина грузовой площади принимается равной расстоянию между серединами пролетов.

К постоянным нагрузкам относится вес конструкций (стен, перекрытия, кровли и др.), к временным – полезная нагрузка на перекрытия, снеговая и ветровая нагрузка. Нормативные нагрузки от веса конструкций определяются по проектным размерам и удельным весам материалов, коэффициенты перегрузки принимаются по СНиПу 2.01.07-85 (п.3.1-3.4). Величины нормативных временных нагрузок определяются по СНиПу 2.01.07-85 (п. 3.5-3.9).

При расчете нагрузки от одного перекрытия полное значение нормативных временных нагрузок, указанных в СНиПе, следует снижать в зависимости от грузовой площади А рассчитываемого элемента умножением на коэффициент сочетания ψА, равный для квартир, общежитий, служебных и бытовых помещений при А > А1 = 9 м 2

При наличии двух перекрытий и более

где n – число загруженных временной нагрузкой перекрытий.

Для читальных залов, торговых залов, участков обслуживания и ремонта оборудования

При наличии двух и более перекрытий

Нормативные атмосферные нагрузки, определенные по неблагоприятным значениям в течение определенного периода времени, и соответствующие коэффициенты приведены в СНиП 2.01.07-85.

Возможность одновременного проявления нескольких нагрузок регламентируется нормативными документами. СНиП 2.01.07-85 выделяет основное и особое сочетание нагрузок. Основное сочетание включает постоянные, временные, длительные и кратковременные нагрузки. Особое сочетание нагрузок, помимо постоянных и временных нагрузок включает особую нагрузку.

Расчет оснований по деформациям и по несущей способности приводится на основное сочетание нагрузок. Нагрузки на основание от наземных частей сооружения в зависимости от их схемы определяются на уровне спланированной отметки земли, верхнего обреза или подошвы фундамента отдельно от вертикальных и горизонтальных сил.

В каркасных зданиях с полным каркасом вся нагрузка от перекрытий воспринимается только каркасом. Здание имеет как внутренние, так и наружные (пристенные) колонны. Наружные стены выполняются самонесущими или как дополнение каркаса с передачей на него веса стены. В зданиях с неполным каркасом нагрузки от перекрытий передаются на наружные стены и внутренний каркас. В бескаркасных зданиях вся нагрузка от чердачного, междуэтажного перекрытия и покрытия передается на наружные и внутренние продольные стены или на наружные торцевые и внутренние поперечные стены. Так как стены здания передают нагрузку на фундамент по простенкам, нагрузка суммируется по длине, равной расстоянию между осями оконных проемов.

Пример 1.1. Требуется определить нагрузки пятиэтажного административно-бытового комбината шахты, если здание с неполным поперечным каркасом (рис. 1.5). Стены выполнены из кирпичной кладки удельным весом γ = 18 кН/м 3 , толщина наружных стен 64 см. Внутренний поперечный каркас из сборных железобетонных колонн сечением 40×40 см и ригелей сечением 54×30 см. Междуэтажные перекрытия из крупноразмерного железобетонного настила, кровля – из железобетонных плит по строительным балкам с техническим чердаком. Район строительства г. Тула.




Рис. 1.5. Расчетная схема к примеру 1.1

Сбор нагрузок производить в такой последовательности. Определяют постоянные нормативные нагрузки: от веса покрытия (гидроизоляционный ковер, кровельный настил и балки) – 1,5 кПа, от веса чердачного перекрытия с утеплителем – 3,8 кПа; от веса междуэтажного перекрытия – 3,6 кПа; от веса перегородок – 1,0 кПа; от веса карниза – 2 кН/м.

По СНиПу устанавливают временные нагрузки: снеговая на 1м 2 горизонтальной проекции – 1,8 кПа, временная на чердачное перекрытие – 0,7 кПа, временная на междуэтажное перекрытие – 2,0 кПа.

Решение. Определяем нагрузку на наружную стену в осях Б – 2.

Грузовая площадь А = 3,3 × 2,8 = 9,24 м 2 , где 3,3 м – расстояние между осями оконных проемов, а 2,8 м – половина расстояния в чистоте между стеной и колонной. Возможность неодновременного загружения всех пяти этажей временной нагрузкой учитываем, вводя понижающий коэффициент по формуле (1.1) при средней площади помещений 18м 2 :

Постоянные нагрузки от конструкции, кН:

вес покрытия 1,5×9,24 = 13,86;

вес чердачного перекрытия 3,8×9,24 = 35,11;

вес пяти междуэтажных перекрытий 3,6×9,24×5 = 116,3;

от сборного ригеля перекрытий 0,54×0,3×2,8×25×6 = 68,0;

вес перегородок на пяти этажах 1×9,24×5 = 46,2

вес кирпичной кладки выше чердачного перекрытия 1,5×0,51×3,3×18 = 45,0;

вес стены за вычетом веса оконных проемов на длине 3,3м

0,64×(3,6×3,2 – 2,32×1,79)×5×18 = 445,42.

Итоговая постоянная нагрузка 769,4 кН.

Временные нагрузки, кН

на кровлю 1,8 × 9,24 = 16,63;

на чердачное перекрытие 0,7 × 9,24 = 6,46;

на пять междуэтажных перекрытий с коэффициентом ψn1 = 0,66

Итоговая временная нагрузка 84,07 кН.

Нормативная нагрузка на 1м наружной стены

(769,4 + 84,07)/3,3 = 258,6 кН.

Нагрузка на колонну. кН;

грузовая площадь 5,6×5,6 = 31,36 м 2

вес покрытия 1,5×31,36 = 47;

вес чердачного перекрытия 3,8×31,36 = 119,1;

вес плит междуэтажных перекрытий 3,6×5×31,36 = 564,48;

вес перегородок на пяти этажах 1×5×31,96 = 156,8,

вес сборного ригеля перекрытий 0,54×0,3×2,8×25×2×6 = 136,0;

вес железобетонных колонн 0,4×0,4×3,6×25×5 = 72.

Итоговая постоянная нагрузка 1095,38 кН.

на кровлю 1,8×31,36 = 56,44;

чердачное перекрытие 0,7×31,36 = 21,95;

вес пяти междуэтажных перекрытий с коэффициентом ψn1 = 0,66

Итоговая временная нагрузка 275,28 кН.

Нормативная нагрузка на колонну 1095,38 + 275,28 = 1370,66 кН.

3.Определение размеров в плане фундаментов мелкого заложения на естественном основании

Выбор глубины заложения фундаментов производится в соответствии со СНиП 2.02.01.83 [3, с. 100-108]; [9, с. 37-40].

Размеры в плане фундаментов мелкого заложения на естественном основании определяются:

– для ленточного фундамента по формуле

где b – ширина подошвы фундамента, м;

N – расчетная нагрузка от веса сооружения, кН;

– среднее значение объемного веса материала фундамента и грунта на его обрезах, кН/м ; = 20 кH/м

– условное расчетное давление грунта под подошвой фундамента, определяемое по СНиП 2.02.01.838*,кПа; d – глубина заложения подошвы фундамента, м;

– для отдельно стоящего (столбчатого) квадратного фундамента

где d – высоты фундамента, квадратного в плане, м.

Если основанием фундамента служит слабый грунт, для которого не дано расчетное давление в СНиП 2.02.01.83*, то размеры фундамента в плане определяются подбором.

После определения размера фундамента в плане производится его конструирование, т.е. принимается вид фундамента (сборный или монолитный). Для сборного фундамента по каталогам подбираются типовые блоки. При этом не допускается вылет консоли подушки больше того, что указан в таблице для соответствующего напряжения под подошвой фундамента. После уточнения в плане размеров фундамента, которые могут измениться в большую сторону, производится проверка несущего слоя грунта по формуле

где Nр – расчетная нагрузка на уровне верхнего обреза, кН;

G – вес фундамента (вес стеновых и фундаментных блоков) для отдельных фундаментов, кН;

для ленточных фундаментов, кН/м 2 ;

Gгр – вес грунта на его обрезах, кН.

А – площадь подошвы фундамента, м 2

Rp – расчетное сопротивление грунта, определяемое по формуле (7) СНиПа 2.09.01-83*.

1) разница между составляет меньше 10% от R. В этом случае размеры блока оставляют без изменения;

2) разница между более 10%. Это значит, что фундамент запроектирован не экономично. Размер фундамента в плане следует уменьшить;

3) может вызвать увеличение осадки грунта основания за счет распространения пластических деформаций на большую глубину. В этом случае необходимо увеличить подошвы фундамента;

4) для внецентренно загруженных фундаментов допускается увеличивать расчетное сопротивление на 20%;

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.



Особенности

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.



Кроме того, расчет нагрузки поможет правильно подобрать геометрические формы, подошву фундамента и ее площадь.

От чего зависит?

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.

Как рассчитать?

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.






Все эти данные помогут произвести точный расчет нагрузок и определить, соответствует ли полученная величина требованиям, которые предъявляет ГОСТ, или нет.

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.

Керамический или силикатный полнотелый кирпич толщиной 380 мм (1,5 штуки)

Керамический пустотелый кирпич. Толщина – 380 мм

Силикатный пустотелый кирпич. Толщина – 380 мм

Сосновый брус толщиной 200 мм

Каркасный с утеплением 150 мм

Перегородки и внутренние стены

Керамический и силикатный полнотелый кирпич. Толщина 120 мм (250 мм)

216 (450) кг на м2

Керамический пустотелый кирпич. Толщина 120 (250) мм

168 (350) кг на м2

Гипсокартон. Толщина 80 мм без утеплителя (с утеплителем)

Сплошное железобетонное. Толщина 220 м. Стяжка – цементно-песчаная (30 мм)

Железобетонное из пустотных плит. Толщина 220 мм, стяжка – 30 мм

Деревянное. Высота балок 200 мм. С утеплителем, плотность которого не больше 100 кг на м3. Напольное покрытие – паркет, ламинат, линолеум, ковролин.

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.

Когда все необходимые значения высчитаны, их суммируют. Полученный результат и будет искомой нагрузкой на фундамент. При этом допустимая величина этого значения ни в коем случае не должна быть ниже того результата, который получился в процессе расчетов. Иначе велика вероятность, что грузовая площадь не выдержит нагрузки и здание или фундамент деформируются.

Советы

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.

6.1 Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям 1-й и 2-й групп следует выполнять с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий.

Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок для рассматриваемой стадии работы конструкции или основания.

6.2 В зависимости от учитываемого состава нагрузок следует различать:

а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных


; (6.1)

б) особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.


, (6.2)

где - нагрузка для основного сочетания;

- нагрузка для особого сочетания;

(i=1, 2, 3, . ) - коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок;

(i=1, 2, 3, . ) - коэффициенты сочетаний для кратковременных нагрузок.

6.3 Для основных и особых сочетаний нагрузок, за исключением случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений в сейсмических районах и в нормах проектирования конструкций и оснований, коэффициент сочетаний длительных нагрузок определяется следующим образом:

; , (6.3)

где - коэффициент сочетаний, соответствующий основной по степени влияния длительной нагрузке;

, - коэффициенты сочетаний для остальных длительных нагрузок.

6.4 Для основных сочетаний необходимо использовать следующие значения коэффициентов сочетаний кратковременных нагрузок

; ; , (6.4)

где - коэффициент сочетаний, соответствующий основной по степени влияния кратковременной нагрузке;

- коэффициент сочетаний, соответствующий второй кратковременной нагрузке;

, - коэффициенты сочетаний для остальных кратковременных нагрузок.

Для крановых нагрузок коэффициенты сочетаний устанавливаются в соответствии с 9.18.

6.5 Для особых сочетаний, определяемых формулой (6.2), необходимо использовать следующие значения коэффициентов сочетаний кратковременных нагрузок:

Читайте также: