Домой Фундамент Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

55
0

Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

Ни одно здание нельзя ставить на грунт без фундамента – основания, равномерно передающего вес сооружения на грунт, обеспечивающего устойчивость и целостность конструкций. Для определения его параметров необходим сбор нагрузок на фундамент и сравнение полученного значения с несущей способностью грунта. От правильности расчетов будет зависеть срок службы дома, его комфортность и безопасность проживания в нем.

Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

Разрушение и проседание фундамента грозит потерей дома

Какие нагрузки нужно учитывать

Все нагрузки, воздействующие на фундамент, делятся на постоянные и временные.

Постоянные

К постоянным относятся нагрузки, создаваемые весом всех конструктивных частей дома – стен, перекрытий, кровли, несущих колонн и т.д. А на грунт давит ещё и вес самого фундамента.

В несложных случаях поможет выполнить расчет веса дома калькулятор, который можно найти на многих строительных сайтах. Но лучше, чтобы этой работой занимался специалист-проектировщик.

Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

В калькулятор нужно ввести размеры всех конструкций и выбрать материалы, из которых они будут делаться

Постоянная нагрузка на фундамент складывается из веса следующих конструкций:

  • крыши – веса стропил, обрешетки, подкровельного пирога и покрытия (профнастил, шифер, черепица и т.п.);
  • несущих и самонесущих стен, постоянных перегородок, опорных колонн;
  • дверных и оконных блоков;
  • лестничных конструкций;
  • межэтажных перекрытий – балок, плит, тепло- и звукоизоляции, бетонной стяжки, покрытия пола;
  • перекрытия холодного чердака с учетом утеплителя;
  • перекрытия подвала, если оно имеет опору на стены;

На заметку! Если пол первого этажа устроен по грунту, то его вес не учитывается, так как нагрузка от него на фундамент не передается.

Также в расчет нагрузок на фундамент включается его собственный вес.

Временные

Временные нагрузки подразделяются на длительные, кратковременные и особые.

  • К длительным нагрузкам относят вес временных перегородок, тяжелого оборудования, мебели.
  • К кратковременным – вес людей и животных, постоянно обитающих в доме, а также снеговая и ветровая нагрузка.
  • К особым – сейсмические, взрывные и прочие редко возникающие нагрузки.

Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

Схема нагрузок на основание дома

Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на ремонте фундаментов любой сложности

Как рассчитывать нагрузки

Расчет постоянных нагрузок

Чтобы сделать расчет фундамента по нагрузке, нужно в первую очередь вычислить вес здания. Для этого требуется знать объемы используемых для строительства материалов и их удельный вес. Эти данные можно найти в СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» и различных строительных справочниках. Ими пользуются проектировщики, собирая нагрузки по всем составляющим элементам конструкции. Например, чтобы вычислить вес деревянного перекрытия, нужно сложить вес балок, верхнего и нижнего настила, утеплителя, напольного покрытия, отделки потолка.

Для упрощения расчетов можно пользоваться усредненными значениями для различных конструкций в целом.

Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

Таблица для определения удельного веса строительных конструкций

В расчет веса дома полученные значения вводятся не в «чистом» виде, а после умножения на коэффициент надежности по нагрузке. Его берут из СП (свод правил) 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

Таблица для определения нужного коэффициента

Расчет временных нагрузок

Далее переходят к расчету временных нагрузок, основную часть которых составляют нагрузки на перекрытия от мебели, техники, предметов быта и интерьера, людей, животных. Определить их с достаточной точностью невозможно, поэтому применяют нормативные значения из того же Свода правил. Их можно найти в таблице 8.3, где сказано, что нормативная равномерно распределенная нагрузка на межэтажные перекрытия принимается равной 150 кг/м². Её нужно умножить на площадь перекрытия, чтобы получить полную нагрузку на него.

Чтобы рассчитать вес дома с достаточным запасом надежности, необходимо учесть и временные нагрузки на чердачные перекрытия, так как на них могут храниться различные материалы и находиться люди, занимающиеся ремонтом они равны 70 кг/м².

Видео описание

Как собрать все нагрузки на перекрытие, смотрите в этом видео:

Далее идут климатические нагрузки – снеговые и ветровые. Снеговые зависят от региона строительства, так как толщина снегового покрова в разных областях сильно отличается. В приложениях к СП 20.13330.2011 есть карта районирования территорий РФ по весу снегового покрова. Всего таких районов 8, и если для первой категории вес снега на 1 кв.м. составляет всего 80 кг, то для восьмой уже 560 кг.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ:  Температурные швы в бетонной отмостке: основные разновидности, как сделать

При определении этой нагрузки большое значение имеет и конструктив крыши, её площадь и уклон.

Как в ручной расчет, так и в калькулятор веса дома часто не вводится ветровая нагрузка: для тяжелых капитальных зданий она несущественна и даже может иметь отрицательное значение. Но для легких сооружений с большой парусностью (заборы, беседки) ветровая нагрузка очень важна, так как создает горизонтальное и выдергивающее воздействие.

Пример расчета

Попробуем рассчитать нагрузку на фундамент для одноэтажного бревенчатого дома размером 8х10 м с двухскатной кровлей из профнастила и мансардой. Для упрощения вычислений вес дверей и оконных блоков включим в вес стен.

Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

Для такого дома расчет можно сделать самостоятельно

Вес стен

Для расчета вычисляем периметр всех несущих бревенчатых стен.

  • Периметр дома (8 + 10) х 2 = 36 м.
  • Длина двух перегородок 16 м.
  • Всего 52 м.

При высоте стен 3 м их площадь будет равна 52 х 3 = 156 м².

Фронтоны тоже бревенчатые, их тоже включаем в стены. Площадь двух фронтонов равна:

2 × (8 × 3) : 2 = 24 м².

Общая площадь стен и фронтонов составляет 180 м², а их объем при толщине бревна 0,25 м равен 45 м³.

Находим в таблице удельный вес одного кубометра бревенчатых стен и получаем их вес:

45 × 600 = 27000 кг = 27 т.

Вес крыши

Нагрузка на грунт, передаваемая фундаментом, включает в себя и вес кровельной конструкции. Удельный вес кровли из профнастила с деревянной стропильной системой равен 30 кг/м². Находим площадь каждого ската крыши:

5 × 10 = 50 м².

Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

Длину ската находим по известной формуле

Итого по двум скатам 100 м².

Постоянная нагрузка от крыши:

100 × 30 = 3000 кг = 3 т.

Вес перекрытия

Учитываем вес перекрытий над 1 этажом и между первым этажом и летней не отапливаемой мансардой. Удельный вес дощатого перекрытия с плотным утеплителем равен 300 кг/м². Общий вес:

8 × 10 × 300 × 2 = 4800 кг = 4,9 т.

Теперь полученные значения можно суммировать и применять к результату коэффициент надежности, который для деревянных конструкций равен 1,1:

(27 + 3+ 4,8) × 1,1 = 38,3 т.

Обратите внимание! Для проектирования важна нагрузка не только на основание дома, но и на грунт, поэтому в расчет добавляется вес фундамента, который вычисляется перемножением его объема на удельный вес бетона и коэффициент надежности для бетона.

Временные нагрузки

Мы имеем два перекрытия общей площадью 160 м². И нормативную временную нагрузку для жилых зданий 150 кг/м². Перемножаем эти значения и получаем нагрузку от людей, мебели и перегородок 24 т.

Снеговую нагрузку определяют, умножая площадь кровли на нормативный вес снегового покрова и коэффициент уклона.

  • Площадь кровли известна – 100 м².
  • Снеговую нагрузку примем 320 кг/м².

Сбор нагрузок на фундамент и на грунт: как рассчитать вес дома

Согласно карте, такая нагрузка соответствует районам 5 категории

  • Для крыш с уклоном 30-45 градусов действует коэффициент 0,7.

100 × 320 × 0,7 = 22400 кг = 22,4 т.

Сбор нагрузок

Расчет нагрузки фундамента завершается суммированием всех полученных значений:

38,3 + 24 + 22,4 = 84,7 т.

Такой вес будет воздействовать на основание дома из нашего примера. Однако нужно учитывать, что на те стороны, на которые опирается кровля и балки перекрытий, нагрузка будет больше, чем на остальные.

Коротко о главном

Определение нагрузки на фундамент необходимо для его проектирования. Она складывается из веса здания и таких непостоянных величин, как вес людей и домашней мебели, перегородок и лежащего на крыше снега. Приведенный в статье пример расчета сильно упрощен, такой способ можно применять только для небольших и сравнительно легких домов и второстепенных построек. Во всех остальных случаях нужен проект с более точными расчетами, учитывающими все нюансы строительства и расположения дома.