Как рассчитать нагрузку на фундамент дома

Расчет фундамента для дома. Какая нагрузка допустима?

Площадь подошвы фундамента

Расчет необходимой толщины подошвы фундамента – важный этап в строительстве дома. Этот этап отпадает, если вы решили устроить под домом плитный фундамент. ведь в данном случае плита-основание располагается по всей площади основания здания.

Однако, если вы остановили свой выбор на ином типе фундамента, расчет подошвы поможет не только устроить фундамент нужной толщины, который будет прочно и надежно держать стены дома, но и позволит избежать лишних затрат на строительство фундамента. Правильный расчет поможет понять, насколько массивным должен быть фундамент для вашего конкретного дома и избавит вас от необходимости потратить лишние средства на устройство основания дома, если в этом нет необходимости.

Приведем формулу для расчета площади подошвы фундамента: S > 1,2 F/(b *R) .

В формулу подставляются следующие переменные:

• S (площадь подошвы, единицы измерения — см2);
• 1,2 ( повышающий коэфф-т надежности);
• F (вес будущего дома, единицы измерения — кг),
• R (используемое для расчетов сопротивление основания, несущая способность, единицы измерения — кг/см2, ).
• b (коэффициент условий работы, берется из таблицы в зависимости от типа грунта на участке).

Вес дома включает в себя полный вес самой конструкции дома, вес фундамента, нагрузку при эксплуатации (примерный вес будущих жильцов, мебели, приборов отопления и т.п.) и сезонные нагрузки (снеговой слой на крыше).

Расчетное сопротивление будет зависеть от типа грунта и глубины заложения фундамента и вычисляется в соответствии с данными таблиц СНиП 2.02.01-83*.

Как мы видим из формулы, немаловажной составляющей для расчета подошвы является вес будущей конструкции ( дома или иного здания).

Общий вес конструкции дома

При расчете общего веса дома в строительстве используются таблицы, в которых приведен примерный вес конструкций дома в зависимости от материала их исполнения.

Данные величины приведены в таблице ниже.

Используя эти данные, вы вычислите общий вес дома. Для этого вычисляем площадь каждой части дома (стен, перекрытий, пола и потолка, кровли и др.) и умножаем полученную величину на приведенное в таблице значение. Не забываем прибавить к полученной величине вес самого фундамента, эксплуатационную и сезонную нагрузки.

Он-лайн калькуляторы

Для расчета фундамента существуют он-лайн калькуляторы, которые уже имеются в интернете и скоро будут реализованы у нас на сайте. Используя этот калькулятор, можно рассчитать общую длину и площадь подошвы ростверка, общий объем бетона и др.

Расчет нагрузки на фундамент. Пример расчета нагрузок на фундамент

Основой любых крупных строительных работ является укладка фундамента. От того, насколько надежно это будет сделано, зависит, какой у возведенного здания ожидается эксплуатационный срок. Именно по этой причине укладка фундамента в строительстве считается одним из наиболее важных этапов.

Для того чтобы основание могло с легкостью выдержать все предполагаемые нагрузки, важно не только следить за технологией его укладки, но и предварительно рассчитать все возможные воздействия на него. Провести правильные вычисления с учетом всех факторов, которые могут оказать хотя бы малейшее влияние на фундамент, может только специалист, у которого за плечами большой опыт работы в данной сфере. Но любой человек сможет сделать общий предварительный расчет нагрузки на фундамент, тем самым понять, насколько он будет прочным, и исключить излишние затраты.

Необходимые сведения

Первый вопрос заключается в том, что же необходимо знать для того, чтобы правильно произвести расчет нагрузки на фундамент. Это следующее:

• общая планировка здания, высота, то есть количество этажей, материал, из которого будет выполняться кровля;
• тип почвы, глубина грунтовых вод;
• материал, используемый при изготовлении отдельных элементов постройки;
• регион строительства;
• величина заглубления фундамента;
• глубина промерзания почвы;
• толщина того слоя почвы, что подвергается деформируемым нагрузкам.

Эти сведения нужны для того, чтобы учесть мелкие показатели для точности при расчетах.

Зачем нужны вычисления

Что же дает будущему застройщику расчет нагрузки на фундамент?

• Правильные величины позволят найти наиболее подходящее и надежное место, где можно возвести строение.
• Если вычислить все правильно, тогда можно с легкостью предотвратить возможную деформацию стен или самого фундамента, а за ним и строения.
• Расчет поможет не допустить проседания грунта (скорого разрушения всей постройки).
• Можно будет понять, сколько необходимо закупить материалов для того, чтобы произвести строительные работы. Это в значительной степени уменьшит общие расходы.

Если расчеты сделать неправильно либо не произвести вовсе, то возможны такие деформации здания и фундамента, как перекос, изгиб, просадка, выгиб, крен, сдвиг или горизонтальное смещение.

Основные виды нагрузки

Перед тем как начинать расчет нагрузок, важно узнать, что есть три основных категории, которые могут составлять эту нагрузку:

1. Статистическая величина. К данной категории относится вес самой конструкции и каждого отдельного элемента дома.
2. Второй тип – это воздействия, вызванные погодными условиями. Ветер, дождь и прочие осадки тоже должны участвовать в расчете.
3. Предметы, которые будут находиться уже внутри дома, тоже оказывают определенное давление, поэтому расчет нагрузки на фундамент обязательно должен включать эти показатели.

Тип основания зависит от вида почвы, на которой оно возводится. Поэтому важным является и расчет нагрузки на грунт. Фундамент также оказывает давление и характеризуется такими показателями, как общая площадь опоры и глубина ее залегания.

Формула расчета для нагрузки на почву

Для определения необходимого значения, используется следующая основная формула:

Н = Нф + Нд + Нс + Нв,

где Н – исходное значение, то есть общая нагрузка на почву, Нф – величина, обозначающая нагрузку от фундамента, Нд – это нагрузка дома, то есть нагрузка от строения, Нс – сезонная нагрузка от снега, Нв – нагрузка от ветра.

Нд для всех видов фундамента рассчитывается одинаково. Нф вычисляется по-разному в зависимости от типа фундамента.

Нагрузка ленточного и монолитного основания

Показатель нагрузки основания на почву поможет определить оптимальный размер площади фундамента и оценить нагрузку, разрешенную для него. Для этого расчета конструктивно подходит ленточный фундамент. Расчет нагрузки осуществляется по следующей формуле:

Нфлм = V × Q,

где V – это общий объем фундамента, который был получен перемножением высоты, длины и ширины основания (ленточного или монолитного); Q – удельный вес (плотность) материала, который был использован при строительстве основы. Это значение рассчитывать не придется, в таблицах справочников можно найти все необходимые показатели.

Далее показатель Нф делится на площадь основания (S) и получается значение удельной нагрузки (Ну), которая должна быть меньше, чем справочно-допустимое значение сопротивления грунта (Сг):

Ну = Нфлм/ S ≤ Сг.

Во избежание влияния погрешностей расчетов данное отклонение должно превышать 25%. Если полученная величина превышает справочную, ширину основы лучше увеличить, иначе она начнет трескаться и проседать.

Расчет нагрузки на плиту фундамента в случае возведения монолитного основания производится аналогично. Стоит только обязательно учесть деформационные нагрузки, напряжение основы и крены. Для этого фундамент закладывают с увеличенным запасом от расчетных величин.

Нагрузка столбчатой основы

Расчет поможет вычислить правильное количество свай или подошв основы для безопасного строительства.

Удельный вес – это та величина, которая показывает, какое максимальное расчетное давление может выдержать грунт, чтобы при этом не было проседания и смещений. Удельное значение зависит от того, о какой почве идет речь и в какой климатической зоне запланировано строительство дома. Однако при расчетах часто берут средний показатель – 2 кг/см2.

Общая нагрузка, которую дает на грунт подошва столбчатой основы, состоит из распределенной массы строения и веса самого столба. Поэтому расчет нагрузки на столбчатый фундамент будет выглядеть следующим образом:

где Sc – опорная площадь столба, Hc – высота, Vc – объем столба, Pc – вес столба, q – плотность материала столба, N – общее количество столбов, Pfc – общий вес фундамента, Sfc – общая площадь опоры.

Нагрузка свайного основания

Использование данной формулы для того, чтобы произвести расчет нагрузок на свайный фундамент, тоже возможно, но ее придется немного модифицировать. А именно, когда уже будет получен результат по предыдущей формуле, его нужно будет умножить на общее количество свай, затем добавить вес пояса (в том случае, если данный пояс был применен при строительстве). Для того чтобы получить искомую величину, нужно умножить полученное значение на плотность (удельный вес) тех материалов, которые были использованы при производстве свай.

Когда известны число винтовых опор (N) и вес строения (P), то несущее свойство одной опоры равно отношению P/N. Выбирать необходимо готовые, наиболее подходящие сваи, с определенной несущей способностью и той длины, которая подходит под местные геологические особенности.

Нагрузка дома на фундамент

Чтобы сделать общий расчет нагрузки дома на фундамент, следует суммировать показатели массы отдельных частей дома:

• Перекрытий и всех стен.
• Дверей и окон.
• Системы стропил и кровли.
• Отопительных и вентиляционных труб, сантехники.
• Всей декоративной отделки, паро- и гидроизоляции.
• Различных приборов, мебели и лестниц.
• Всевозможного крепежа.
• Людей, которые одновременно проживают в строении.

Для этого понадобятся некоторые показатели из таблиц (удельный вес в зависимости от материала, из которого изготовлена каждая часть), ранее уже вычисленные специалистами. Теперь этим можно просто воспользоваться. Для примера:

1. Для строений с использованием каркаса, толщина которых составляет не более чем 150 мм, показатель нагрузки составляет 50 кг/м2.
2. Если речь идет о стенах, сделанных из газобетона, толщина которого имеет до 50 см, то — 600 кг/м2.
3. Стены из железобетона толщиной до 15 см оказывают нагрузку в 350 кг/м2.
4. Перекрытия, в основании которых были использованы конструкции на основе железобетона, давят с силой 500 кг/м2.
5. Перекрытия с утеплением и балками из дерева – до 300 кг/м2.
6. Кровля – в среднем до 50 кг/м2.
7. Если необходима величина, которая показывает временную нагрузку от снега, то обычно берут среднее значение в 190 кг/м2 — для северных районов, 50 кг/м2 – для южных, 100 кг/м2 – для средней полосы, либо ее находят перемножением площади проекции крыши на удельную справочную нагрузку снежного покрова.
8. Если необходимо посчитать нагрузку ветра, тогда пригодится следующая формула:

Нв = П × (40 + 15 × Н),

где П – это общая площадь строения, а Н – общая высота дома.

Пример расчета

Использование приведенных выше расчетов позволит правильно определить необходимые размеры фундамента и обезопасить себя на долгие годы надежным строением. А чтобы было легче понять, как использовать величины, следует посмотреть пример расчета нагрузок на фундамент.

В качестве данных для примера возьмем одноэтажный дом из газобетона, расположенный в зоне, защищенной от снега и ветра. Двускатная крыша с наклоном в 45%. Фундамент – монолитный ленточный 6х3х0,5 м. Стены: высота 3 м и толщина 40 см. Почва – глина.

1. Нагрузка кровли рассчитывается по нагрузке 1 м2 проекции, в этом примере – 1,5 м. Удельный вес из пункта 6 — 50 кг/м2 / Нк = 50*1,5 = 75 кг.
2. Нагрузка стен определяется умножением высоты и толщины на удельную справочную нагрузку из пункта 2: Нс = 600*3*0,4 = 720 кг.
3. Нагрузка перекрытий находится перемножением грузовой площади на величину из пункта 4: Нп = (6*3 / 6*2) * 500 = 750 кг. Грузовая площадь определяется отношением площади фундамента к длине тех его сторон, на которые давят лаги перекрытия.
4. Нагрузка от ленточного основания (Q для бетона и щебня – 230 кг/м2): 6*3*0,4*230 = 1656 кг.
5. Нагрузка на один метр основы: Но = 75+720+750+1656 = 3201 кг.
6. Справочная величина нагрузки для глины: Сг = 1,5 кг/см2. В примере отношение нагрузки к площади основы равно: Ну = 3201/1800 = 1,8 кг/см2, где 6х3 = 18 м2 = 1800 см2.

Из примера видно, что для таких исходных данных размер выбранного фундамента недостаточен, так как значение расчетное больше допустимого справочного и не гарантирует надежности постройки. Нужная величина определяется поэтапным подбором.

При планировании строительства расчеты и их анализ проводить нужно обязательно, иначе последствия применения неправильных значений могут быть плачевными.

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.

Еще при выполнении расчетов следует учитывать давление, которое оказывается предметами в доме. Этот показатель также следует учитывать.

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.

Рассчитывается несколько показателей. Примером можно назвать определение площади основания. Она определяется с учетом несущей способности грунта.

Формула расчета

Сама формула, по которой определяется площадь основания, выглядит следующим образом:

В данной формуле используется коэффициент условий работ (У_c ), а также коэффициент надежности (У_n ), 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 R₀ указывает 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.

Вес конструкции зависит от площади конструкции, а также плотности используемого материала. Зная площадь основания и плотность, к примеру, используемого бетона, вычисляется оказываемое давление.

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.

В целом расчеты довольно сложны и точно существенно теряется в случае выбора коэффициентов. Также не стоит забывать о допущении математических ошибок. Именно поэтому следует использовать онлайн-калькуляторы, которые в последнее время пользуются большой популярностью.

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.

На рассматриваемом сервисе есть поля, в которых указывается важная информация, а также таблицы с важной информацией, нужные формулы и многое другое.

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.

Как рассчитать нагрузку на фундамент?

Источники: http://domsdelat.ru/fundament/raschet-fundamenta-dlya-doma-kakaya-nagruzka-dopustima.html, http://fb.ru/article/187287/raschet-nagruzki-na-fundament-primer-rascheta-nagruzok-na-fundament, http://okarkase.ru/konsturkciya-doma/fundament/kak-rasschitat-nagruzku-na-fundament.html