На конструкцию действует вес всех элементов здания от основания до кровли, а также грунт, находящийся над подошвой. Это является постоянной нагрузкой. Также действует временная в виде природных явлений и осадков и имеющихся в здании мебели, оборудования, находящихся людей.
Сбор нагрузок на фундамент или сколько весит мой дом
Расчет веса дома с учетом снеговой и эксплуатационной нагрузки на перекрытия (расчет вертикальных нагрузок на фундамент). Калькулятор реализован на основе СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия (актуал. версия СНиП 2.01.07-85).
Дом из газобетона размерами 10х12м одноэтажный с жилой мансардой.
Входные данные
- Конструктивная схема здания: пятистенок (с одной внутренней несущей стеной по длинной стороне дома)
- Размер дома: 10х12м
- Количество этажей: 1 этаж + мансарда
- Снеговой район РФ (для определения снеговой нагрузки): г.Санкт-Петербург – 3 район
- Материал кровли: металлочерепица
- Угол наклона крыши: 30⁰
- Конструктивная схема: схема 1 (мансарда)
- Высота стен мансарды: 1.2м
- Отделка фасадов мансарды: кирпич лицевой фактурный 250х60х65
- Материал наружных стен мансарды: газобетон D500, 400мм
- Материал внутренних стен мансарды: не участвует (конек подпирают колоны, которые в расчете не участвуют из-за малого веса)
- Эксплуатационная нагрузка на перекрытия: 195кг/м2 – жилая мансарда
- Высота первого этажа: 3м
- Отделка фасадов 1 этажа: кирпич лицевой фактурный 250х60х65
- Материал наружных стен 1 этажа: газобетон D500, 400мм
- Материал внутренних стен этажа: газобетон D500, 300мм
- Высота цоколя: 0.4м
- Материал цоколя: кирпич полнотелый (кладка в 2 кирпича), 510мм
Размеры дома
Длина наружных стен: 2 * (10 + 12) = 44 м
Длина внутренней стены: 12 м
Общая длина стен: 44 + 12 = 56 м
Высота дома с учетом цоколя = Высота стен цоколя + Высота стен 1-го этажа + Высота стен мансарды + Высота фронтонов = 0.4 + 3 + 1.2 + 2.9 = 7.5 м
Для нахождения высоты фронтонов и площади кровли воспользуемся формулами из тригонометрии.
АВС – равнобедренный треугольник
АС = 10 м (в калькуляторе расстояние между осями АГ)
ВС = AC * ½ * 1/ cos(30⁰) = 10 * 1/2 * 1/0.87 = 5.7 м
BD = BC * sin(30⁰) = 5.7 * 0.5 = 2.9 м (высота фронтона)
Площадь треугольника АВС (площадь фронтона) = ½ * BC * AC * sin(30⁰) = ½ * 5.7 * 10 * 0.5 = 14
Площадь кровли = 2 * BC * 12 (в калькуляторе расстояние между осями 12) = 2 * 5.7 * 12 = 139 м2
Площадь наружных стен = (Высота цоколя + Высота 1-го этажа + Высота стен мансарды) * Длину наружных стен + Площадь двух фронтонов = ( 0.4 + 3 + 1.2) * 44 + 2 * 14 = 230 м2
Площадь внутренних стен = (Высота цоколя + Высота 1-го этажа ) * Длина внутренних стен = (0.4 + 3) * 12 = 41м2 (Мансарда без внутренней несущей стены. Конек подпирают колоны, которые в расчете не участвуют из-за малого веса).
Общая площадь перекрытий = Длина дома * Ширина дома * (Кол-во этажей + 1) = 10 * 12 * (1 + 1) = 240 м2
Расчет нагрузок
Город застройки: Санкт-Петербург
По карте снеговых районов РФ город Санкт-Петербург относится к 3 району. Расчетная снеговая нагрузка для данного района составляет 180 кг/м2.
Снеговая нагрузка на крышу = Расчетная снеговая нагрузка * Площадь кровли * Коэффициент (зависит от угла наклона крыши) = 180 * 139 * 1 = 25 020 кг = 25 т
ГОСТы, книги, программы
Для более точного расчета добавил еще дополнительные нагрузки: стяжка пола и выравнивание стен. Если у вас в доме 3 перекрытия и стяжка предусмотрена только для 2-х, то при условии толщины стяжки в 50мм выбираем 100мм. По выравниванию стен, думаю, вопросов не должно возникнуть. Алгоритм расчета: площадь внутренних стен *2 (выравнивание с 2-х сторон) + площадь наружных стен ( здесь получится небольшой запас на толщину стен, так как выравнивание происходит внутри дома, а не снаружи). На что хочу обратить внимание. В калькуляторе не учтенные элементы рассчитываются в большую сторону. Поясню. В калькуляторе нет понятия жилая площадь. Эксплуатационная нагрузка на перекрытия, стяжка пола и масса перекрытий рассчитываются по площади, равной площади дома в плане. То есть если дом размером 10х12м, то нагрузки будут рассчитываться для 120м2. В калькуляторе нет учета окон и дверей, хотя те имеют меньшую массу, чем стены (тем более кирпичные либо монолитные). Поэтому при выборе коэффициента запаса прочности обратите внимание на то, что некий запас уже есть в наличии.
Добавил для 1-го этажа полы по грунту. Есть небольшая особенность. Если кто будет считать вес дома с учетом стяжки, то общую толщину стяжки на все перекрытия нужно выбрать без учета стяжки полов по грунту.
uistoka, Будут конечно небольшие отличия, но не значительные. У двухскатной есть фасады, у вальмовой их нет. Площадь кровли и снеговая нагрузка при одинаковом угле наклона думаю будет практически одинаковая. Просто из итогового результата нужно будет вычесть вес фасадов (с учетом коэф запаса, если он был использован).
1. Не нашел поезной нагрузки 1-го и 2-го этажа. только мансарды. Так задумано? «Таблица №29. Расчетные полезные нагрузки, действующие на перекрытия в соответствии со СНиП 2.01.07-85 Расчетное значение нагрузки (кг/м2) Здания и помещения Квартиры жилых зданий, детские дошкольные учреждения, дома отдыха, Административные здания, учреждения, научные организации, классные помещения, бытовые помещения промышленных предприятий и общественных Кабинеты и лаборатории научных, лечебных и образовательных учреждений 240 общежития, гостиницы и т. п. 195 » (с), А. Дачник 2. В книге А. Дачника написано о ветровой нагрузке на фундамент. «На практике ветровую нагрузку на фундамент ориентировочно рассчитывают по эмпирической формуле: Ветровая нагрузка = площадь здания Х (40 + 15 х высота дома) Считаем ветровую нагрузку на фундамент нашего дома площадью 100 м2 и высотой 7 метров: 100 х (40 + 15 х 7) = 14500 кг» (с.), А. Дачник. 3. Минимальная ширина ленты рассчитывается след. образом. «Дано: 1. Газобетонный дом размером в плане 10 м на 10 м 2. Расчетная суммарная нагрузка от дома на грунт 191 000 кгс 3. Общая длина фундамента по периметру дома с двумя внутренними лентами 56 м 4. Несущая способность суглинка на участке 1 кг/см2.(В расчетах лучше пользоваться минимальными значениями несущих способностей грунтов, если они достоверно не известны). Решение: 1. Переводим длину фундамента в сантиметры: 56 метров = 5600 см 2. Находим минимально достаточную ширину фундамента: Суммарную нагрузку делим на длину фундамента и несущую способность грунта: 191000 / 5600 / 1 = 34, 1 см Полученная минимальная достаточная ширина мелкозаглубленного ленточного фундамента составляет 34,1 (35) см.» Ваши единицы измерения кН легко переводятся в кгс. Все вышенаписанное прошу принять как конструктив для калькулятора, а не поиск недостатков системы. 🙂 Книга очень достойная, информации много. Считаю, что данный материал просто необходим к изучению при проектировании собственного фундамента. При внесении поправок в калькулятор отдельные главы в книге можно будет пропустить. 🙂
Цель расчета состоит в выборе габаритов основания и его пространственного положения в грунте для ограничения сдвигов, перемещений фундамента и наземных конструкций. Выбор площади подошвы и глубины закладки влияет на условия эксплуатации строения без просадок, кренов, изменения проектных отметок конструктивных элементов.
Расчет нагрузки на фундамент
В нагрузку от кровли входит масса покрытия, например, мауэрлат, деревянные и железобетонные фермы, плиты перекрытия, а также стропила, обрешетка и элементы кровельной конструкции. Дополнительно рассчитывают снеговое и ветровое давление, величина которых зависит от уклона кровли и выражается с помощью табличных коэффициентов. Добавляют вес людей для обслуживания крыши, который приравнивают к 100 кг/м2.
Раздел перекрытия содержит суммированную массу панелей, балок, отделочных материалов. Добавляется нагрузка от домашней мебели, людей, оборудования, временных и постоянных перегородок. Вес дома включает массу сантехнических устройств, а также труб коммуникации.
Вес пола первого уровня строения учитывают при сборе усилий, применяют коэффициенты перехода, для чего берут во внимание принцип его устройства:
В разделе вертикальных элементов учитывают массу несущих стен, колонн, эркеров, балконов и других каркасных структур здания. Чтобы посчитать вес стен, нужно определить их объем и умножить на объемный вес материала изготовления.
Общие усилия переносятся на основание и зависят от грузовой площади. Для стен показатель высчитывается по площади одного погонного метра стены, затем умножается на нагрузку в кг/м² — получается масса, которая передается на фундамент.
Ленточный фундамент
Определяется общая нагрузка окончательным суммированием усилий, при этом наибольшее давление испытывают стороны, на которые опирается кровля. По таблицам СНиП 202.01-1983 берут условное допустимое сопротивление почвы (кг/м²) и сравнивают с полученным фактическим значением массы на единицу площади (кг/м²), при этом первый показатель должен быть больше второго.
Площадь подошвы находят по формуле S > a · F / (b · R), где:
- S — расчетный показатель площади подошвы ленточного фундамента, см²;
- a — коэффициент запаса, равен 1,2;
- F — нагрузка на основание от здания;
- b — коэффициент условий обслуживания, зависит одновременно от типа земли и вида строения (в таблицах);
- R — расчетное сопротивление почвы, кг/см².
Последний показатель применяют без изменений, если фундамент заглубляют на 1,5 – 2,0 метра. Для более мелкого погружения табличное значение преобразовывают по формуле Rm = 0.005 R · (100 = h / 3), где h — это глубина заложения, а R берется из таблицы.
Если нагрузка не соответствует типу грунта, проводят корректировку проекта методом замены тяжелых материалов легкими. В другом случае увеличивают ширину подошвы основания. Изменение материала покрытия или стен влечет за собой преобразование ряда параметров и коэффициентов. Чаще прибегают ко второму способу, учитывая трудозатраты на производство нулевого цикла.
Столбчатый фундамент
Нагрузку от такого основания считают по одной опоре и умножают на число столбов. Объем опоры находят как итог произведения площади подошвы на длину вертикального элемента. Результат умножают на объемный вес материала (чаще, бетона). Добавляют массу металлического каркаса в составе основания.
Общую нагрузку (расчет массы дома) сравнивают с табличным значением сопротивления грунта. Если фундамент не отвечает требованиям, делают больше столбов или увеличивают площадь поперечного сечения опоры.
Анализ грунта
Лучше заказать исследование специалистам, которые бурят скважины на разной глубине и берут образцы для лабораторного исследования физических и механических свойств. На поверхности находится слой плодородной почвы, затем располагается несущий грунт, на который опирается фундамент.
- скальные;
- мерзлые с вкраплениями льда;
- дисперсные;
- техногенные с насыпными и намывными участками.
Самостоятельно можно определить категорию грунта, прокопав скважины под углами будущего дома. Нужно помнить, что перерасход материалов вызывает лишние траты, но слабое основание становится причиной разрушения строения.
Горсть грунта смачивают водой и скатывают в жгут, диаметр которого около 1 см. Полученный образец скатывают в кольцо.
- жгут распадается — песок;
- скатывается, но достаточно хрупкий — супесь;
- шнур получается, но в кольцо не складывается — легкий суглинок;
- сгибается в круг, но на поверхности есть трещины — тяжелый суглинок, приближенный к глине;
- липкий жгут при сгибании не образует трещин — глина.
Уровень грунтовой жидкости определяют по отметкам воды на стенках подвала у соседей. Глубина промерзания берется из справочника для области строительства.
По такой же методике, где во внимание берутся только две стороны фундамента, предлагается просчитывать снеговые нагрузки и нагрузки от перекрытий. Но это не совсем верно:
Похожие записи
Как закрыть сваи? Выбираем самый лучший способ
При строительстве дома на винтовом или забивном фундаменте приходится решать, как закрыть сваи, чтобы цоколь
Винтовые и забивные сваи в водонасыщенном грунте
Установить сваи в водонасыщенном грунте — оптимальный выход устройства фундамента на слабых пучинистых почвах. Сваи
Фундамент 6х6, проект которого захотят украсть
Фундамент 6х6 пользуется огромной популярностью у жителей больших и не очень городов в качестве основания
Чем заполняют сваи винтовые для фундамента?
Повысить надежность свайного фундамента позволит защита от коррозии. Поэтому важно знать, чем заполняют сваи, чтобы
