???? Как рассчитать нагрузки на фундамент и на грунт в загородном доме 

Поделиться в социальных сетях:



На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Суммарная нагрузка на фундамент это постоянная нагрузка от самого дома и временная от ветра и снежного покрова. Для того, чтобы определить общую нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.). Так же при расчете фундамента определяется и его вес и площадь опоры, чтобы определить, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента. Профессиональные проектировщики делают точные расчеты на основании геологических изысканий грунта и точно рассчитывают вес будущего дома и количество строительных материалов. Зачастую, при самостоятельном строительстве в такой точности нет нужды, но приблизительно рассчитать фундамент дома необходимо, равно как и иметь план всего строительства. 

В приведенном в этой статье примере расчета фундамента подразумевается, что нагрузка от дома распределяется равномерно по всей площади. 

???? Шаг 1. Расчет веса дома

Итак, необходимо рассчитать приблизительный вес дома. Для этого существуют справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли. 

Удельный вес 1 м2 стены: 
- Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем 30-50 кг/м2 
- Стены из бревен и бруса 70-100 кг/м2 
- Кирпичные стены толщиной 150 мм 200-270 кг/м2 
- Железобетон толщиной 150 мм 300-350 кг/м2 
Удельный вес 1 м2 перекрытий: 
- Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 70-100 кг/м2 
- Чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м3 150-200 кг/м2 
- Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 100-150 кг/м2 
- Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3 200-300 кг/м2 
- Железобетонное 500 кг/м2 
Удельный вес 1 м2 кровли: 
- Кровля из листовой стали 20-30 кг/м2 
- Рубероидное покрытие 30-50 кг/м2 
- Кровля из шифера 40-50 кг/м2 
- Кровля из гончарное черепицы 60-80 кг/м2 

См. таблицы 1,2,3 

На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Пусть планируется построить двухэтажный дом размером 6 на 6 с одной внутренней стеной с высотой этажа 2,5 м. Тогда длина внешних стен одного этажа составит (6+6) x 2 = 24 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 6 м, итого 30 м. Общая длина всех стен на двух этажах 30 м х 2 = 60 м. Тогда площадь всех стен составит: S стен = 60 м х 2,5 м = 150 м2. Площадь цокольного перекрытия составит 6 м x 6 м = 36 м2. Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия. Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 7 м х 7 м = 49 м2. 

Теперь, используя приведённые выше средние данные, можно провести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса, чтобы считать с запасом. Для сравнения расчет сделан для трех вариантов домов: 
- каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листовой стали; 
- кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листовой стали: 
- железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы. 

Помимо постоянной нагрузки, которая создается весом дома, есть временные нагрузки от ветра и снежного покрова. Средний вес снежного покрова: 
- Для юга России 50 кг/м2 
- Для средней полосы России 100 кг/м2 
- Для севера России 190 кг/м2 

При площади кровли 49 м2 для средней полосы России нагрузка от снежного покрова составит 49 м2 х 100 кг/м2 = 4900 кг. Прибавляем ее к общей нагрузке на фундамент. 

См. таблицу 4 

???? Шаг 2. Расчет площади фундамента и его веса

Чтобы определить нагрузку на грунт и понять, выдержит ли этот грунт такое здание, нужно к весу дома прибавить вес фундамента. 

Под железобетонный и кирпичный дом вероятнее всего придется закладывать ленточный глубоко заглубленный фундамент, т.е. на глубину ниже глубины промерзания. Примем ее 1,5 м, и добавим еще 40 см над уровнем земли, итоговая высота ленты фундамента составит 1,9 м. Общая длина такой ленты составит 30 м (24 м периметр и 6 м под внутренней стеной), ее общий объем при ширине 40 см – 30 м х 0,4 м х 1,9 м = 22,8 м3, при плотности железобетона 2400 кг/м3, вес фундамента составит 54720 кг. Опорная площадь такого фундамента составит 3000 см х 40 см = 120 000 см2. 

Под каркасный дом должно хватать столбчатого фундамента. Пусть столбики будут диаметром 20 см и высотой 1,9 м и заложены на глубину 1,5 м. Опорная площадь такого столбика составит 10 см х 10 см х 3,14 = 314 см2. Объем такого столбика будет 0,06 м3, а вес – 143 кг. Общая длина всех стен составляет 30 м, если ставить столбики через 1 м, то их понадобится 30 штук. В этом случае общий вес столбчатого фундамента составит 143 кг х 30 = 4290 кг, а общая опорная площадь – 314 см2 х 30 = 9420 см2 

Итак, для каждого дома рассчитан вес, выбран фундамент, посчитана опорная площадь и вес фундамента. Чтобы рассчитать общую нагрузку на грунт, нужно общий вес здания разделить на опорную площадь. 

См. таблицу 5 

Любой сухой грунт (хоть глинистый, хоть песчаный) имеет несущую способность от 2 кг/см2 и более. Именно на эту цифру и стоит равняться при расчете фундамента. В нашем случае нагрузка от кирпичного и железобетонного домов на массивном ленточном фундаменте остается в пределах 2 кг/см2 с большим запасом. Нагрузка от каркасного дома на столбчатом фундаменте превышает 2 кг/см2. Если нагрузка на грунт получается слишком большой и есть сомнения по поводу того, что грунт ее выдержит, нужно изменить параметры фундамента для увеличения опорной площади. В случае с ленточным – это увеличение ширины ленты, в случае со столбчатым – увеличение диаметра столба и увеличение количества столбов. Разумеется, при этом изменится и вес фундамента, поэтому расчет его веса и нагрузки на грунт нужно будет повторить. 

После выбора типа фундамента и его характеристик можно провести расчет количества бетона на него и рассчитать расход арматуры для армирования этого фундамента.

Внимание! Приведенный расчет отличается от профессионального, но дает общее представление о принципах расчета. В нем нет учета физико-механических свойств грунтов, сбора нагрузок на каждую несущую стену и расчета по второй группе предельных состояний. 
Поделиться в социальных сетях:

Просмотров: | Комментариев: 0

Оставить комментарий
Поиск по порталу
Лучшее
Панель управления
Забыли пароль?
Популярное
Комментарии
      Максим Спасибо за полезную информацию!
      Иметь собственный дом мечтают миллионы людей.
      И они хотят ...

      Василий Есть два варианта готовых конструкций. Первый, подороже, каркас и сотовый поликарбонат. Второй, поде ...
      Антон Я вот когда собирал теплицу у себя на даче, прочитал много литературы! Определился на одном вариант ...
      Мария Забыла сказать, что теплица для дачи своими руками должна строиться с учетом освещенности и размера ...
      Александр Несколько лет назад строил теплицу для дачи своими руками. Использовал деревянные бревна и стекла, п ...
Опрос