Типы нагрузок на фундамент
На фундамент здания воздействуют три основных типа нагрузок.Первый тип — постоянные статические нагрузки. Это непосредственный вес всех конструкций и элементов самого дома: стен, перекрытий, кровли.
Второй тип — временные климатические нагрузки. К ним относится влияние погодных условий, прежде всего давление снежного покрова на крышу и ветровая нагрузка на стены.
Третий тип — полезные (эксплуатационные) нагрузки. Это давление, создаваемое на опоры весом мебели, оборудования, людей и других предметов внутри дома, а также в процессе его строительства.
Основная формула расчета
Для определения суммарного давления на основание используется ключевая формула:Н = Нф + Нд.
Где:
Н — искомая суммарная нагрузка на фундамент;
Нф — нагрузка от самого фундамента (его собственный вес);
Нд — общая нагрузка от всего строения (нагрузка дома), включающая все три типа, описанные выше.
Расчет нагрузки от дома (Нд)
Этот параметр складывается из веса всех конструкций. Для упрощения можно использовать ориентировочные удельные веса, рассчитанные специалистами:- Каркасные строения с толщиной стен и изоляции ≤ 150 мм — до 50 кг/м²;
- Стены из красного кирпича толщиной 15 см — около 270 кг/м²;
- Бревенчатый сруб или стены из массива дерева — примерно 100 кг/м²;
- Железобетонные стены толщиной до 15 см — до 350 кг/м²;
- Перекрытия железобетонные — до 500 кг/м²;
- Перекрытия по деревянным балкам с утеплителем (плотность 200-500 кг/м³) — от 90 до 300 кг/м²;
- Кровля: рубероид и шифер — до 50 кг/м², листовая сталь — до 30 кг/м², керамическая черепица — до 80 кг/м².
Учет снеговой и ветровой нагрузки
Снеговая нагрузка варьируется в зависимости от региона: для холодных северных районов она может достигать 190 кг/м², а для южных — около 50 кг/м².Ветровую нагрузку (Нв) можно оценить по формуле:
Нв = П × (40 + 15 × Н), где:
П — площадь проекции дома (наветренной стороны);
Н — высота дома в метрах.
Суммировав вес конструкций, снеговую и ветровую нагрузки, а также примерный эксплуатационный вес, получают общую нагрузку от дома (Нд) в тоннах.
Расчет нагрузки от самого фундамента (Нф)
Вес фундамента рассчитывается по формуле:Нф = Vф × Q, где:
Vф — объем фундамента (площадь сечения × общая длина);
Q — плотность материала фундамента (железобетона, бетона и т.д.), значения берутся из справочников.
Для свайных фундаментов формула аналогична: рассчитывается вес одной сваи, умножается на их количество, а затем добавляется вес ростверка (пояса), если он предусмотрен. Вес ростверка находят как произведение его объема на плотность материала.
Обратите внимание: Проект "3 сотки". Ростверк + фундамент (сваи) за неделю. Почему железобетонные?.
Использование свай часто является приоритетным решением, так как они передают нагрузку на глубокие, непромерзающие слои грунта, что повышает надежность и устойчивость всего здания.
Проверка по удельному давлению на грунт
Критически важно, чтобы суммарная нагрузка (Н) не превышала несущую способность грунта. Удельное давление на грунт — это максимальное давление, которое может выдержать единица площади основания без просадки. Для разных типов почв оно различно, но часто в предварительных расчетах используют усредненное значение 2 кг/см².Чтобы проверить условие, необходимо:
1. Рассчитать общую площадь подошвы фундамента, контактирующую с грунтом.
2. Умножить эту площадь на несущую способность грунта (например, на 2 кг/см²).
3. Сравнить полученное максимально допустимое давление с рассчитанной суммарной нагрузкой (Н). Фундамент спроектирован корректно, если нагрузка меньше допустимого давления с запасом.
Больше интересных статей здесь: Стройка.
Источник статьи: Расчет нагрузки на фундамент.
