Нагрузка на основание – расчет

Важным элементом в конструкции жилого строения является фундамент, так как он удерживает в равновесии всю конструкцию здания на протяжении долгих лет службы. По этой причине опорная часть строения должна быть надежной. Чтобы выполнить качественное строительство фундамента необходимо провести точные расчеты.

Главными параметрами, которые потребуются для проведения вычислений, считаются нагрузки на основание фундамента, так как они будут воздействовать на структуру почвы и опору дома в целом. Для упрощения расчетов можно воспользоваться данными, которыми располагает таблица СНиПов.

Определение массы строения

В большинстве случаев нагрузка на любой тип фундамента может проявляться при помощи таких факторов, как:

• опорное основание здания;
• цокольный уровень;
• несущие стены, а также перегородки;
• кровля;
• потолок и его отделка;
• конструкция пола;
• слои почвы, которые располагаются на уровне фундамента, то есть выше подошвы.

Определаются типы нагрузок, непосредственно воздействующих на все основание дома, при помощи строительных таблиц. В них имеются усредненные нормативные данные по каждому строительному и отделочному материалу. Способом умножения размеров здания на значения, которые обозначает таблица с данными, получается требуемый результат.

Для того чтобы определить каким весом основание, следует умножить его общую массу на объем. Важно при этом помнить, что величина подошвы фундамента значительно может повлиять на уплотнение почвы под ним. Она определяется в зависимости от того какая нагрузка на тот или иной вид почвы считается допустимой.

Примерный порядок расчета

Чтобы выполнить расчет нагрузок, которые воздействуют на структуру почвы, необходимо провести суммирование фундамента с конструкцией здания. Не считая определения вида почвы, следует учитывать тип конструкции, его размеры, а также уровень заглубления основы.

В случае если имеются какие-нибудь схемы или чертежи, весь процесс подсчетов значительно становится легче. Воздействие на структуру почвы рассчитывается, как отношение массы строения к величине подошвы. Пример выполнения расчетных работ выглядит так:

1. Для примера можно взять двух этажное жилое строение с размерами фундамента 6 метров с одной стороны и 6 со второй, а также имеется одна внутренняя перегородка. Уровень высоты одного этажа не превышает 2,5 м.
2. Необходимо определить общую величину стен, таким образом, длины стен первого этажа складываются 6+6, затем полученное значение, то есть 12, необходимо умножить на 2, и прибавляем длину внутренней перегородки. В результате образуется общая величина стен на одном этаже, то есть 30 м. Получившееся значение следует умножить на два, получится длина стен всего здания, то есть 60 м.
3. Далее выполняется расчет общей площади стен жилого строения, длина стен 60 м, множится на высоту, то есть 2,5 м. В результате получается 150 квадратных метров.
4. Необходимо определить площадь чердачного и цокольного перекрытий: 6х6=36 метров в квадрате.
5. В большинстве случаев кровля делается с выступом, пусть в нашей ситуации это будет 50 см. Высчитывается общая площадь: 7х7 в результате образуется 49 метров в квадрате. Необходима таблица в виде справочника, в которой следует найти удельную массу. После чего определяется дополнительный тип воздействия: 49 квадратных метров умножаем на значение, которым располагает таблица, то есть 100 килограмм / метр в квадрате. В результате получается 4900 кг.
6. Далее все значения необходимо сложить, в результате чего образуется нагрузка, воздействующая на фундамент здания.

Важно помнить то, что в момент выполнения расчетов фундамента под жилое здание должна дополнительно учитываться не только нагрузка, действующая от снега, но также ветровое воздействие.

Уровень углубления основы

Этот показатель в основном зависит от уровня глубины промерзания структуры грунта, а также его строения. В каждом регионе нормативная величина отличается, поэтому необходима специальная таблица, которая и поможет в данном вопросе. Ее составляли ведущие метеорологи страны, которые имеют широкий опыт работы в своей отрасли.

Для надежной эксплуатации основание необходимо углублять с небольшим запасом, то есть ниже промерзающего уровня. Для того чтобы было более понятно, необходимо привести наглядный пример расчетов размещения фундамента на глубину.

Например: строительство основания планируется в городе Смоленск, а грунт, расположенный на участке – супесь. В таблице необходимо найти требуемый город и значение, которое указано напротив него. Для города, который приведен в примере, глубина составляет 120 см. Данные второй схемы указывают на тип грунта, в котором планируется установить основание более чем, на ¾ значения расчетного уровня глубины. Но при этом глубина не должна быть ниже, чем 0,7 метров, в результате получается 80 см. Такой показатель считается самым оптимальным для углубления фундамента в регионе, который приведен в примере.

Расчет крыши

Кровельный вид нагрузки воздействует посредством несущих стен на все основания жилого строения. В классическом типе обустройства кровли имеется два противоположных ската, которые размещаются по бокам здания. При устройстве конструкции крыши четырехскатного типа нагрузка равномерно будет распределяться на основание дома.

Общий объем нагрузки можно определить при помощи специальной таблицы, в которой имеются данные массы различных строительных материалов.О том, как делать самостоятельный расчет нагрузок на фундамент, смотрите в этом видео:

Опираясь на них, ведется полное распределение строительных элементов по категориям. Используя величину сторон и значения из таблицы, выполняется подробный расчет. Для наглядного понимания приведем пример:

1. Общая площадь линий проекции строения является 10 на 10 метров, что равняется ровно 100 квадратным метрам.
2. В случае кровли двухскатного типа берутся в расчет только опорные стороны, в нашем примере их две. В связи с этим необходимо умножить, 10 на 2 получаем 20 метров.
3. Таким образом, площадь бетонного основания с толщиной 50 см, подверженное нагрузке, будет ровняться 20 х 0,5=10 квадратных метров.
4. Вид кровельного покрытия – керамический тип черепицы. Ее уклон составляет 45 градусов. Используя таблицу данных, можно обнаружить, что нагрузка, оказываемая на фундамент, ровняется 80 килограмм на один квадратный метр.
5. В результате вычислений получается, что необходимо 100 разделить на 10 и умножить на 80 – общий размер массы крыши составит 800 кг на один квадрат.

Важно помнить о том, что в период расчета кровельной массы следует учитывать угол уклона и ветреную сторону. Эти факторы оказывают воздействие нагрузки на крышу, так как в разные времена года масса, влияющая на основание, отличается.

Деформации конструкции

Допускаемые и предельные значения деформации конструкции здания необходимо вычислять предварительно, то есть до начала возведения в момент, когда высчитывается нагрузка.

Усадка всей конструкции здания или отдельных его частей происходит в любом случае независимо от материалов.

Чтобы упростить задачу расчетов, можно использовать таблицу СНиПов. В ней имеются все необходимые значения, которые могут пригодиться при расчете.

В случае нарушений в период строительства возникает деформация, которая может привести строение к разрушениям. Если данные отклонения не слишком большие, то это поправимо.  Подробнее о расчете нагрузок смотрите в этом видео:

В большинстве случаев к деформациям строения можно отнести:

• в случае выгиба самой аварийной становится конструкция кровли;
• в момент прогиба опасность исходит от основания жилого строения;
• при сдвигах опасность исходит от стены, которая находится в средней части;
• крен может случиться у строений с большой высотой;
• перекос может образоваться в период неравносторонней усадки строения.