Розрахунок навантаження на фундамент – Найкраща система розрахунку навантаження

Розрахунок навантаження на фундамент необхідний для правильного вибору його геометричних розмірів і площі підошви фундаменту. В кінцевому підсумку, від правильного розрахунку фундаменту залежить міцність і довговічність всієї будівлі. Розрахунок зводиться до визначення навантаження на квадратний метр грунту і порівняно його з допустимими значеннями.

Для розрахунку необхідно знати:

  • Регіон, в якому будується будинок;
  • Тип грунту і глибину залягання грунтових вод;
  • Матеріал, з якого будуть виконані конструктивні елементи будівлі;
  • Планування будівлі, поверховість, тип покрівлі.

Виходячи з необхідних даних, розрахунок фундаменту або його остаточна перевірка проводиться після проектування будови.

Спробуємо розрахувати навантаження на фундамент для одноповерхового будинку, виконаного з повнотілої цегли суцільний кладки, з товщиною стін 40 см. Габарити будинку – 10х8 метрів. Перекриття підвального приміщення – залізобетонні плити, перекриття 1 поверху – дерев’яне по сталевих балках. Дах двосхилий, покритий металочерепицею, з ухилом 25 градусів. Регіон – Підмосков’ї, тип ґрунту – вологі суглинки з коефіцієнтом пористості 0,5. Фундамент виконується з дрібнозернистого бетону, товщина стінки фундаменту для розрахунку дорівнює товщині стіни.

Визначення глибини закладення фундаменту

Глибина закладення залежить від глибини промерзання і типу грунту. У таблиці наведені довідкові величини глибини промерзання грунту в різних регіонах.

Таблиця 1 – Довідкові дані про глибину промерзання грунту

Довідкова таблиця для визначення глибини закладення фундаменту по регіонах

Глибина закладення фундаменту в загальному випадку повинна бути більше глибини промерзання, але є винятки, зумовлені типом ґрунту, вони вказані в таблиці 2.

Таблиця 2 – Залежність глибини закладення фундаменту від типу грунту

Залежність глибини закладення фундаменту від типу грунту

Глибина закладення фундаменту необхідна для подальшого розрахунку навантаження на грунт і визначення його розмірів.

Визначаємо глибину промерзання грунту по таблиці 1. Для Москви вона становить 140 см. По таблиці 2 знаходимо тип ґрунту – суглинки. Глибина закладення повинна бути не менше розрахункової глибини промерзання. Виходячи з цього глибина закладення фундаменту для будинку вибирається 1,4 метра.

Розрахунок навантаження покрівлі

Навантаження покрівлі розподіляється між тими сторонами фундаменту, на які через стіни спирається кроквяна система. Для звичайної двосхилим даху це зазвичай дві протилежні сторони фундаменту, для четирехскатной – всі чотири сторони. Розподілена навантаження покрівлі визначається по площі проекції даху, віднесеної до площі навантажених сторін фундаменту, і помноженої на питому вагу матеріалу.

Таблиця 3 – Питома вага різних видів покрівлі

Довідкова таблиця – Питома вага різних видів покрівлі

  1. Визначаємо площу проекції покрівлі. Габарити будинку – 10х8 метрів, площа проекції двосхилим даху дорівнює площі будинку: 10 · 8 = 80 м2.
  2. Довжина фундаменту дорівнює сумі двох довгих його сторін, так як двосхилий дах спирається на дві довгі протилежні сторони. Тому довжину навантаженого фундаменту визначаємо як 10 · 2 = 20 м.
  3. Площа навантаженого покрівлею фундаменту завтовшки 0,4 м: 20 · 0,4 = 8 м2.
  4. Тип покриття – металочерепиця, кут ухилу – 25 градусів, значить розрахункове навантаження по таблиці 3 дорівнює 30 кг / м2.
  5. Навантаження покрівлі на фундамент дорівнює 80/8 · 30 = 300 кг / м2.

Розрахунок снігового навантаження

Снігове навантаження передається на фундамент через покрівлю і стіни, тому навантажені виявляються ті ж боку фундаменту, що і при розрахунку даху. Обчислюється площа снігового покриву, що дорівнює площі даху. Отримане значення ділять на площу навантажених сторін фундаменту і множать на питому снігове навантаження, визначену за мапі.

Таблиця – розрахунок снігового навантаження на фундамент

  1. Довжина ската для даху з ухилом в 25 градусів дорівнює (8/2) / cos25 ° = 4,4 м.
  2. Площа даху дорівнює довжині коника помноженої на довжину ската (4,4 · 10) · 2 = 88 м2.
  3. Снігове навантаження для Києва по карті дорівнює 126 кг / м2. Множимо її на площу даху і ділимо на площу навантаженої частини фундаменту 88 · 126/8 = 1386 кг / м2.

Розрахунок навантаження перекриттів

Перекриття, як і дах, спираються зазвичай на дві протилежні сторони фундаменту, тому розрахунок ведеться з урахуванням площі цих сторін. Площа перекриттів дорівнює площі будівлі. Для розрахунку навантаження перекриттів потрібно враховувати кількість поверхів і перекриття підвалу, тобто підлогу першого поверху.

Площа кожного перекриття множать на питому вагу матеріалу з таблиці 4 і ділять на площу навантаженої частини фундаменту.

Таблиця 4 – Питома вага перекриттів

Таблиця розрахунок ваги перекриттів і їх навантаження на фундамент

  1. Площа перекриттів дорівнює площі будинку – 80 м2. У будинку два перекриття: одне із залізобетону і одне – дерев’яне по сталевих балках.
  2. Множимо площа залізобетонного перекриття на питому вагу з таблиці 4: 80 · 500 = 40000 кг.
  3. Множимо площа дерев’яного перекриття на питому вагу з таблиці 4: 80 · 200 = 16000 кг.
  4. Підсумовуємо їх і знаходимо навантаження на 1 м2 навантажується частини фундаменту: (40000 + 16000) / 8 = 7000 кг / м2.

Розрахунок навантаження стін

Навантаження стін визначається як обсяг стін, помножений на питому вагу з таблиці 5, отриманий результат ділять на довжину всіх сторін фундаменту, помножену на його товщину.

Таблиця 5 – Питома вага матеріалів стін

Таблиця – Питома вага стін

  1. Площа стін дорівнює висоті будівлі, помноженої на периметр будинку: 3 · (10 · 2 + 8 · 2) = 108 м2.
  2. Обсяг стін – це площа, помножена на товщину, він дорівнює 108 · 0,4 = 43,2 м3.
  3. Знаходимо вага стін, помноживши обсяг на питому вагу матеріалу з таблиці 5: 43,2 · 1800 = 77760 кг.
  4. Площа всіх сторін фундаменту дорівнює периметру, помноженому на товщину: (10 · 2 + 8 · 2) · 0,4 = 14,4 м2.
  5. Питома навантаження стін на фундамент дорівнює 77760 / 14,4 = 5400 кг.

Попередній розрахунок навантаження фундаменту на грунт

Навантаження фундаменту на грунт розраховують як добуток обсягу фундаменту на питому щільність матеріалу, з якого він виконаний, розділене на 1 м2 площі його заснування. Обсяг можна знайти як добуток глибини закладення на товщину фундаменту. Товщину фундаменту приймають при попередньому розрахунку рівній товщині стін.

Таблиця 6 – Питома щільність матеріалів фундаменту

Таблиця – питома щільність матеріало- для грунту

  1. Площа фундаменту – 14,4 м2, глибина залягання – 1,4 м. Обсяг фундаменту дорівнює 14,4 · 1,4 = 20,2 м3.
  2. Маса фундаменту з дрібнозернистого бетону дорівнює: 20,2 · 1800 = 36360 кг.
  3. Навантаження на грунт: 36360 / 14,4 = 2525 кг / м2.

Розрахунок загального навантаження на 1 м2 грунту

Результати попередніх розрахунків підсумовуються, при цьому обчислюється максимальне навантаження на фундамент, яка буде більше для тих його сторін, на які спирається дах.

Умовне розрахунковий опір ґрунту R0 визначають за таблицями СНиП 2.02.01-83 «Підстави будівель і споруд».

  1. Підсумовуємо вага даху, снігове навантаження, вага перекриттів і стін, а також фундаменту на грунт: 300 + 1386 + 7000 + 5400 + 2525 = 16 611 кг / м2= 17 т / м2.
  2. Визначаємо умовне розрахункове опір грунту за таблицями СНиП 2.02.01-83. Для вологих суглинків з коефіцієнтом пористості 0,5 R0 становить 2,5 кг / см2, або 25 т / м2.

З розрахунку видно, що навантаження на грунт знаходиться в межах допустимої.

Ссылка на основную публикацию