Нагрузка основания фундамента

Нагрузка основания фундамента

Расчет оснований по несущей способности

Учет подстилающего слоя слабого грунта

Нагрузки, учитываемые при расчете оснований и фундаментов

Нагрузки от сооружения фундаментов передаются на основание. Однако они не в одинаковой степени воздействуют на различные грунты, поэтому важно возможное основное сочетание нагрузок, под действием которых развивается рассматриваемый Вид перемещений основания, приводящий к деформации элементов конструкции.

При определении нагрузок на фундаменты и основания руководствуются СНиП 2.01.07 — 85 по нагрузкам и воздействиям (их рекомендации кратко излагаются ниже).
Нагрузки и воздействия делятся на постоянные и временные.
Постоянные нагрузки и воздействия прикладываются во время строительства и проявляются в течение всего периода эксплуатации (собственный вес конструкций, давление грунта и т.п.).
Временные нагрузки и воздействия прикладываются или возникают в отдельные периоды строительства или эксплуатации, они могут уменьшаться или полностью исчезать. Различают длительные, кратковременные и особые нагрузки и воздействия. Ниппельными называют нагрузки, действующие продолжительное время (вес оборудования, нагрузка от складируемых материалов и т.п.). К кратковременным относятся нагрузки, действующие непродолжительное время (от транспорта, включая краны, веса людей, снега, ветра и т.п.). Особые нагрузки возникают в исключительных случаях (сейсмические, аварийные, от просадки основания при его замачивании и т.п.).
Различают следующие сочетания нагрузок:
Основные, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок или воздействий; из кратковременных учитывают те. которые способны вызвать рассматриваемый вид деформации (при учете двух и более крагковременных нагрузок их принимают с коэффициентом надежности по нагрузке у = 0,9).
Особые, состояшие из постоянных, длительных, возможных кратковременных и одной из особых нагрузок и воздействий.
, Различают нагрузки нормативные (максимальные типичные) и расчетные, получаемые путем умножения значения нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке yf, учитывающий возможное отклонение нагрузки от типичного значения.
Расчеты основания по деформациям ведут на основные сочетания расчетных нагрузок yf = I. Когда рассчитывают осадки основания, сложенного медленно деформирующимися пылевато-гли-нистыми грунтами, целесообразно учитывать постоянные и длительные нагрузки и периодически действующие кратковременные нагрузки. Если же определяется неравномерность осадок, то при расчете важно получить наибольшую осадку одного фундамента и наименьшую — другого. При определении наименьшей осадки учитывают все постоянные нагрузки и только те временные, которые обязательно должны действовать в условиях нормальной эксплуатации сооружения.
Расчеты основания по их несущей способности, по устойчивости фундаментов на сдвиг и выдергивание выполняют на основные и при необходимости особые сочетания расчетных нагрузок, определяемых по нормативным значениям путем умножения их на коэффициент надежности по нагрузке уГ как правило, более I. а на удерживающие нагрузки вводится коэффициент надежности по нагрузке менее 1.
Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений или их отдельными элементами, правильнее устанавливать расчетом, исходя из рассмотрения совместной работы несущих конструкций сооружения и основания. Однако, вследствие сложности правильного определения жесткости сооружения или его частей, во многих случаях нагрузки на основание определяют без Учета их перераспределения над фундаментной конструкцией и принимают в соответствии со статической схемой сооружения.

Источник: prfundament.ru

Сбор нагрузок на фундамент

Представьте себе ситуацию, которая иногда встречается в наше время. Приходит человек в строительную компанию и говорит: «Я хочу заказать у вас строительство кирпичного двухэтажного дома с гаражом. Только у меня одно условие. Так как я располагаю небольшим бюджетом, не могли бы вы построить дом без фундамента, его все равно ведь не видно?» Как вы думаете, что ему могут ответить? С вероятностью в 99% ответ будет звучать так: «Извините, но это не возможно, ведь фундамент — это основа любого дома, без которой он просто развалится».

Действительно, фундаменты являются главными конструкциями практически для любого сооружения. И поэтому к ним должны предъявляться особые требования. В частности их подбор нужно производить исключительно по расчету, в котором учитывается будущий вес конструкций, опирающиеся на фундамент. Другими словами, необходимо произвести сбор нагрузок на фундамент.

Данная процедура выполняется согласно СНиП 2.01.07-85* (СП 20.13330.2011) «Актуализированная редакция» [1].

Общая нагрузка на фундамент складывается из следующих нагрузок:

1. Крыша и кровля.

Сюда входят вес конструкций крыши (стропила, обрешетка, железобетонная плита покрытия и т.д.), вес кровельного «пирога» (утеплитель, профнастил, металлочерепица, ондулин и т.д.), а также снеговая и ветровая нагрузки.

О том, как собирается нагрузка на кровлю, вы также можете найти на данном сайте.

Иногда к этим нагрузкам добавляется временная — вес человека в процессе обслуживания кровли, равная 100 кг/м 2 .

2. Межэтажные перекрытия.

Данный раздел включает вес несущих элементов перекрытия (железобетонные плиты перекрытия, деревянные и металлические балки), вес элементов покрытия пола и отделки (доски, ламинат, линолеум, штукатурка потолка и т.д). Кроме этого, здесь необходимо учитывать временные нагрузки от перегородок, людей, мебели и т.д.

Читайте также:  Фундамент для тяжелого дома

О том, как это делается, вы можете узнать из специальной статьи, где рассмотрены примеры сбора нагрузок на перекрытие.

3. Покрытие.

В том случае, если, например, ваш дом имеет холодный чердак, т.е. комнат для проживания там не предусматривается и утеплитель располагается не в крыше, а над последним этажом, то это нужно учесть в отдельной категории.

Обычно здесь учитывается вес несущих элементов перекрытия и теплоизоляционного материала (минплита, пенополистирол, керамзит и т.д.). Редко к ним прибавляется цементно-песчаная стяжка.

Временная нагрузка для чердачного помещения — 70 кг/м 2 .

4. Подвальное перекрытие.

Если пол первого этажа опирается на стены, то его необходимо учитывать при сборе нагрузок на фундамент. В том случае, если пол устроен по грунту, то он передает нагрузку непосредственно на грунт, а не на фундамент. И, следовательно, его учитывать не нужно.

Данная нагрузка получается суммированием следующих масс: конструкции перекрытия (ж/б плита, балки и т.д.), «пирог» пола (ламинат, паркет, Ц/П стяжка, гидроизоляционные и теплоизоляционные материалы), временные нагрузки (перегородки, люди, мебель и т.д.).

Примечание: для того, чтобы перенести перечисленные выше нагрузки на фундамент необходимо знать грузовую площадь. Грузовая площадь — это нагрузка, которая воспринимается несущими конструкциями. Например, для здания с двумя несущими стенами, расположенными на расстоянии 5 метров друг от друга и, на которые опирается перекрытие, грузовая площадь для каждой стены будет равна 2,5м · 1м = 2,5м 2 . Потом эта цифра умножается на нагрузку, выраженную в кг/м 2 для того, чтобы получить кг или, другими словами, получить тот вес, который должен восприниматься фундаментом. Если же вы хотите получить равномерно распределенную нагрузку (кг/м), то просто разделите эту величину на 1м.

В том же случае, если у вас 4 несущих стены при тех же условиях, то грузовая площадь на стены собирается следующим образом.

Ну, а если дом снабжен внутренними несущими стенами, то необходимо сложить 2 грузовых площади с каждого полупролета. Но об этом в примере ниже.

5. Вертикальные конструкции.

К таким конструкциям относятся несущие стены и колонны, а также, собственно, фундамент.

Далее рассмотрим пример сбора нагрузок на ленточный фундамент.

Пример сбора нагрузок на фундамент

Исходные данные:

Предполагается строительство жилого 2-х этажного дома с холодным чердаком и двухскатной крышей. Опирание крыши производится на две крайних стены и одну стену под коньком. Подвал не предусмотрен.

Место строительства — г. Нижегородская область.

Тип местности — поселок городского типа.

Размеры дома — 9,5х10 м по наружным граням фундамента.

Угол наклона крыши — 35°.

Высота здания — 9,93 м.

Фундамент — железобетонная монолитная лента шириной 500 и 400 мм и высотой 1 900 мм.

Цоколь — керамический кирпич, толщиной 500 и 400 мм и высотой 730 мм.

Наружные стены — газосиликат плотностью 500 кг/м 3 , толщина стеной 500 мм и высотой 6 850 мм.

Внутренние несущие стены — газосиликат плотностью 500 кг/м 3 , толщиной стены 400 м и высота 6 850 мм.

Перекрытия и крыша — деревянные.

Конструкции, которые могли бы задержать снег на крыше, не предусмотрены.

План фундамента.

Разрез дома, с действующими нагрузками.

Требуется:

Собрать нагрузки на центральную ленту фундамента, расположенную под внутренней несущей стеной, если грузовая площадь от перекрытия 4,05 м 2 , а от крыши — 5,9 м 2 .

Сбор нагрузок на внутреннюю несущую стену.

Определяем нагрузки, действующие на 1 м 2 грузовой площади (кг/м 2 ) всех конструкций, нагрузка которых передается на фундамент.

— нижняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3)

Источник: svoydomtoday.ru

Нагрузка основания фундамента

Нагрузки от сооружения фундаментов передаются на основание. Однако они не в одинаковой степени воздействуют на различные грунты, поэтому важно возможное основное сочетание нагрузок, под действием которых развивается рассматриваемый вид перемещений основания, приводящий к деформации элементов конструкции.

При определении нагрузок на фундаменты и основания руководствуются СНиП 2.01.07–85 по нагрузкам и воздействиям (их рекомендации кратко излагаются ниже).

Постоянные нагрузки и воздействия прикладываются во время строительства и проявляются в течение всего периода эксплуатации (собственный вес конструкций, давление грунта и т.п.).

Временные нагрузки и воздействия прикладываются или возникают в отдельные периоды строительства или эксплуатации, они могут уменьшаться или полностью исчезать. Различают длительные, кратковременные и особые нагрузки и воздействия.

Длительными называют нагрузки, действующие продолжительное время (вес оборудования, нагрузка от складируемых материалов).

К кратковременным относятся нагрузки, действующие непродолжительное время (от транспорта, включая краны, веса людей, снега, ветра и т.п.).

Особые нагрузки возникают в исключительных случаях (сейсмические, аварийные, от просадки основания при его замачивании и т.п.).

Различают следующие сочетания нагрузок:

Основные, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок или воздействий; из кратковременных учитывают те, которые способны вызвать рассматриваемый вид деформации (при учете двух и более кратковременных нагрузок их принимают с коэффициентом надежности по нагрузке ).

Особые, состоящие из постоянных, длительных, возможных кратковременных и одной из особых нагрузок и воздействий.

Различают нагрузки нормативные (максимальные типичные) и расчетные, получаемые путем умножения значения нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке , учитывающий возможное отклонение нагрузки от типичного значения.

Расчеты основания по деформациям ведут на основные сочетания расчетных нагрузок . Расчетную нагрузку от веса фундамента и грунта над его уступами вычисляют по их размерам. Сумму временных нагрузок, передаваемых перекрытиями многоэтажных, жилых и некоторых общественных зданий, принимают по СНиП 2.01.97- 85 с понижающим коэффициентом

,

где m – количество этажей.

Рис. 2.1. Расчетная схема к определению нагрузок

на фундаменты: а) – план; б) – разрез здания

Пример 2. Определить нагрузку (при расчете по деформации) на фундамент четырехэтажного административного здания (рис. 2.1), если перекрытия разрезной конструкции; известны постоянные нагрузки g1 = 4кН/м 2 , g2 = 5 кН/м 2 ; стены из бетонных блоков толщиной 0,4 м, кН/м 3 , проемность – 25% (коэффициент проемности К = 0,75); колонна железобетонная 0,4 ´ 0,4 м; временная нагрузка на междуэтажные перекрытия g1вр 2,5 кН/м 3 и на покрытие g2вр = 1 кН/м 2 .

Постоянные нормативные нагрузки, кН/м 2 :

Временные нормативные нагрузки, кН/м 2 :

Источник: studopedia.ru

Проведение расчётов нагрузки на фундамент

Есть три процесса, который, по мнению каждого, он умеет делать – это хорошо управлять государством, лечить любые болячки и, конечно же, строить. Переубедить обычно наш славянский народ в этом вряд ли кто-то сможет или захочет. Поэтому очень остро стоит тема подготовки к строительству, а также предварительный расчет нагрузки на фундамент.

Стоит или не стоит производить исчисления?

Базисной составляющей строительства любого дома является фундамент. От его прочности, надежности и стойкости зависит «срок годности» здания. Поэтому вопрос о том, сколько воздействий может выдержать этот базис и сколько простоит то или иное здание, по нынешний день поставлен достаточно остро.

Конечно, кроме вычислений, многое еще зависит от материалов и технологии его создания, а также от того, насколько опытны и совестливы специалисты, которые занимаются этой работой. Но предварительный этап, если он сделан без ошибок, по крайней мере, сможет показать, где лучше сэкономить некоторые средства и насколько прочным будет фундамент дома. Если вычислить, сколько может выдержать этот базис, то можно смело, а главное правильно, сделать надежное основание для любого здания или сооружения, вне зависимости от его сложности.

Какие нагрузки может испытывать основание

Пример нагрузки здания на основание

Любое здание, хоть одноэтажное, хоть 50-тиэтажное, испытывает нагрузки и давит на грунт, вследствие чего последнее проседает и деформируется.

Конечно же, самым существенным является первый пункт в перечне. Но уж лучше перестраховаться и учесть все элементы с излишком, чем потом кусать локти и наблюдать за деформациями и просадкой от нагрузки на плиту фундамента.

Есть несколько базовых видов нагрузок:

  • Статическая – непосредственно вес конструктивных решений и других элементов здания или сооружения;
  • Динамические нагрузки также необходимо учитывать. Они могут возникать из-за различных колебаний или работы машин (например, с какими-либо вращающимися частями).
  • Третий вид проявляется при появлении определенных погодных условий. Попросту говоря – осадки и различные неблагоприятные погодные влияния. Т.е это снег, сильные шквалы ветра и другое;
  • Четвертый вид обусловлен давлением предметов и вещей, которые находятся в самом доме, т.е. это то, чем дом и его опоры нагружены.

Сваи как панацея современного строительства

Расчет нагрузки свайного фундамента наверно самый востребованный. Если грунт имеет большие показатели по просадке, актуальным будет рассмотрение вопроса об использовании свай. Хотя в последнее время за счет того, что при возведении этого типа основания меньше трудоемкость и количество затрат, его используют и на достаточно плотных почвах, в качестве экономного варианта.

Места основной нагрузки

Винтовой фундамент (или основание на винтовых сваях) для вычисления способности выдержки требует таких исходных данных:

  • площадей кровли и чердачного покрытия;
  • перекрытий;
  • внешних и внутренних силовых стен;
  • общий периметр основания.

Его выбор значительно сокращает количество земляных работ. К тому же для него не нужно проводить дополнительные подготовительные этапы. В таком случае вычисляются нагрузки на сваи фундамента.

Чтобы выбрать, какие же лучше использовать сваи, нужно определить все возможные особенности конструктива будущего здания. В последнее время все чаще для такого вида используются винтовые сваи для фундамента. Они имеют множество преимуществ. В первую очередь, уменьшается объем бетона и других дополнительных материалов. К одному из главных преимуществ относится возможность возведения базы сооружения на «тяжелых» и проблемных местностях. Пример такой местности – болото, торфяной грунт, местность с уклоном.

Разновидности вычислений

Нахождение и вычисление нагруженности, которую может выдержать основание, в первую очередь необходимо для оптимального и рационально обоснованного определения его площади и размеров. Все исчисления сводятся к нахождению значения нагруженности на м2 грунта, которое потом сравнивается с предельно допустимыми показателями.

Строительные вычисления по проекту

Для того чтобы вычислить глубину базы, нужно обладать данными, которые отражают глубину промерзания грунта, которая в свою очередь зависит от его типа.

Если обратить внимание на типы оснований, расчет фундамента под нагрузку можно градировать на несколько видов.

Какие данные нужно собрать для вычислений:

  1. место локализации или регион строительства здания;
  2. какая почва на месте заложения, какова глубина залегания грунтовых вод;
  3. материал, из которого планируется выполнять различные конструктивные элементы здания;
  4. предварительный план дома, количество его этажей, какая будет кровля.

Для того чтобы произвести вычисление нагрузки столбчатого фундамента на грунт, в первую очередь нужно определить параметры столбов, которые будут служить опорами. Но кроме параметров нужно знать и их количество. Это отправная точка для этого случая. Сам расчет ничем особым не выделяется среди остальных и имеет тот же алгоритм.

Результаты по вычислению нагрузки на столбчатый фундамент аналогичны, как и в случае со свайным основанием. Он обычно показывает в несколько раз меньше необходимые затраты бетона. И объем земляных работ по сравнению с ленточным типом также меньше.

Этот вариант также полюбился в последнее время строителями, поскольку позволяет сэкономить на затратах и менее трудоемкий.

Расчет нагрузки на столбчатый фундамент делается по подобию предыдущего. Как и раньше для него понадобятся показатели места строительства и информация о строительных материалах, которые будут использовать. И, конечно же, климатические условия и геологический анализ грунта.

Акцент на опалубках

Для ленточных фундаментов необходима закладка опалубок. Опалубка – это базис для ленточного основания. Поэтому расчет нагрузки на опалубку фундамента, которая она может выдержать, актуален и полезен.

Опалубка, будь она из дерева, или из какого другого материала, имеет одну главную функцию или предназначение – она формирует каркас для будущего основания. Это очень важно, поэтому она должна быть способной выдержать различные давления от жидкости, бетона и динамические нагрузки, производимые оборудованием и машинами в процессе заливки.

Общая способность выдержки ленточного фундамента равняется суммарной от осадков (например, снега), кровли и перекрытий, самих стен здания, а также от материала фундамента.

Прохождение смеси бетона по опалубке происходит с относительно небольшой скоростью, но в тоже время с огромной силой. Причем, если подача происходит с помощью бетононасоса, мощь потока еще выше за счет подачи массы с высоты нескольких метров.

Алгоритм исчислений

Все расчеты производят согласно четким алгоритмам и условиям, в зависимости от результатов. Вычисление того, сколько и как долго может сопротивляться нагрузкам база, не является исключением и состоит из следующих последовательных действий:

  1. Определение глубины промерзания грунта в зависимости от региона, где планируется стройка (обычно эти данные имеют справочный характер и их можно найти в нормативах). Есть четкое правило: глубина заложения должна превышать глубину промерзания;
  2. Следующим шагом идет определение возможной силы давления на базис от снега. Она передается на него через конструктивные решения. За основу берется площадь крыши;
  3. Перекрытия. Это исчисление проводится с учетом площади всех сторон здания. За основу берется равенство суммы площади сторон = площади здания. Во внимание берется количество этажей, а также пол первого этажа;
  4. Стены – этот пункт схож с предыдущим шагом;
  5. Предварительный расчет нагрузки на грунт зависит от площади непосредственно заливания, глубины его заложения и массы бетона, который используется для заливки;
  6. Общий результат нагрузки на 1 м2 получается путем суммирования предыдущих итогов.

Эти данные позволяют правильно оценить надежность и долговечность, его предрасположенность к деформации и просадке. Таким образом, пройдя правильно все шаги в алгоритме, можно получить сбор нагрузок.

Предварительным этапом перед любой стройкой является произведение необходимых расчетов и анализ их результатов для возможности дальнейшей оценки. Он зачастую не дает спокойно спать проектировщикам и строителям, поскольку от него очень многое зависит.

Для исчисления, сколько же может выдержать будущее основание той или иной постройки, нужно максимально внимательно и осознанно оценить его параметры и характеристики, сопоставить их с типажом земельного участка и природными климатическими условиями.

Верно собранные исходные данные, правильность и последовательность пунктам алгоритма даст возможность понять, насколько прочным и долговечным будет базис постройки, возможны ли его повреждение и просадка, а также на каких моментах можно немного сэкономить на расходе материалов и трудозатратах.

Источник: nafundamente.ru

Добавить комментарий

Adblock
detector
Вид нагрузки Норм.
Коэф. Расч.
Нагрузка от пола 1-го этажа (q1)