Нагрузки на фундамент: калькулятор, таблица расчета и как правильно рассчитать

Posted on 14.12.1973 by

alexxlab Опубликовано в Разное — Нет комментариев ↓

Сбор нагрузок на фундамент. Как рассчитать, примеры

Чтобы посчитать вес строения, нужно знать только удельный вес материалов и их объемы. Такие данные с легкостью могут предоставить поставщики строительных материалов.

При выполнении расчетов можно также использовать усредненные значения удельного веса конструкций. Для удобства они приведены в таблице 2.

Таблица 2 — Справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м² стены
Каркасные стены толщиной 200 мм с утеплителем	40-70 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

Согласно п. 4.2. СП 20.13330.2011 расчетное значение нагрузки определяется как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке (γ

f) для веса строительных конструкций, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию:

Таблица 3 — Таб. 7.1 СП 20.13330.2011

Конструкции сооружений и вид грунтов

Коэффициент надежности, γ_f

Конструкции

Металлические

Бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные

Бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м, изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засыпки, стяжки и т. п.), выполняемые:

в заводских условиях

на строительной площадке

Грунты:

В природном залегании

На строительной площадке

1,05

1,1

1,2

1,3

1,1

1,15

Выполним расчеты на примере каркасно-щитового дома с мансардой с размерами в плане 6х9 м:

Чтобы посчитать вес от стен дома необходимо вычислить их периметр.

Периметр наружных стен + внутренние стены: Р=47 м, среднюю высоту стен примем h=4,5 м. Тогда вес от конструкции стен будет равен: Р х h х удельный вес материала стен.

47 м х 4,5 м х 70 кг/м² = 14 805 кг = 14,8 т.

Далее посчитаем вес крыши. Принимаем, что вес крыши (деревянная стропильная система с покрытием из металлочерепицы) равен 40 кг/м² (суммарный вес металлочерепицы, обрешетки, стропилы). Тогда вес крыши будет равен:S крыши х удельный вес 1 м

².

92 м ² х 40 кг/м²= 3 680 кг = 3,7 т.

Также необходимо посчитать вес от перекрытий. Принимаем, что вес деревянного пола вместе с утеплителем будет равен 100 кг/м². Тогда вес от перекрытий будет равен:S перекрытия*удельный вес*количество.

54 м²х 0,1 т/м

² х 2 = 10,8 т.

После того как выполнены все необходимые расчеты, полученный вес сооружения умножаем на коэффициент надежности, о котором мы говорили ранее (в расчете для каркасно-щитового дома коэффициент принимаем равным 1,1 – для деревянных конструкций):

29,3 т х 1,1 = 32,2 т

Нагрузка от самого здания составит 32,2 т. Этот вес принят условно, без вычета дверных и оконных проемов.

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. 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.

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/м².

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 = 2,5м². Потом эта цифра умножается на нагрузку, выраженную в кг/м² 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/м³, толщина стеной 500 мм и высотой 6 850 мм.

Внутренние несущие стены — газосиликат плотностью 500 кг/м³, 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 м², а от крыши — 5,9 м².

Сбор нагрузок на внутреннюю несущую стену.

Определяем нагрузки, действующие на 1 м² грузовой площади (кг/м²) всех конструкций, нагрузка которых передается на фундамент.

Вид нагрузки	Норм.	Коэф.	Расч.
Нагрузка от пола 1-го этажа (q₁)
Постоянные нагрузки: — нижняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) — утеплитель t=180мм (пенопласт ρ=20кг/м3) — доски пола t=36мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: — жилые помещения	13,5 кг/м2 3,6 кг/м2 16,2 кг/м2 150 кг/м2	1,1 1,3 1,1 1,3	15,4 кг/м2 4,7 кг/м2 17,8 кг/м2 195 кг/м2
ИТОГО	183,8 кг/м2		232,9 кг/м2
Нагрузка от перекрытия 1-го этажа (q₂)
Постоянные нагрузки: — нижняя обшивка из досок t=16мм (ель ρ=450кг/м3) — доски пола t=36мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: — жилые помещения	7,2 кг/м2 16,2 кг/м2 150 кг/м2	1,1 1,1 1,3	7,9 кг/м2 17,8 кг/м2 195 кг/м2
ИТОГО	173,4 кг/м2		220,7 кг/м2
Нагрузка от перекрытия 2-го этажа (q₃)
Постоянные нагрузки: — нижняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) — утеплитель t=180мм (пенопласт ρ=20кг/м3) — верхняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: — чердачные помещения	13,5 кг/м2 3,6 кг/м2 13,5 кг/м2 70 кг/м2	1,1 1,3 1,1 1,3	15,4 кг/м2 4,7 кг/м2 15,4 кг/м2 91 кг/м2
ИТОГО	100,6 кг/м2		126,5 кг/м2
Нагрузка от конструкций крыши (q₄)
Постоянные нагрузки: — внутренняя обшивка из досок t=16мм (ель ρ=450 кг/м3) — стропила (ель ρ=450кг/м3) — обрешетка (ель ρ=450кг/м3) — гибкая черепица (ρ=1 400кг/м3) Временные нагрузки: — обслуживание крыши	7,2 кг/м2 3,4 кг/м2 3,3 кг/м2 7 кг/м2 100 кг/м2	1,1 1,1 1,1 1,3 1,3	7,9 кг/м2 3,7 кг/м2 3,6 кг/м2 9,1 кг/м2 130 кг/м2
ИТОГО	120,9 кг/м2		154,3 кг/м2
Вес фундамента (q₅)
Постоянные нагрузки: — вес ж/б ленты шириной 400мм (железобетон ρ=2 500 кг/м3)	1 000 кг/м2	1,1	1 100 кг/м2
ИТОГО	1 000 кг/м2		1 100 кг/м2
Вес керамического кирпича (q₆)
Постоянные нагрузки: — вес керамического кирпича 400мм (ρ=1600 кг/м3)	640 кг/м2	1,1	704 кг/м2
ИТОГО	640 кг/м2		704 кг/м2
Все газосиликаных блоков (q₇)
Постоянные нагрузки: — вес газосиликат 400мм (ρ=500 кг/м3)	200 кг/м2	1,1	220 кг/м2
ИТОГО	200 кг/м2		220 кг/м2
Снег (q₈)
Временные нагрузки: — снег	140 кг/м2	1,4	196 кг/м2
ИТОГО	140 кг/м2		196 кг/м2
Ветер (q₉)
Временные нагрузки: — ветер	15 кг/м2	1,4	21 кг/м2
ИТОГО	15 кг/м2		21 кг/м2

Определяем нормативную и расчетную нагрузки на фундамент:

q_норм= 183,8кг/м² · 4,05м + 173,4кг/м² · 4,05м + 100,6кг/м² · 4,05м + 120,9кг/м² · 5,9м + 1000кг/м² · 1,9м + 640кг/м² · 0,73м + 200кг/м² · 6,85м + 140кг/м² · 5,9м + 15кг/м² · 2,95м = 7174,85 кг/м.

q_расч= 232,9кг/м² · 4,05м + 220,7кг/м² · 4,05м + 126,5кг/м² · 4,05м + 154,3кг/м² · 5,9м + 1100кг/м² · 1,9м + 704кг/м² · 0,73м + 220кг/м² · 6,85м + 196кг/м² · 5,9м + 21кг/м² · 2,95м = 8589,05 кг/м.

Расчет нагрузки на фундамент ленточного, столбчатого и свайного типа

Расчет возможной нагрузки на основание здания проводится с целью исключения ошибок при выборе его размеров: площади монолитной ленты, числа и сечения у опорных столбов и свай. Исходными данными являются геологические условия участка, климатические – региона, суммарный вес дома (стен, перекрытий, кровельной системы, предметов внутри и непосредственно фундамента) и выпадаемого снега. Суть вычислений сводится к определению нагрузки на 1 м2 и сравнению ее с нормативной. На установленные СНиП минимальные размеры основы результаты расчета не влияют, но при их превышении ширину монолита или число свай увеличивают. Этот этап проводится на стадии проектирования дома и является обязательным, от правильности его выполнения зависит долговечность всех несущих конструкций.

Оглавление:

Расчет для ленточного основания
Нагрузка на столбчатый и свайный фундаменты
Полезные рекомендации

Расчет ленточного фундамента

Процесс проводится по схеме:

Сбор исходных данных: геологических условий участка, региона строительства, типа и материалов постройки, составление плана дома и определение общей длины несущих стен.
Выбор глубины закладки.
Расчет нагрузки. Поэтапно определяется вес и площадь строительных конструкций: монолита ленточного основания, стен дома и цоколя, чердачных и межэтажных перекрытий, кровли. К постоянной действующим нагрузкам также относят эксплуатационные: вес мебели и содержимого. К периодическим, но обязательно учитываемым – массу снежного покрова, зависящую от региона и угла наклона кровли.
Расчет общей нагрузки на 1 м2 грунта и сравнение ее с показателем несущей способности. При необходимости ее снижения требуется увеличение ширины ленты. Предварительное значение получают путем деления суммарной нагрузки на почву от фундамента на площадь опоры. Показатель для сравнения относится к табличным величинам и выбирается в соответствии с типом грунта. При изменении ширины ленты расчет проводят повторно.

Для исключения ошибок полученное предварительное значение умножают на коэффициент запаса, зависящий от равномерности распределения нагрузки стен на основание и варьирующийся от 1,1 до 1,5 (чем больше площадь несущих конструкций, тем он меньше). Ширина ленты не может быть уже вертикальных стен.

Что учесть при расчете столбчатого или свайного фундаментов?

Такие основы представляют собой систему квадратных или круглых опор, расположенных по углам несущих стен и по их периметру со средним шагов в 2 м. Глубина заложения зависит от параметров грунта, уровень грунтовых вод не должен подходить к подошве столбов ближе 50 см, нижнее основание размещается исключительно в устойчивых слоях. Для фиксации их между собой, принятия и равномерного распределения суммарной весовой нагрузки обустраивают ростверк, его вес также учитывается при расчете. Такие конструкции менее подвержены морозному пучению и оптимальны в плане бюджета при строительстве легких домов или при минимальных рисках усадки.

Расчет нагрузки на столбчатый фундамент проводится по аналогии с ленточным: исходными данными являются глубина вод и промерзания, несущие способности грунта и общий вес сооружения. Важный нюанс – учет массы ростверка и самих столбов обязателен. Составляется предварительная схема расположения опор для подсчета их числа, рассчитывается их несущая способность. Для получения всех этих параметров важно заранее определиться с глубиной заложения.

Площадь квадратных столбов найти легко, рекомендуемый минимум при заливке из бетонного раствора составляет 25×25 см, кладочные изделия размещают с перевязкой рядов (длина стороны совпадает с размерами блока или кирпича). При использовании труб или свай эта величина находится по стандартной формуле: S=π·R2, где π=3,1415, R – радиус. Искомая несущая способность одной опоры определяется путем деления общего веса сооружения на суммарную площадь столбов. После этого она сравнивается с нормативным значением для конкретного грунта, при ее превышении площадь фундамента из столбчатых свай следует увеличить. Возможны два пути решения этой проблемы: установка большего числа опор или усиление их сечения.

Расчет свай проводят аналогичным образом, при этом учитывается вес не только металлических стенок, но и материала заполнения (бетона или песка). Он усложняется из-за необходимости учета сопротивления грунта для боковой поверхности. Средняя глубина заложения свай составляет 2,5 м, влияние таких факторов, как однородность слоев и их высота, неизбежны. Рекомендуемая формула для расчета несущей способности одной опоры:

P=0,7·R_H·F+0,8·U·L·F_H, где:

Значение 0,7 характеризует степень однородности грунта, 0,8 – коэффициент условий работы.
R_H и F_H представляют собой сопротивление грунта под нижним концом сваи и его боковой поверхности, соответственно. Оба показателя нормативные и определяются с помощью таблиц в зависимости от вида и состояния почвы.
F – площадь опоры сваи, в одних случаях она совпадает с сечением, в других – берется с учетом размеров опорной площадки.
L – высота несущего слоя грунта (упрощенно – длина сваи).
U – боковой периметр опоры.

Знание несущей способности одной сваи помогает проверить, выдержит ли фундамент вес здания при выбранной схеме их размещения. При увеличении диаметра опор их количество можно уменьшить, как и при организации опорных площадок под нижним концом. Но эти показатели зависят от многих факторов, в ряде случаев минимальный интервал расположения свай нельзя нарушать, при ведении строительства на проблемных грунтах расчет такого основания и его ростверка однозначно стоит доверить специалистам.

Общие рекомендации

Большинство используемых при вычислениях данных являются табличными, к таким относят снеговую и ветровую нагрузку, несущую способность грунта, глубину промерзания и уровня ГВ в зависимости от региона проживания, удельный вес стройматериалов. Для упрощения процедуры расчета целесообразно использовать онлайн калькуляторы, позволяющие быстро проверить соответствие выбранных параметров фундамента. Для исключения ошибки проводится анализ грунта: пробы собираются на 20 см ниже уровня глубины промерзания и скатываются в шарик.

Песчаники узнать легко по внешнему виду, на несущие способности у них влияет размер фракций: 2 – для мелких, 3 – у среднего, 4,5 – у крупнозерного песка. Супеси вообще не соединяются в единую массу и рассыпаются, расчетная нагрузка у них принимается равной 3. Покрытие шарика трещинами характерно для суглинков, средние несущие способности у них варьируются от 2 до 4. Выкопанная яма не засыпается, отслеживается ее заполнение водой (в идеале – весной, в период подъема паводков).

Расстояние от верхнего края воды до нулевой отметки почвы определяет глубину заложения фундамента и потребность в усилении (утеплении, засыпке более толстой подушке).

Ошибки при анализе геологического участка обходятся дорого, пропускать этот этап нельзя. С видом стройматериалов для стен, перекрытий и кровли, типом, размером постройки и этажностью определяются заранее. Все эти данные вводятся в графы калькулятора, итоги расчета используются для выбора ширины ленточного основания, числа и сечения опор для свайного или столбчатого. Важны любые мелочи, вплоть до веса утеплителя и фасадных систем, увеличение фактической нагрузки свыше расчетной в процессе эксплуатации приводит к усадке или подвижкам фундамента и снижает его устойчивость.

столбчатый, свайный и ленточный, что учесть

Любое строительство дома начинается с расчетных и проектных манипуляций. Чтобы здание прослужило верой и правдой долгие годы, его основание должно иметь достаточную прочность и способность выдерживать определенную нагрузку от стен, кровли, перекрытий и всех конструкционных особенностей постройки. В некоторых случаях с расчетной задачей успешно справляются всевозможные калькуляторы фундамента, представленные в сети. Но нередко они обрисовывают лишь общую картину, не учитывая нюансов строения. Отсюда используются механизмы, позволяющие самостоятельно провести расчет возможной нагрузки, либо доверить этот процесс квалифицированному проектировщику.

Оглавление:

Ленточный фундамент
Столбчатая и свайная основа
Полезные рекомендации по расчету

Результатом качественных подсчетов являются данные по необходимой площади, конфигурации нулевого уровня и предельному давлению на грунт. Усредненного расчета для частного строительства обычно вполне достаточно, где условно принимается значение о равномерной нагрузке.

Расчет нагрузки на фундамент позволяет грамотно подойти к выбору того или иного вида основания. Для выполнения поставленной задачи необходимо оперировать следующими проектными данными:

вес самого здания;
вес и площадь нулевого уровня;
снеговая и ветровая нагрузка, характерная данному климатическому поясу;
площадь подошвы цоколя;
тип почвы и уровень расположения грунтовых вод;
планировка дома, этажность, вид кровли и ее покрытие.

Существуют некоторые различия в подсчетах для разных видов основания.

Ленточный вид

Применительно к ленточному основанию расчет производится с учетом несущей способности грунта. Если значение воздействия на почву несколько выше допустимого, то проблема решается раздвижением опорной площади нулевого уровня, то есть увеличивается ширина ленты.

С помощью ряда размерных конфигураций путем перемножения получается объем рабочей конструкции, который в свою очередь умножается на плотность бетона. Полученный результат покажет массу основания. Далее опорная площадь ленточного фундамента определяется умножением ширины цоколя на его длину.

Площадь подошвы нулевого уровня дома разделить на общую длину всех несущих стен. Полученное значение будет равно минимально допустимой ширине ленточного фундамента, которая в свою очередь не может быть меньше толщины стены.

Нагрузка для столбчатой и свайной основы

В случае фундамента из столбчатых свай, если расчетное давление на грунт превышает допустимые значения, то необходимо увеличить количество либо диаметр свай. В некоторых ситуациях могут потребоваться оба варианта. Число свай, требуемых для конкретного строения, узнается из общего веса строительства поделенного на несущую способность отдельного столба. При этом последнее отличается в зависимости от вида сваи. Важно не забыть и о коэффициенте запаса 1,3 при вычислении массы здания.

Расчет нагрузки на столбчатый фундамент определяется исходя из количества устанавливаемых свай. Для этого площадь основания делится на число опор. Из полученного значения извлекается квадратный корень и результатом будет необходимый размер сечения одной сваи. Отдельным пунктом рассчитывается ширина и несущая способность ростверка свайного фундамента. Вычисления производятся по аналогии с ленточным типом.

Стоит отметить, что сваи для столбчатого фундамента выполняются шагом не более 2 м и располагаются в углах строения, а также в местах пересечения несущих конструкций. На сегодняшний день это наилучший вариант для дома, так как сваи устанавливаются ниже уровня промерзания грунта, что снижает риск возникновения дальнейших деформаций.

Общие рекомендации

Первоначальным проектным этапом является определение типа грунта. От этого будет зависеть глубина заложения будущего основания. Современных способов исследования существует масса, но самый доступный из них – выкопать несколько ям на участке земли под застройку и внимательно рассмотреть состав на срезе.

Глубина заложения цоколя определяется как зависимость показателей уровня сезонного промерзания почвы и типа грунта.

Тип грунта	Уровень промерзания	Глубина заложения
Скальный	любой	любая
Пески крупные и средние	любой	не менее 0,5 м
Пески мелкие и пылевидные	более 2 м	то же
Супеси	менее 2 м	не менее 0,7 м
Суглинок, глина	менее 1 м	Не менее расчетной глубины промерзания

Например: для Московского региона уровень промерзания грунта измеряется примерно в 140 см. На глинистой почве глубина заложения допускается только не меньше расчетной глубины промерзания. Отсюда величина заглубления цоколя будет не менее 1,4 м.

Определение нагрузки на основание здания позволяет:

1. выбрать наилучшее местоположение постройки;

2. свести к минимуму риск возникновения деформаций цоколя и стен;

3. предотвратить возможность проседания грунта и дальнейших деструктивных разрушений;

4. снизить расход используемых материалов.

Общее напряжение на фундамент делится на:

постоянное – от всего строения;
временное – от погодных и климатических условий.

Вес здания определяется суммарным подсчетом массы всех предметов, входящих в конструкцию дома, перекрытий, кровли, предполагаемой мебели и техники. Отсюда же вычисляется нагрузка стен на фундамент путем умножения площади и толщины стен и перегородок на массу основного материала.

Давление от кровли вычисляется исходя из величины проекции крыши, размера нагруженных сторон фундамента и общей массы. При этом играют роль конструктивные особенности, угол наклона и тип покрытия. Перекрытия также дают свое напряжение на нулевой уровень и опираются на две равнозначные стены. Площадь плиты равна величине здания, при этом необходимо учитывать их количество и удельный вес материала, из которого они изготовлены.

Показатель снегового давления воздействует на основание через стены и кровлю. Его легко можно определить, используя объем крыши, размер нагруженных сторон фундамента и общую снеговую нагрузку. Вес того или иного материала, снеговая и ветровая нагрузка – такие параметры, как правило, берутся из справочной литературы.

Суммируя показатели массы всей конструкции, полезную нагрузку, снеговой и ветровой коэффициент, получают общее значение давления на цоколь. Отдельно для дальнейших вычислений производится подсчет веса и площади фундамента.

Стандартная несущая способность любого грунта составляет 2 кг/см2. Коэффициент необходимо учитывать при определении ширины фундамента и предельно допустимого давления на почву.

Нагрузка на почву – это отношение веса здания вместе с основой к опорной площади цоколя. Величина не должна превышать 2 кг/см2. При несоответствии расчетного показателя значению стандарта решается вопрос об увеличении опорной площади основания в зависимости от его типа. При изменении конфигурации цоколя необходимо произвести новый расчет. Резюмировать все вышесказанное и автоматизировать процесс подсчета поможет онлайн калькулятор, который учитывает снеговую нагрузку конкретного региона и примерное наполнение дома (мебель, техника).

Формула расчета нагрузки на фундамент

Фундамент – один из самых важных элементов предстоящей постройки.Если он спроектирован с ошибками, то в будущем могут возникнуть большие проблемы.

Выбор того или иного фундамента определяется прежде всего типом грунта.

А величина его заглубления в основном зависит от глубины промерзания почвы и насколько близко к поверхности находятся грунтовые воды.

Уметь рассчитывать фундамент необходимо для того, чтобы со временем строение не деформировалось, не просело и не разрушилось. Не менее важно это и для оптимального использования стройматериалов и экономии средств.

Профессионально рассчитать фундамент может только специалист, но, вооружась строительным справочником или другими нормативными документами, можно сделать прикидочные расчеты, достаточно близкие к реальным.

Очень важно определить какой должна быть нагрузка на основание фундамента, чтобы грунт не просел под его давлением. Удельное сопротивление грунта – справочная величина и ее можно найти в нормативной документации.

Чтобы вычислить нагрузку P, приходящуюся на основание фундамента нужно выяснить вес всего того, что находится над ним. А именно, вес здания P₁и вес самого фундамента P_f.Формула расчета нагрузки на фундамент выглядит так:

P = P₁+ P_f.

Определяем приблизительный вес здания P

₁

Он включает в себя суммарный вес его составляющих. Всех стен, перекрытий, отделки, окон и дверей, потолка и крыши, лестниц и используемого крепежа, тепло- и гидроизоляционных материалов.
Если применяются стандартные строительные элементы (блоки фундамента, балки, тепло- и гидроизоляционные покрытия, листы ДВП и т.д.), соответствующие нормативным документам, то вес определяется по их размерам и количеству.
Следует учесть полезную нагрузку, создаваемую мебелью, бытовыми приборами, а также максимальным количеством людей, которые могут одновременно находиться в доме. Для прикидочных расчетов ее величина обычно принимается равной произведению общей площади дома на 0,180 т/м2.
Используя нормативные данные по региону, где планируется строительство, определяем снеговую нагрузку, которую создает слой выпавшего снега на крыше.
Определяем силу воздействующего на строение ветра. Ветровая нагрузка приблизительно равна произведению:

S х (40 + 15h),

где S – площадь строения, а h – его высота.

Складывая все полученные величины пунктов 1- 4, и переводя вес в тонны, получим общую примерную нагрузку, действующую на фундамент со стороны здания — P₁.

Вес фундамента P

Если вес здания для всех типов фундаментов считается одинаково, то вес самого фундамента будет подсчитываться по-разному.

1. Расчет нагрузки на ленточный фундамент

Вес фундамента (P_f) в этом случае вычисляется по формуле:

P_f = V x q,

где q – плотность материала, из которого сделан фундамент (определяется по нормативам СНиП), а V – его объем, равный произведению площади опоры фундамента (S) на его высоту (H):

V = S x H;

Зная общую нагрузку на основание ленточного фундамента P и его площадь опоры S, определим величину P/S. Чтобы перекрыть неточности в выборе исходных данных, ее значение должно быть на 15-20% меньше R, расчетного сопротивления грунта, определяемого по справочнику.

2. Столбчатый фундамент

Общая нагрузка, действующая на грунт от подошвы столбчатого фундамента, складывается из распределенного веса строения плюс веса самого столба. Опорная площадь столба – S_s, высота – H.

Тогда его объем равен: V = S_s x H, а вес P_s = V x q, где q– плотность материала, из которого изготовлен столб. Если общее количество столбов N, то общий вес фундамента равен:

P_f= P_sх N,

а общая площадь опоры:

S = S_sx N.

3. Свайный фундамент из заостренных или готовых винтовых свай.

Заостренные концы таких свай уменьшают нагрузку на грунт и не дают выталкивать их при замерзании почвы. Вес планируемого здания определяет необходимое количество свай.

Если известно количество винтовых опор — N и вес сооружения P, то несущая способность одной опоры равна P / N. Выбираем наиболее подходящие готовые сваи с известной несущей способностью и длиной, учитывая геологические особенности местности.

Задачам расчета фундаментов посвящено огромное количество сайтов. Различные по содержанию и сложности разбираемых вопросов.

На сайте http://stroy-svoimi-rukami.ru/fundament/view/22/ можно не только найти подробные разъяснения, но и воспользоваться необходимыми таблицами.

Теоретические основы устройства фундаментов изложены здесь — http://teoriastroiki.ru/spravochnik/fundament/grunty_i_osnovaniya/raschet_fundamenta/

С примерами расчета конкретных фундаментов можно ознакомиться на сайтах:

http://ibud.ua/ru/statya/raschet-fundamenta-primer-rascheta-fundamenta-2992

http://stroy-shkola.ru/fundament/raschet-nagruzki-na-fundament. html

Бесплатными онлайн калькуляторами для строительных расчетов можно воспользоваться здесь:

http://www.zhitov.ru/

http://st-mater.narod.ru/index2.html

http://m350.ru/calculator/

План фундаментной плиты, сбор нагрузок на плиту

Одной из причин такого наплевательского отношения к компьютерам, существующим теориям и методикам расчета, программному обеспечению и прочим достижениям современной науки и техники являются небольшие размеры дома, ведь мы все-таки не завод собрались строить. А потому некоторый запас по прочности, получаемый при упрощенном расчете, и соответственно перерасход материалов могут обойтись дешевле, чем заказ расчета у специалистов.

Пример расчета монолитной фундаментной плиты

Далее будет рассматриваться расчет сплошного фундамента для некоего условного дома размерами 8.8х13.2 м, у которого также есть внутренние стены. Таким образом требуется рассчитать не просто некоторую плиту, опертую по контуру, а некую статически неопределимую конструкцию с дополнительными опорами посредине. При этом план первого этажа выглядит так:

Рисунок 345.1. Примерный план 1 этажа для расчета фундаментной плиты.

Несколько необходимых пояснений:

План 2 этажа не приводится, предполагается, что он приблизительно такой же как и план 1 этажа. Отметка верха фундаментной плиты -0.400 м. Отметка пола 1 этажа +0.100 м. Таким образом подземная часть стен (или часть фундамента под стены) составляет 0.5 м (конструктивные аспекты устройства фундамента под стены в данной статье не рассматриваются). Пол 1 этажа — доски по лагам, перекрытие 1 и 2 этажа — металлические балки (см. рис. 345.1.б). Поэтому при расчете монолитной плиты используется приведенный план 1 этажа (рис. 345.1.в) на котором показаны нагрузки от стен на фундамент с учетом перераспределения нагрузок, при условии, что под дверными проемами фундамент под стены также делается. В итоге под оконными проемами с учетом того, что расстояние от низа проема до верха фундаментной плиты составляет 0. 8 (от пола до подоконника) + 0.5 = 1.3 м, нагрузку от стен можно принимать равномерно распределенной по всей длине стены.

Все стены дома планируются из газобетона D600, толщина всех стен составляет 40 см. Над перекрытием 2 этажа планируется двухскатная кровля из профнастила по деревянным стропилам. Предполагаемое место строительства — живописное село под Киевом. Бурение скважин и прочие мероприятия, связанные с геологоразведкой, не планируются. Ожидаемый уровень грунтовых вод в весеннее время -0.500 м, определен опять таки не бурением скважин, а по рассказам жителей села, у которых весной затапливает подвалы.

Так как геологов в селе никогда не видели, тем не менее даже глинобитные хаты, простоявшие лет 100, в селе имеются, то даже если основанием дома будет самая пористая глина, расчетное сопротивление грунта составит R_o = 1 кг/см² (согласно таблицы 3, приложения 3 к СНиП 2.02.01-83* «Основания и сооружения»).

Конечно, можно воспользоваться формулами, приведенными в том же СНиП, и вычислить расчетное сопротивление грунта более точно, но с учетом того, что основание определено нами на глаз (как минимальное из возможных), не будем слишком углубляться в теорию оснований и сооружений, а перейдем к расчету плиты. Даже если действительное сопротивление грунта будет в 2 или даже в 3 раза больше, ничего страшного в этом нет, только дом будет стоять еще дольше.

Сбор нагрузок на фундамент

1.1 При ориентировочной толщине плиты 30 см плоская равномерно распределенная нагрузка на грунт от веса плиты составит:

q_{фунд.плиты} = 2500х1.2х0.3 = 900 кг/м² (0.09 кг/см²)

где 2500 — объемный вес железобетона, принимаемый для расчета при проценте армирования до 1% (вряд ли у нашей плиты процент армирования будет больше)

1.2 — коэффициент надежности по нагрузке

1.2. Нагрузку от пола 1 этажа (доски по лагам, выставленным на каменные столбики) можно считать условно равномерно распределенной, так как столбиков будет много, к тому же в теле фундамента плиты нагрузка от столбиков будет дополнительно перераспределяться. Таким образом расчетная нагрузка от пола 1 этажа составит:

q_пол1эт. = 500х1.2 = 600 кг/м² (0.06 кг/см²)

где 500 — нагрузка на пол и собственный вес пола

Общая равномерно распределенная нагрузка составит:

q_ф = 900 + 600 = 1500 кг/м²

Все остальные нагрузки будут рассматриваться как линейные равномерно распределенные, так как будут передаваться через стены на фундаментную плиту. А при рассмотрении метра ширины или длины плиты нагрузки, передаваемые стенами, могут рассматриваться, как сосредоточенные.

2.1. Нагрузка от подземной части стен (бетон) на расчетный метр ширины или длины плиты составит:

Q_{фунд.части стен} = 2500х1.2х0.5х0.5 = 750 кг

2.2. Нагрузка от стен из газобетонных блоков марки D600 при общей высоте стен 6 м составит:

Q_стен = 600х1.3х6х0.4 = 1872 кг

В данном случае коэффициент надежности по нагрузке (γ =1.3) дополнительно учитывает отделку стен внутри и снаружи здания.

2.3.1. Нагрузка от перекрытий на наружные стены составит:

Q_{нар.стен} = 600х1.2х3 + 300х1.2х3 = 3240 кг

где 600 = 400 + 200 — нагрузка на перекрытие 1 этажа (200 — возможный вес конструкции перекрытия)

300 = 150 + 150 — нагрузка на перекрытие 2 этажа (чердачное перекрытие)

2.3.2. Нагрузка от перекрытий на внутреннюю стену составит:

Q_{вн.стены} = (600 + 300)1.2х6 = 6480 кг

Снеговая нагрузка для Киева — 160 кг/м². Вес кровли и стропильной системы — около 20 кг/м². При этом распределение снеговой нагрузки и веса стропильной системы будет зависеть от конструктивного решения стропильной системы. В данной статье эти вопросы не рассматриваются, более подробно с принципами расчета стропильных систем можно ознакомиться здесь. При устройстве стропильной системы с подкосами большая часть этой нагузки будет передаваться внутренней стене (если таковая имеется), на которую опирается лежень и подкосы. Однако в нашем случае (см. рис. 345.1.в) в большом помещении такой внутренней стены нет, а стена в правой части здания имеет достаточно широкий дверной проем. В итоге нагрузка на стены, как наружные так и внутренние, в правой и левой частях дома будет разной. Распределение нагрузок на стены мы сделаем на основании следующего примера. Конечно с точки зрения расчетов было бы проще планировать дом с симметричными правой и левой частью, однако с точки зрения бытовых удобств план дома может быть еще более сложным, чем показано на рис. 345.1.

3.1.1. Для всего здания нагрузка от кровли на наружные стены (на рис.345.1.в) показаны более светлым цветом) составит:

Q_{кровли на нар.стены} = (160 + 20)х1.2х4.5х0.25 = 243 кг

где 4.5 — длина горизонтальной проекции стропил, м.

0.25 — коэффициент, учитывающий перераспределение нагрузки при стропильной системе с подкосами.

3.1.2. Для левой части здания нагрузка от кровли на наружную и внутреннюю стены (на рис. 345.1.в) показаны более темным цветом) составит:

Q^л_{кровли на стены} = (160 + 20)х1.2х4.5х0.75/2 = 364.5 кг

где 0.75 — коэффициент, учитывающий перераспределение нагрузки при стропильной системе с подкосами

2 — коэффициент, учитывающий распределение нагрузки на 2 стены

3.1.3. Для правой части здания нагрузка от кровли на внутреннюю стену (с большим дверным проемом) составит:

Q^п_{кровли на вн.стену} = (160 + 20)х1.2х4.5х0.75 = 729 кг

Теперь можно приступать к расчету фундаментной плиты, но сначала не мешает ознакомиться с основными положениями, принимаемыми при подобном расчете.

Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома

Сбор нагрузок разберем на примере. Для расчета ленточного фундамента понадобится собрать нагрузки ото всех конструкций — от крыши до стен.

В чем заключается сбор нагрузки? Начнем с того, что ширина подошвы фундамента непосредственно зависит от величины нагрузки от конструкций. Поэтому первый шаг — это анализ того, сколько типов фундаментных лент мы назначим.

В нашем примере мы рассмотрим двухэтажный дом без подвала с несущими стенами вдоль цифровых осей. На эти стены опираются сборные плиты перекрытия над первым этажом и монолитное перекрытие над вторым этажом, также на них опираются стропила деревянной кровли. Вдоль буквенных осей — самонесущие стены.

Каким образом собирается нагрузка? Если стена самонесущая, то считается просто вес одного погонного метра этой стены (окна и двери условно не учитываем). Если стена является несущей, и на нее опираются перекрытие, конструкции крыши или лестница, то к весу самой стены прибавляется еще и нагрузки от половины пролета перекрытия (крыши). Площадь, с которой собирается нагрузка называется грузовой площадью. Допустим, расстояние между двумя несущими стенами 4 метра. Нагрузку мы собираем на 1 погонный метр. Одна половина пролета придется на одну стену, вторая — на вторую. Значит, грузовая площадь для каждой стены от этого перекрытия равна 4*1/2 = 2 м². Если на стену опирается перекрытие с двух сторон, то эти две грузовые площади нужно складывать.

На рисунке показана схема дома и грузовые площади для каждой стены.

Нагрузка на стены по оси «1» и «3» одинаковая, это будет первый тип фундамента. Нагрузка на стену по оси «2» значительно больше, чем на наружные стены (во-первых, в два раза больше нагрузка от перекрытий и крыши, во-вторых, сама стена по оси «2» выше), это будет второй тип фундамента. И третий тип — нагрузка от самонесущих стен по осям «А» и «Б».

После того, как определились с количеством типов фундаментов, определим нагрузки от конструкций.

1. Нагрузка на 1 м² перекрытия над первым этажом.

Нагрузки

Нормативная нагрузка, кг/м²

Коэффициент

Расчетная нагрузка, кг/м²

Постоянная нагрузка:

Плиты перекрытия сборные, круглопустотные — 300 кг/м²

Полы:

звукоизолирующая стяжка толщиной 40 мм, 20 кг/м³

выравнивающая стяжка толщиной 15 мм, 1800 кг/м³

линолеум толщиной 2 мм, 1800 кг/м³

Итого:

300

40*20/1000=0,8

15*1800/1000=27

2*1800/1000=3,6

332

1,1

1,3

300*1,1=330

0,8*1,3=1,04

27*1,3=35,1

3,6*1,3=4,7

371

Временная нагрузка для жилых помещений — 150 кг/м²

150

1,3

150*1,3=195

2. Нагрузка на 1 м² перекрытия над вторым этажом.

Нагрузки

Нормативная нагрузка, кг/м²

Коэффициент

Расчетная нагрузка, кг/м²

Постоянная нагрузка:

Перекрытие монолитное железобетонное, толщиной 140 мм, 2500 кг/м³

Полы:

выравнивающая стяжка толщиной 15 мм, 1800 кг/м³

Итого:

140*2500/1000=350

15*1800/1000=27

377

1,1

1,3

350*1,1=385

27*1,3=35

420

Временная нагрузка для чердака — 70 кг/м²

1,3

70*1,3=91

3. Нагрузка на 1 м² крыши

Нагрузки

Нормативная нагрузка, кг/м²

Коэффициент

Расчетная нагрузка, кг/м²

Постоянная нагрузка:

Обрешетка из сосновых досок, толщиной 50 мм, 600 кг/м³

Ондулин — 3,5 кг/м²

Стропильная нога сечением 5х14см, шаг стропил 1м, из соснового бруса 600 кг/м³

Итого:

50*600/1000=30

3,5

5*14*600/(1*10000)=4,2

1,1

30*1,1=33

4,0

4,2*1,1=4,6

Временная нагрузка:

Снеговая нагрузка (для 4 района, ДБН В. 1.2-2:2006, раздел 8) — 140 кг/м², коэффициент «мю» = 1,25

140

1,25

140*1,25=175

4. Нагрузка от 1 м² наружной стены.

Нагрузки

Нормативная нагрузка, кг/м²

Коэффициент

Расчетная нагрузка, кг/м²

Постоянная нагрузка:

Стена из полнотелого кирпича на тяжелом растворе толщиной 380 мм, 1800 кг/м³

Утеплитель из пенополистирола толщиной 50 мм, 50 кг/м³

Штукатурка толщиной 40 мм — с двух сторон, 1700 кг/м³

Итого:

380*1800/1000=684

50*50/1000=2,5

2*40*1700/1000=136

823

1,1

684*1,1=752

2,5*1,1=2,75

136*1,1=150

905

5. Нагрузка от 1 м² внутренней стены.

Нагрузки

Нормативная нагрузка, кг/м²

Коэффициент

Расчетная нагрузка, кг/м²

Постоянная нагрузка:

Стена из полнотелого кирпича на тяжелом растворе толщиной 380 мм, 1800 кг/м³

Штукатурка толщиной 40 мм — с двух сторон, 1700 кг/м³

Итого:

380*1800/1000=684

2*40*1700/1000=136

820

1,1

684*1,1=752

136*1,1=150

902

Определим нагрузку на 1 погонный метр первого типа фундамента (по оси «1» и «3»).

Нагрузки

Нормативная нагрузка, кг/м

Расчетная нагрузка, кг/м

Постоянная нагрузка:

От веса стены высотой 7,4 м

От перекрытия над первым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)

От перекрытия над вторым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)

От конструкции крыши (длина наклонного стропила 5 м)

Итого:

823*7,4=6090

332*3,4/2 = 565

377*3,4/2 =641

38*5/2 =95

7391

905*7,4=6697

371*3,4/2=631

420*3,4/2=714

42*5/2=105

8147

Временная нагрузка:

На перекрытие над первым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)

На перекрытие над вторым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)

Снеговая нагрузка (длина наклонного стропила 5 м)

Итого:

150*3,4/2 = 255

70*3,4/2 =119

140*5/2 =350

724

195*3,4/2=332

91*3,4/2=155

175*5/2=438

925

Определим нагрузку на 1 погонный метр второго типа фундамента (по оси «2»).

Нагрузки

Нормативная нагрузка, кг/м

Расчетная нагрузка, кг/м

Постоянная нагрузка:

От веса стены высотой 9,6 м

От двух перекрытий над первым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)

От двух перекрытий над вторым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)

От конструкции крыши (длина каждого наклонного стропила 5 м)

Итого:

820*9,6=7872

2*332*3,4/2 = 1130

2*377*3,4/2 =1282

2*38*5/2 =190

10474

902*9,6=8659

2*371*3,4/2=1262

2*420*3,4/2=1428

2*42*5/2=210

11559

Временная нагрузка:

На два перекрытия над первым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)

На два перекрытия над вторым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)

Снеговая нагрузка на два стропила (длина наклонного стропила 5 м)

Итого:

2*150*3,4/2 = 510

2*70*3,4/2 =238

2*140*5/2 =700

1448

2*195*3,4/2=664

2*91*3,4/2=310

2*175*5/2=876

1850

Определим нагрузку на 1 погонный метр третьего типа фундамента (по оси «А» и «Б»).

Нагрузки

Нормативная нагрузка, кг/м

Расчетная нагрузка, кг/м

Постоянная нагрузка:

От веса стены высотой 9,6 м (высоту стены берем по максимуму)

823*9,6=7901

905*9,6=8688

Итак, нагрузки собраны, можно приступать к расчету ленточного фундамента.

Еще полезные статьи:

«Сбор нагрузок для расчета конструкций — основные принципы»

«Как определить нагрузку на крышу в вашем районе»

«Сбор нагрузок в каркасном доме»

«Сбор ветровых нагрузок в каркасном доме»

«Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия. «

«Как рассчитать стены из кладки на устойчивость.»

«Расчет металлического косоура лестницы.»

class=»eliadunit»>

Расчет нагрузки на фундамент | Расчет нагрузки для проектирования фундамента

Эта статья посвящена расчету нагрузок при расчете колонн и фундаментов.

Следующие типы нагрузок действуют на колонну: —

1. Собственный вес колонны x Количество этажей
2. Собственный вес балок на погонный метр
3. Нагрузка на стены на погонный метр
4. Общая нагрузка на плиту (Стабильная нагрузка + Постоянная нагрузка + Собственный вес)

Колонны также подвержены изгибающим моментам, которые следует учитывать при создании окончательного проекта.Существуют различные типы расширенного программного обеспечения для проектирования конструкций, такие как ETABS или STAAD Pro, которые можно применять для эффективного проектирования хорошей конструкции. Расчет структурной нагрузки В профессиональной практике основан на некоторых фундаментальных предположениях.

Для колонн: собственный вес бетона составляет примерно 2400 кг на кубический метр, что соответствует 240 кН. Собственный вес стали составляет примерно 8000 кг на кубический метр. Предположим, что большая колонна размером 230 мм x 600 мм с 1% стали и стандартной высотой 3 метра, собственный вес колонны составляет примерно 1000 кг на этаж, что идентично 10 кН.Так, здесь собственный вес колонны принимается от 10 до 15 кН на этаж.

Для балок: Расчет такой же, как указано выше. Предположим, что каждый метр балки содержит размеры 230 мм x 450 мм без учета толщины плиты. Таким образом, собственный вес составляет примерно 2,5 кН на погонный метр.

Для стен: Плотность кирпича колеблется от 1500 до 2000 кг на кубический метр. Для стены толщиной 6 дюймов, высотой 3 метра и длиной 1 метр нагрузка может быть измерена на погонный метр, что эквивалентно 0. 150 х 1 х 3 х 2000 = 900 кг, что эквивалентно 9 кН/метр. Нагрузку на погонный метр можно измерить для любого типа кирпича, следуя этому методу.

Для автоклавных газобетонных блоков, таких как Aerocon или Siporex, вес на кубический метр должен оставаться в пределах от 550 до 700 кг на кубический метр. При использовании этих блоков в строительстве нагрузки на стены на погонный метр остаются на уровне 4 кН/метр, что приводит к удешевлению строительства.

Для перекрытия: Предположим, что толщина перекрытия составляет 125 мм.Теперь каждый квадратный метр плиты имеет собственный вес 0,125 х 1 х 2400 = 300 кг, что соответствует 3 кН. Предположим, что конечная нагрузка составляет 1 кН на метр, а дополнительная временная нагрузка составляет 2 кН на метр. Таким образом, нагрузка на плиту должна оставаться в пределах 6-7 кН на квадратный метр.

Коэффициент запаса прочности: Наконец, после завершения расчета всей нагрузки на колонну следует также учитывать коэффициент запаса прочности. Для IS 456:2000 коэффициент безопасности равен 1,5.

Типы фундаментов и их использование в строительстве

🕑 Время чтения: 1 минута

Фундаменты подразделяются на мелкозаглубленные и глубокозаглубленные.Обсуждаются типы фундаментов под мелкозаглубленные и заглубленные фундаменты для строительства зданий и их применение.

Целесообразно знать пригодность каждого типа фундамента до их выбора в любом строительном проекте.

Типы фундаментов и их использование

В строительстве используются следующие типы фундаментов:

Неглубокий фундамент
- Отдельный или изолированный фундамент
- Комбинированный фундамент
- Ленточный фундамент
- Плотный или матовый фундамент
Глубокий фундамент
- Свайный фундамент
- Пробуренные шахты или кессоны

Типы мелкозаглубленных фундаментов

1. Индивидуальный или изолированный фундамент

Индивидуальный фундамент или изолированный фундамент является наиболее распространенным типом фундамента, используемого для строительства зданий. Этот фундамент строится для одной колонны и также называется фундаментом подушки.

Форма индивидуального фундамента квадратная или прямоугольная и используется, когда нагрузки от конструкции воспринимаются колоннами. Размер рассчитывается исходя из нагрузки на колонну и безопасной несущей способности грунта.

Прямоугольный изолированный фундамент выбирается, когда фундамент испытывает моменты из-за эксцентриситета нагрузок или из-за горизонтальных сил.

Например, рассмотрим колонну с вертикальной нагрузкой 200 кН и безопасной несущей способностью 100 кН/м ², тогда необходимая площадь фундамента будет 200/100 = 2 м ² . Так, для квадратного фундамента длина и ширина фундамента будут 1,414 м х 1,414 м.

2. Комбинированный фундамент

Комбинированный фундамент строится, когда две или более колонны расположены достаточно близко, а их изолированные фундаменты перекрывают друг друга. Это комбинация изолированных фундаментов, но их конструкция отличается.

Форма этого фундамента представляет собой прямоугольник и используется, когда нагрузки от конструкции воспринимаются колоннами.

3. Распорные или ленточные фундаменты и фундаменты стен

Распорные фундаменты — это фундаменты, основание которых шире, чем типичные фундаменты несущих стен. Более широкое основание этого типа фундамента распределяет вес конструкции здания по большей площади и обеспечивает лучшую устойчивость.

Распорки

Распорные фундаменты и фундаменты стен используются для отдельных колонн, стен и опор мостов, где несущий слой грунта находится в пределах 3 м (10 футов) от поверхности земли.Несущая способность грунта должна быть достаточной, чтобы выдержать вес конструкции на площади основания конструкции.

Их не следует использовать на почвах, где существует вероятность протекания грунтовых вод над несущим слоем почвы, что может привести к размыву или разжижению.

4. Плотные или матовые фундаменты

Сплошные или матовые фундаменты — это типы фундаментов , которые распределяются по всей площади здания, чтобы выдерживать тяжелые структурные нагрузки от колонн и стен.

Плотная или матовая основа

Использование матового фундамента для фундаментов колонн и стен, где нагрузки от конструкции на колонны и стены очень высоки. Это используется для предотвращения дифференциальной осадки отдельных фундаментов, таким образом, спроектированных как единый мат (или комбинированный фундамент) всех несущих элементов конструкции.

Он подходит для обширных грунтов, несущая способность которых меньше для пригодности широких фундаментов и фундаментов стен. Сплошной фундамент экономичен, когда половина площади строения покрыта отдельными цоколями и предусмотрены цокольные фундаменты.

Эти фундаменты не следует использовать там, где уровень грунтовых вод находится выше опорной поверхности почвы. Использование тонального крема в таких условиях может привести к размыву и разжижению.

Типы глубоких фундаментов

5. Свайные фундаменты

Свайный фундамент — это тип фундамента глубокого заложения, который используется для передачи тяжелых нагрузок от конструкции на слои твердых пород, расположенные значительно ниже уровня земли.

Свайный фундамент

Свайные фундаменты используются для передачи тяжелых нагрузок конструкций через колонны на слои твердого грунта, которые находятся намного ниже уровня земли, где нельзя использовать мелкозаглубленные фундаменты, такие как фундаменты на фундаменте и маты.Это также используется для предотвращения подъема конструкции из-за боковых нагрузок, таких как землетрясения и силы ветра.

Подробнее о глубоком фундаменте

Свайные фундаменты обычно используются для грунтов, где грунтовые условия вблизи поверхности земли не подходят для больших нагрузок. Глубина пластов твердых пород может составлять от 5 до 50 м (от 15 до 150 футов) от поверхности земли.

Свайный фундамент воспринимает нагрузки от конструкции за счет поверхностного трения и торцевой опоры.Использование свайных фундаментов также предотвращает неравномерную осадку фундаментов.

Подробнее о свайном фундаменте

6. Буровые шахты или фундамент кессона

Буровые шахты, также называемые кессонами, представляют собой тип глубокого фундамента и действуют аналогично свайным фундаментам, описанным выше, но представляют собой монолитные фундаменты большой мощности. Он противостоит нагрузкам от конструкции за счет сопротивления вала, сопротивления пальцев ног и/или их комбинации.Сооружение буровых стволов или кессонов производится с помощью шнека.

Рис. Просверленные валы или фундамент кессона (Источник: Hayward Baker)

Просверленные валы могут воспринимать нагрузки на колонны больше, чем свайные фундаменты. Он используется там, где глубина твердых слоев ниже уровня земли находится в пределах от 10 до 100 м (от 25 до 300 футов).

Буровые шахты или кессонные фундаменты не подходят при наличии глубоких отложений мягких глин и рыхлых водоносных зернистых грунтов. Он также не подходит для грунтов, где трудно стабилизировать кавернозные образования, грунты, состоящие из валунов, существует артезианские водоносные горизонты.

Резюме:

Каковы широкие классификации фонда?

Фундаменты зданий в целом подразделяются на неглубокие и глубокие фундаменты.

Какие бывают типы мелкозаглубленных фундаментов?

Типы мелкозаглубленных фундаментов: индивидуальный или изолированный фундамент, комбинированный фундамент, ленточный фундамент, плитный или матовый фундамент.

Какие существуют типы глубоких фундаментов?

Типы глубоких фундаментов: свайные и буронабивные или кессонные.

Чем отличается свайный фундамент от буронабивного?

Буронабивные валы действуют подобно свайным фундаментам, но представляют собой монолитные фундаменты высокой несущей способности. Он может передавать нагрузки на колонны больше, чем свайные фундаменты. Он используется там, где глубина твердых слоев ниже уровня земли находится в пределах от 10 до 100 м (от 25 до 300 футов).

В чем разница между изолированным и комбинированным фундаментом?

Комбинированный фундамент строится, когда две или более колонны расположены достаточно близко друг к другу и их изолированные фундаменты перекрывают друг друга.Это комбинация изолированных фундаментов, но их конструкция отличается.

Когда используется плотный или матовый фундамент?

Сплошной или матовый фундамент используется для фундаментов колонн и стен, где нагрузка от конструкции на колонны и стены очень высока. Плоты используются для предотвращения неравномерной осадки отдельных фундаментов, поэтому они спроектированы как комбинированные фундаменты всех несущих элементов конструкции.

Подробнее: Исследование грунта и типы фундаментов на основе свойств грунта

Какие бывают типы фундаментов зданий и как они распределяют нагрузки?

Когда обычный человек думает о фундаменте, на ум, скорее всего, приходят стены подвала его дома. Или они думают о том человеке, который звонит им каждый год в одно и то же время с просьбой о пожертвовании… Стена подвала, или фундаментная стена, — это часть конструкции, которая выдерживает нагрузку от бокового давления грунта, вызванного нарастающим на нее грунтом. , но он также передает нагрузку здания от структуры выше вниз к земле ниже. Существует две категории фундаментов, которые используются для передачи строительных нагрузок на землю: мелкие и глубокие фундаменты. Тип почвы и ее состояние помогают инженерам-строителям определить, какой тип фундамента лучше всего подходит для конкретной конструкции.

Неглубокие фундаменты часто встречаются под малонагруженными конструкциями, такими как дом или сарай, и находятся близко к поверхности земли. Примером мелкозаглубленного фундамента является бетонное основание. Бетонные опоры располагаются под фундаментными стенами и внутренними колоннами и используются для распределения нагрузки от вышележащей конструкции на достаточно большую площадь, что ограничивает движение нижнего грунтового основания. Требуемый размер фундамента зависит от типа почвы, которая находится ниже.Если фундамент размещается на глине, он должен быть намного больше, чем если бы он был размещен на скальной породе, поскольку скальная порода имеет гораздо большую несущую способность.

Неглубокие фундаменты подвержены смещению в зависимости от окружающих условий и типа грунта, на который они опираются. Например, в Виннипеге, где я живу, фундамент большинства домов построен на глине, которая набухает, когда впитывает влагу. Вспучивание почвы вызывает ее вздутие, что может привести к поднятию фундамента и вызвать неравномерную осадку дома.Если дифференциальная осадка минимальна, это обычно не структурная проблема, а скорее эстетическая проблема. Иногда движение может быть настолько сильным, что нарушается структурная целостность системы фундамента и требуется ремонт или замена. Прочтите этот пост, чтобы узнать о некоторых других причинах подвижек и отказов неглубокого фундамента.

Сплошные плиты и плиты на уровне грунта — два других типа мелкозаглубленных фундаментов, которые используются в строительстве и могут быть намного более экономичными, чем глубокие фундаменты, если нагрузки не слишком велики и конструкция может выдерживать дифференциальное движение.Существуют риски, связанные с плитой на уклонах, поскольку грунт под ней может сжиматься и набухать, что может вызвать движение плиты. Если владельцу удобно перемещать плиту, то этот тип плиты перекрытия является наиболее экономичным вариантом. Если отделка и оборудование, размещаемые на плите, не выдерживают движения, то часто рекомендуется структурная плита перекрытия. Структурная плита перекрытия имеет пустоту под ней, поэтому набухание и усадка грунта под ней не влияет на плиту.

Когда почвенные условия не идеальны для устройства неглубоких фундаментов, необходимо рассмотреть возможность создания глубоких фундаментов.

Глубокие фундаменты часто встречаются под большими зданиями, где вес конструкции очень велик и где движение конструкции нежелательно. Эти фундаменты передают нагрузку на землю значительно ниже поверхности земли. Самым распространенным типом фундамента глубокого заложения являются сваи. Сваи длинные и тонкие и передают нагрузки здания за счет трения между стороной сваи и окружающей почвой, а также за счет опоры между нижней частью сваи и слоями почвы под ней.Сваи могут быть изготовлены из стали, дерева или бетона. Стальные сваи часто представляют собой горячекатаные двутавровые профили или винтовые сваи. Деревянные сваи часто представляют собой большие деревянные секции, обработанные давлением и используемые для временных или постоянных построек. Бетонные сваи бывают цельными шестигранной или круглой формы, армированные стальной арматурой.

Некоторые могут подумать, что глубина фундамента коррелирует с величиной нагрузки, передаваемой на грунт, но обычно это не так. Если нагрузки очень велики, глубокие фундаменты устанавливаются ниже поверхности земли до тех пор, пока не встретится прочный/плотный слой почвы, такой как коренная порода или ледниковая долина. Оба они обладают очень высокой несущей способностью, которую не могут обеспечить такие почвы, как глина и гравий. Сваи, которые доходят до крепких/плотных слоев грунта, называются концевыми опорными сваями. Расположение этих слоев почвы может сильно различаться. На большой строительной площадке одна свая может столкнуться с коренной породой на 50 футов ниже уровня земли на одном конце площадки, в то время как свая на другом конце площадки может столкнуться с коренной породой на глубине до 100 футов ниже уровня земли!

Когда сваи используются для передачи нагрузок на окружающий грунт за счет трения, они называются висячими сваями.Большая длина сваи означает большую способность передавать нагрузку на окружающий грунт. Висячие сваи используются, когда необходимо передать на землю более легкие нагрузки и когда неэкономично или нецелесообразно удлинять сваю до плотного слоя почвы. В настоящее время бетонные висячие сваи часто используются для фундамента в новых домах, поскольку они намного более устойчивы, чем фундаменты.

Фундаменты являются одним из важнейших компонентов конструкции здания.К сожалению, грунты, на которые передаются строительные нагрузки, могут быть такими разными в разных местах. Чтобы снизить риск, связанный с фундаментом, всегда рекомендуется, чтобы инженер-геотехник провел исследование грунта. Они смогут дать хорошие рекомендации относительно того, какие фундаменты использовать в зависимости от типа встречающегося грунта. Для большинства новых зданий, в зависимости от вашей юрисдикции, вы не сможете получить разрешение на строительство без геотехнического отчета или рекомендации, основанной на опыте инженеров.

Надеемся, что это дало вам некоторые базовые знания о фундаментах, используемых для поддержки зданий, в которых вы живете и видите в своей повседневной жизни. Если вы хотите узнать больше о фундаментах и других вещах, связанных с проектированием конструкций, не стесняйтесь записаться на наш курс по основам проектирования конструкций! У вас есть вопросы о фондах? Не стесняйтесь, чтобы оставить комментарий ниже.

Если вам нужна дополнительная информация об основах проектирования конструкций, не стесняйтесь взять наше Полное руководство здесь!

FOUNDATIONS: ПРОСТОЙ СПОСОБ ВЫБРАТЬ ЛУЧШЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ | by Eunice Edeoghon

Фундаменты представляют собой горизонтальные или вертикальные конструктивные элементы, которые поддерживают конструкции и передают нагрузки на почву ниже по оптимальной цене.Хороший фундамент способен:

1. Повышать устойчивость конструкции

2. Распределять вес конструкции на большой площади грунта

3. Избегать неравномерной осадки

4. Предотвращать боковое смещение конструкции

Глобально , существуют различные виды грунта с разной несущей способностью. Так, в зависимости от профиля грунта, размера и нагрузки конструкции инженеры выбрали наиболее подходящий из различных типов фундамента для строительных объектов.Эти различные типы обсуждаются по мере нашего продвижения.

ТИПЫ ФУНДАМЕНТОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Фундаменты можно в целом классифицировать как:

1. Неглубокий фундамент

2. Глубокий фундамент Применяется в районах, где несущая способность грунта высока на небольшой глубине. Как правило, глубина фундамента меньше ширины фундамента или менее 3 м.Здесь на несущую способность фундамента влияют условия поверхности. Под этим подразумеваются типы фундаментов:

· Индивидуальный фундамент или изолированный фундамент или башмак

Он используется, когда нагрузка от конструкции приходится на колонны (рис. 3). Обычно каждая колонна имеет собственное основание, которое может быть прямоугольной, квадратной или круглой формы. Подходит, когда колонны расположены не плотно и нагрузка на конструкцию относительно невелика. объединено больше кулисных фундаментов, потому что колонны расположены достаточно близко, а их изолированные цоколя пересекаются друг с другом.Цель состоит в том, чтобы добиться равномерного распределения нагрузки по всей площади фундамента. Его также можно использовать для предотвращения пересечения фундаментом границы участка (как показано на рис. 4)

Рис. 4: КОМБИНИРОВАННЫЙ ФУНДАМЕНТ

· Фундамент стены или ленточный фундамент

Используется для распределения нагрузок несущей конструкции стены до земли. Ширина стены фундамента обычно в 2-3 раза превышает ширину стены фундамента. Он распределяет вес материала по более широкой площади, обеспечивая лучшую устойчивость.Он используется там, где у вас есть прочная почвенная основа и в незаболоченных районах. Как правило, чем слабее почва, тем шире полоса.

РИСУНОК 5: ВИД ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА

· Плотный или матовый фундамент

Они распределяются по всей площади здания, чтобы выдерживать структурные нагрузки от колонн и стен. Он в значительной степени решает проблему дифференциальной осадки, с которой сталкиваются вышеупомянутые типы фундаментов. Бетон распределяется по этому основанию от основания фундамента до немецкого пола, иначе известного как DPC (влагонепроницаемый слой).Их чаще всего используют при строительстве подвальных помещений. Он подходит для мест с песчаным и рыхлым грунтом, то есть с плохой несущей способностью грунта, где конструкция будет подвергаться ударам и рывкам или в заболоченных местах, но в этом случае здание должно иметь меньшую этажность.

РИСУНОК 6: ИНЖЕНЕРЫ, РАБОТАЮЩИЕ НА ФУНДАМЕНТЕ НА МАТЕ НА МЕСТЕ РИС. 7: ВИДЫ ПЛОТНОГО ФУНДАМЕНТА

· Консольный или ленточный фундамент

Это фундаменты, которые аналогичны комбинированному фундаменту тем, что состоят из двух или более фундаментов-колонн, хорошо соединенных друг с другом. по бетонной ленточной балке.Фундаменты под колонны строятся индивидуально и соединяются ленточной балкой. Его также можно использовать для предотвращения пересечения фундаментом границы участка.

РИСУНОК 8: ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТРИС 9: ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ ВИДЫ

Глубокий фундамент

Неглубокий фундамент может быть неэкономичным или даже невозможным, когда несущая способность грунта вблизи поверхности слишком мала. В этих случаях для передачи нагрузок на более прочный слой используют глубокие фундаменты, которые могут располагаться на значительной глубине от поверхности земли. Нагрузка передается через поверхностное трение и торцевую опору

· Свайный фундамент

Свая представляет собой тонкий элемент с малой площадью поперечного сечения по сравнению с его длиной. Сваи передают нагрузки за счет поверхностного трения или подшипника. Через колонны передаются большие нагрузки на твердые слои грунта, находящиеся значительно ниже уровня земли; предотвращение подъема конструкции из-за боковых нагрузок, таких как землетрясения и силы ветра. Он подходит для многоэтажных домов. Он используется в заболоченных районах и там, где несущая способность почвы у поверхности относительно низкая, а верхний слой почвы по своей природе сжимаем.В дополнение к опорным конструкциям сваи также используются для закрепления конструкций против подъемных сил и для оказания помощи конструкциям в сопротивлении боковым силам и силам опрокидывания.

РИСУНОК 7: СВАЙНОЙ ФУНДАМЕНТ

· Буровые шахты или кессонные фундаменты

Они аналогичны свайным фундаментам, за исключением того, что они залиты на месте. Он подходит для мягких глин и рыхлых водоносных зернистых грунтов или там, где существуют артезианские водоносные горизонты. Кессон представляет собой непроницаемую конструкцию, которую можно переместить в нужное место, а затем погрузить на место до нужного уровня, а затем заполнить бетоном, который в конечном итоге превращается в фундамент.Он в основном используется в качестве опор мостов и в сооружениях, требующих фундамента под водоемами. Он снижает шум и вибрацию. Он сопротивляется нагрузкам от конструкции за счет сопротивления вала и/или сопротивления подошвы

РИСУНОК 8: ФУНДАМЕНТ КЕССОНА

· Фундамент опоры

Опора представляет собой подземное сооружение, которое передает более тяжелую нагрузку, которая не может быть передана неглубоким фундаментом. Он обычно мельче, чем свайный фундамент. В отличие от сваи, он может передавать нагрузку на подшипник, а не на поверхностное трение.Он используется там, где здоровые слои горных пород лежат под слоем разложившейся породы наверху, где большая нагрузка должна быть передана на почву, а верхний слой почвы представляет собой жесткую глину, которая сопротивляется забиванию несущей сваи Фундаменты включают:

· Ступенчатый или ступенчатый фундамент

Предлагает решение по поиску фундамента для неровной (неровной) местности. При этом котлованы выполнены в виде ступеней одинаковой глубины и длины (рис. 10).Цель состоит в том, чтобы избежать ненужной резки и наполнения, что сводит к минимуму затраты. Цоколь конструкции должен начинаться после самой высокой точки земли. Иногда по самому нижнему основанию фундамента забивают железобетонные сваи для предотвращения бокового смещения

Рис. 10: СТУПЕНЧАТЫЙ ИЛИ СТУПЕНЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ

· Фундамент перевернутой арки

Используется в местах со слабым грунтом и в районах, где требуется глубокая выемка грунта. невозможно или нагрузка конструкции сосредоточена на столбах.Расположение столбов определяет размах арок. Толщина кольца арки должна быть больше или равна 30 см.

РИСУНОК 11: ФУНДАМЕНТ ПЕРЕВЕРНУТОЙ АРКИ

· Фундамент ростверка

Подходит для участков с очень плохой несущей способностью грунта, но требуется нести очень массивная нагрузка. Они предусмотрены для строительства стоек.

РИСУНОК 12: ИЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ВИД РОСТЯЖНОГО ФУНДАМЕНТАРИСУНОК 13: РОСТЯЖНЫЙ ФУНДАМЕНТ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Фундамент является наиболее важной частью конструкции, и необходимо уделить серьезное внимание выбору наилучшего типа, который будет поддерживать конструкцию. Основа для этого выбора будет варьироваться от места к месту и от здания к зданию. Кроме того, стоимость также может быть определяющим фактором. Если фундамент выйдет из строя, все здание рухнет. Таким образом, инженеры должны сделать это главным приоритетом во время строительства, чтобы избежать задержек в проектах и обеспечить адекватное управление финансами.

Путь непрерывной нагрузки с соединениями от крыши через стену к фундаменту

Вкладка «Соответствие» содержит информацию о программе и коде.Кодовый язык выдержки и обобщены ниже. Чтобы узнать точный язык кода, обратитесь к соответствующему коду, который может потребовать приобретения у издателя. Хотя мы постоянно обновляем нашу базу данных, ссылки могли измениться с момента публикации. Пожалуйста, свяжитесь с нашим веб-мастером, если вы обнаружите неработающие ссылки.

Вкладка «Соответствие» содержит информацию как о программе, так и о коде. Кодовый язык выдержки и обобщены ниже. Чтобы узнать точный язык кода, обратитесь к соответствующему коду, который может потребовать приобретения у издателя.

Международный жилищный кодекс (IRC) 2018 и 2021 года

В таблице R602.3(3) указаны минимальные требования к креплению (гвоздям) различных компонентов конструкции деревянного каркаса, в том числе: стропила или ферма крыши к верхней плите стены; нижняя плита стены к каркасу пола; каркас пола к подоконнику или верхней плите внизу; деревянные конструкционные панели для черновых полов, стен и крыш.

R602.3 Проектирование и строительство.

R602.3.5 Подъемный путь нагрузки для стеновых панелей со связями.

R602.10.1.3 Расстояние между линиями раскосов стен.

R602.10.2.1 Нагрузочные пути подъема скрепленных стеновых панелей.

Модернизация: 2009, 2012, 2015, 2018 и 2021 IRC

Раздел R102.7.1 Дополнения, изменения или ремонт. Дополнения, изменения, реконструкция или ремонт должны соответствовать положениям настоящего Кодекса, не требуя, чтобы неизмененные части существующего здания соответствовали требованиям настоящего Кодекса, если не указано иное. (Дополнительные требования и исключения см. в коде.)

Приложение J

регулирует ремонт, реконструкцию, изменение и реконструкцию существующих зданий и предназначено для поощрения их дальнейшего безопасного использования.

Международные строительные нормы и правила 2018 г.

Раздел 2304.10 Требования к соединителям и крепежным деталям

Раздел 2304.10.6 Пути нагрузки

IBHS FORTIFIED Home Hurricane Standard

FORTIFIED Требования к статусу Gold Раздел

Приложение D

содержит положения о требованиях к модернизации защиты от коррозии.

Стандарт IBHS FORTIFIED для дома при сильном ветре

FORTIFIED Требования к статусу Gold Раздел

Предписывающие меры, требуемые стандартом FORTIFIED Home High Wind для новых домов в районах с сильным ветром, показаны ниже. Эти меры дополняют обычные графики крепления IRC:

IBHS Укрепленный дом Новый дом Стандарт сильного ветра: обязательные требования

Предписания для одноэтажных или двухэтажных зданий, где расстояние между стенами жесткости меньше или равно 2.в 5 раз больше ширины здания.

В дополнение к обычным схемам крепления, указанным в Таблице R602.3(1) Международного жилищного кодекса (IRC) 2006 г. или более поздней версии, за исключением схем крепления гвоздями для обшивки крыши и стен, которые заменяются следующими минимальными требованиями, когда они являются более строгими, чем требования местных норм — следующие минимальные требования к креплению и армированию представлены в качестве предписывающего метода для обеспечения квалифицированного УСТАНОВЛЕННОГО дома на пути непрерывной нагрузки при сильном ветре (CLP).

Система каркаса крыши с обшивкой крыши и креплением обшивки, сконструированная так, чтобы соответствовать или превосходить следующие минимальные требования:
1. Деревянные конструкционные панели толщиной не менее 7 ⁄16 дюймов
2. Обшивка крепится в соответствии с одним из следующих графиков крепления:
  1. обычные гвозди 8d или коробчатые гвозди 10d на расстоянии 4 дюйма на всех элементах каркаса крыши
  2. Гвозди с кольцевым стержнем 8d на расстоянии 6 дюймов. на всех элементах каркаса крыши
3. Конструкция крыши
  1. Если фермы — спроектированные фермы, рассчитанные на минимальную Vasd = 110 миль в час, 3-секундный порыв ветра (ASD), расчетные ветровые нагрузки для местности Воздействие B.
  2. Если стропильная система:
    1. Хомуты для всех пар стропил
    2. Размеры стропил соответствуют пролету и расчетной ветровой нагрузке Vasd = 110 миль/ч при 3-секундном порыве ветра (ASD) для местности. Воздействие B
    3. Установите планку с минимальной грузоподъемностью, указанной в Таблице 9, поверх коньковой доски, соединяющей вершины стропильных пар.
Прикрепите конструкцию крыши к наружной стене с помощью металлических хомутов, соблюдая следующие требования:
1. Металлические хомуты, соединяющие конструкцию крыши с системой наружных стен на всех соединениях каркаса стены с крышей (фермы и стропила), размер которых соответствует требованиям по нагрузке, указанным в Таблице 8.
2. Если обшивка стен используется для передачи нагрузок от верхней плиты в деревянных каркасных стенах на стойки, металлические хомуты, соединяющие фермы/стропила с верхней плитой стены, должны быть на той же стороне, что и обшивка, или для передачи требуются дополнительные металлические соединители. нагрузки от верхней плиты стены к стойкам стены, и они должны быть расположены на той же стороне верхней плиты, что и металлические хомуты, соединяющие фермы или стропила с верхней плитой.
3. Металлические хомуты от ферм/стропил с минимальной грузоподъемностью, указанной в Таблице 8, можно использовать для прямого соединения со стойками стен в деревянных каркасных стенах ниже, если они выровнены по вертикали в пределах 1½ дюйма.
4. Конструкции крыши с деревянным каркасом на каменных стенах должны быть соединены с армированной связующей балкой в верхней части стены с помощью закладных металлических лент, соответствующих требованиям по нагрузке, указанным в Таблице 8.
Внутренние стены жесткости (деревянные каркасные стены, обшитые деревянными конструкционными панелями с обеих сторон, стены из армированной кладки или другие стены жесткости, в зависимости от типа конструкции) требуются, когда длина здания более чем в 2,5 раза превышает его ширину. Стены сдвига должны располагаться в промежуточных точках между торцевыми стенами таким образом, чтобы расстояние между стенками сдвига (концевыми или внутренними стенами сдвига) никогда не превышало 2.в 5 раз больше ширины здания.
Конструкция наружной стены и внутренней жесткой стены (при необходимости):
1. Наружные стены с деревянным каркасом должны быть полностью обшиты, включая области над или под проемами в стенах толщиной не менее 7 ⁄16 дюймов. деревянные конструкционные панели. Внутренние несущие стены должны быть полностью обшиты, включая области над или под проемами в стенах, толщиной не менее 7 ⁄16 дюймов. деревянные конструкционные панели на обеих сторонах стен. Обшивка стен крепится к каркасу стены с помощью:
  1. Для одноэтажного здания или верхнего этажа двухэтажного здания деревянные конструкционные панели должны крепиться к стойкам стены с помощью обычных гвоздей 8d, коробчатых гвоздей 10d или гвоздей с кольцевым стержнем 8d на расстоянии не менее 6 дюймов.о.к. вдоль всех краев и 12 дюймов o.c. к элементам каркаса в области панелей.
  2. Для нижнего этажа двухэтажного здания деревянные конструкционные панели должны быть прикреплены к стойкам стены с помощью обычных гвоздей 8d, коробчатых гвоздей 10d или гвоздей с кольцевым стержнем 8d на расстоянии не менее 3 дюймов. вдоль всех краев и 12 дюймов o.c. к элементам каркаса в области панелей.
2. Кирпичные наружные стены и внутренние стены жесткости должны иметь связующие балки с двумя (2) стержнями № 5, непрерывными или с перекрытием не менее 25 дюймов.Связующие балки должны быть связаны друг с другом в углах и на пересечении внутренних стен жесткости с наружными стенами с минимальным шагом 25 дюймов. круг по обе стороны от угла. Связующая балка на внутренних несущих стенах должна быть непрерывной по ширине здания. Арматура вертикальной стены должна быть привязана к связующей балке минимум на 7½ дюйма. крюк. Все вертикальное армирование должно быть непрерывным или иметь нахлест не менее 25 дюймов, чтобы обеспечить достаточную длину развертывания. Вертикальная арматура (стержни минимум № 5) в каменных стенах должна быть на всех углах, по обе стороны от проемов шириной более 6 футов и на расстоянии не более 8 футов вдоль сегментов стены без проемов.В качестве альтернативы армирование может быть спроектировано с использованием стандартов проектирования каменной кладки для Vasd = 110 миль в час, 3-секундный порыв ветра, расчетные ветровые нагрузки ASD для воздействия на местность B.
3. Другие стеновые системы должны быть построены в соответствии с минимальными проектными требованиями для расчетной ветровой нагрузки Vasd = 110 миль в час при 3-секундном порыве ветра (ASD) для рельефа местности. Воздействие B и конструкционная система крыши должны быть надлежащим образом прикреплены к стеновой системе с использованием соединителей с минимальной предусмотренной мощностью. в таблице 9.
Для многоэтажных деревянных каркасных зданий системы несущих наружных стен над и под каждой системой перекрытий должны быть соединены таким образом, чтобы нагрузки передавались от системы стен над полом к системе стен под полом с использованием одного из следующих методов для достижения грузоподъемность указана в Таблице 9.
1. Установите металлические хомуты, которые соединяют настенные стойки верхней стены с настенными стойками нижней стены или верхние настенные стойки с краевой доской и краевую доску с нижними стенными стойками. Ленты могут быть установлены на каждой стойке или на каком-либо другом удобном расстоянии, не превышающем 8 футов. Например, для пролета крыши 24 фута с ремнями, установленными на расстоянии 4 фута, необходимая нагрузка ремня будет составлять 680 фунтов (170 фунтов). умноженное на расстояние 4 фута).
2. Используйте непрерывную обшивку (минимум 4 фута), которая охватывает всю глубину пола, чтобы соединить верхнюю стену с нижней стеной с указанным количеством гвоздей, указанным в Таблице 10, в стойках стены над полом и стенных стойках под полом.Расстояние между гвоздями вдоль шпилек должно быть не менее 3 дюймов.
Обвязка требуется на концах проемов в наружных стенах с деревянным каркасом, когда проемы имеют ширину более 3 футов:
1. Прикрепите двойную верхнюю пластину к центральному стержню, используя стропы грузоподъемностью 840 фунтов на каждом конце отверстия.
2. Прикрепите двойную верхнюю пластину к жатке на высоте 16 дюймов. используя обвязку с грузоподъемностью 420 фунтов на каждом соединении.
3. Прикрепите конец жатки к шпильке домкрата, используя стропы грузоподъемностью 840 фунтов на каждом конце жатки.
4. Присоедините шпильку типа «король/валет» к фундаменту с помощью обвязок грузоподъемностью 1700 фунтов на каждом конце отверстия.
Прикрепите систему пола и наружные стены к фундаменту с помощью анкерных болтов диаметром 5 ⁄8 дюйма и 3-дюймовых болтов. х 3 дюйма x пластинчатые шайбы толщиной ¼ дюйма с использованием соответствующего расстояния, описанного ниже:
1. Для плит на уровне земли, 24 дюйма. расстояние между анкерными болтами и в пределах 12 дюймов от конца пластины. Для фундамента фальшпола, в том числе фундамента из ствола стены:
  1. 72 дюймарасстояние для одноэтажного строения вдоль наружных стен в продольном направлении здания
  2. 56 дюймов. расстояние для двухэтажного строения вдоль наружных стен в продольном направлении здания
  3. 36 дюймов. расстояние для одноэтажного строения вдоль наружных стен (и внутренних несущих стен, если таковые имеются) в коротком направлении (по ширине) здания
2. 24 дюйма расстояние для двухэтажного строения вдоль наружных стен (и внутренних несущих стен, если таковые имеются) в коротком направлении (по ширине) здания.
3. Примечание. Альтернативные соединения могут быть разработаны с использованием рекомендаций, приведенных в разделе 2.2 Американской ассоциации лесной и бумажной промышленности, Американского совета по дереву «Руководство по деревянному строительству в районах с сильным ветром для домов на одну и две семьи, 110 миль в час, воздействие B, руководство». Если используется альтернативный метод, описание размера соединения и интервала, включая соответствующие ссылки на Американскую ассоциацию лесной и бумажной промышленности, Американский совет по дереву «Руководство по деревянному строительству в районах с сильным ветром для домов на одну и две семьи. ” должен быть предоставлен оценщику жилья FORTIFIED.
Прижимы, соединяющие наружные стены и внутренние стены жесткости с фундаментом, должны быть установлены, как указано ниже:
1. Для одноэтажной конструкции с деревянным каркасом прижимы с минимальной допустимой нагрузкой 3490 фунтов (для высоты стены 8 футов; 4360 фунтов для высоты стены 10 футов) должны быть установлены на внешних углах здания и на концы любых внутренних несущих стен, где они соединяются с наружными стенами.
2. Для верхнего этажа двухэтажной конструкции с деревянным каркасом на каждом внешнем углу и на каждом пересечении требуются ремни или прижимы с минимальной грузоподъемностью 3490 фунтов для высоты стены 8 футов (4360 фунтов для высоты стены 10 футов). внутренней жесткой стены с наружной стеной, которые соединяют систему угловых стоек стены выше с системой угловых стоек стены ниже.
3. Для нижнего этажа двухэтажного деревянного каркасного дома на наружных углах здания и на концах любых внутренних сдвигов должны быть установлены прижимы с минимально допустимой мощностью суммы требуемой мощности для каждого этажа. стены, где они соединяются с внешними стенами. Для высоты стены второго этажа 8 футов и высоты стены первого этажа 10 футов требуемая прижимная способность для нижнего этажа будет составлять 3490 фунтов плюс 4360 фунтов = 7850 фунтов.
Блокировка должна быть установлена на краях настила пола в первых двух пролетах балок или ферм от наружных стен для краев, где стены параллельны балкам пола или фермам пола. Блокировка должна располагаться на расстоянии максимум 4 фута o.c. и соединены с помощью трех (3) гвоздей 16d на каждом конце и двух (2) гвоздей 16d через обшивку пола выше. Для системы пола на уровне второго этажа должна быть установлена лента с минимальной грузоподъемностью 200 фунтов так, чтобы она охватывала внешний край двойной верхней плиты стены ниже и соединялась с нижней частью перекрытия на первом этаже. залив.
Концевая распорка фронтона требуется для систем, не использующих балочный каркас или стены с непрерывным армированием до уровня настила крыши.Для конструкции крыши с деревянным каркасом установите непрерывные 2×4 дюйма. боковая скоба на потолке от концевой фермы фронтона до противоположного конца чердака на высоте 6 футов o.c. Каждая боковая распорка должна иметь металлическую полосу толщиной не менее 20 калибра, соединенную с боковой распоркой, которая также обертывается по нижнему поясу плиты/фермы торцевой стены фронтона, поверх верхней плиты стены ниже и соединяется со шпилькой в стене ниже или с соединительной балкой, если стена кирпичная конструкция. Лента должна быть закреплена десятью (10) гвоздями 8d на каждом конце ленты для деревянного каркаса стены внизу или каменными винтами для приклеивания балки к каменной стене ниже.Блокировка (2 x 4 дюйма) должна быть добавлена в пролет между каркасом фронтонной стены и первой потолочной балкой или фермой и прикреплена к нижней части боковой распорки четырьмя (4) гвоздями 10d.

Таблица 7 . Требуемая минимальная грузоподъемность для коньковых ремней, соединяющих пары стропил, в зависимости от пролета крыши и 24-дюймовой высоты. Расстояние между стропилами (Источник: Стандарт IBHS для сильного ветра).

Пролет крыши (футы)	12	16	20	24	28	32	36
Емкость ремня (фунты)	290	385	485	580	675	775	870

Таблица 8 . Минимальные пропускные способности соединителя «крыша-стена» основаны на пролете крыши и 24-дюймовом диаметре. Расстояние между стропилами или фермами. (Источник: Стандарт IBHS для сильного ветра).

Пролет крыши (футы)	12	16	20	24	28	32	36
Емкость ремня (фунты)	275	335	395	455	510	570	630

Таблица 9 .Нагрузки на соединение между этажами на фут длины стены в зависимости от пролета крыши. (Источник: Стандарт IBHS для сильного ветра).

Пролет крыши (футы)	12	16	20	24	28	32	36
Емкость ремня (фунт/фут длины стены)	80	110	140	170	195	225	255

Таблица 10 . Количество обычных гвоздей 8d, коробчатых гвоздей 10d или 8d с кольцевым стержнем в каждой стойке, необходимых для передачи нагрузки от гвоздей в стене вверху на гвозди в стене внизу, исходя из указанного пролета крыши и расстояния между стойками 16 дюймов (Источник: Стандарт IBHS для сильного ветра ).

Пролет крыши (футы)	12	16	20	24	28	32	36
Количество гвоздей в каждой верхней и нижней стойках для передачи нагрузки через сплошную обшивку	2	3	4	4	5	6	6

Несущая способность фундаментов, соединенных с опорами ЛЭП, при различных направлениях нагрузки

https://doi.

org/10.1016/j.sandf.2015.04.009Получение прав и содержимого

Открытый архив в партнерстве с Японским геотехническим обществом

открытый архив

Резюме

Связанные фундаменты представляют собой эффективный вариант улучшения механических характеристик фундаментов опор ЛЭП. В этом исследовании была исследована несущая способность соединенных фундаментов для конструкций опор ЛЭП с акцентом на влияние направления нагрузки на основе программы полевых экспериментальных испытаний.Улучшенные характеристики соединенных фундаментов наблюдались для направлений нагрузки θ =0° и 45°, рассматриваемых в данном исследовании. Осадки вниз на стороне сжатия для θ = 45° были больше, чем для θ = 0°, в то время как смещения вверх были одинаковыми. Как для вертикальных, так и для боковых перемещений использование связанных фундаментов было более эффективным для θ =45°, и эффективность становилась более выраженной по мере увеличения жесткости соединительной балки. Однако боковая грузоподъемность для θ = 0° и 45° существенно не отличалась для всех условий соединения балки. В результате испытаний модели под нагрузкой в масштабе прототипа было подтверждено, что использование соединенных фундаментов для конструкций опор ЛЭП одинаково эффективно для различных направлений нагрузки. По результатам испытаний было высказано предположение о применимости единой методологии проектирования для анализа устойчивости конструкций опор ЛЭП, подверженных различным направлениям нагрузки.

Ключевые слова

ключевые слова

Transmission Constructures

Соединенные Фонды

Полевые тесты нагрузки

Грузность нагрузки

Дифференциальный расчет

Мягкие почвы

Модель Структуры

IGC: E04

Рекомендуемые статьи Статьи (0)

Ссылки на статьи

Фундаменты зданий. Проектирование зданий

Фундаменты обеспечивают поддержку конструкций, передавая их нагрузку на слои почвы или горных пород, которые имеют достаточную несущую способность и подходящие характеристики осадки для их поддержки.

Существует очень широкий спектр типов фундаментов, подходящих для различных применений, в зависимости от таких соображений, как:

В очень широком смысле фундаменты можно разделить на мелкозаглубленные и глубокие.

[править]

Ленточные фундаменты

обеспечивают непрерывную полосу поддержки линейной конструкции, такой как стена. Подробнее см. в разделе Ленточный фундамент.

Траншейные заливные фундаменты представляют собой разновидность ленточных фундаментов, в которых выемка траншеи почти полностью заполнена бетоном.Для получения дополнительной информации см.: Траншейный фундамент.

Траншейные фундаменты из щебня представляют собой еще один вариант фундаментов с насыпью из траншей и представляют собой традиционный метод строительства, в котором используется рыхлый камень или щебень, чтобы свести к минимуму использование бетона и улучшить дренаж. Для получения дополнительной информации см. Фундаменты из бутовых траншей.

[править] Фундаментные подушки

Фундаментные подушки представляют собой прямоугольные или круглые подушки, используемые для поддержки локализованных нагрузок, таких как колонны. Дополнительные сведения см. в разделе Фундаменты на подушках.

[править] Сплошной фундамент

Сплошные фундаменты представляют собой плиты, которые покрывают большую площадь, часто всю площадь здания, и подходят для плохих грунтовых условий, вероятной осадки или когда создание отдельных ленточных или подкладных фундаментов для большого количества индивидуальные нагрузки. Сплошные фундаменты могут включать балки или утолщенные участки для обеспечения дополнительной поддержки при определенных нагрузках. Дополнительные сведения см. в разделе Фундаменты Raft.

[править] Сваи

Свайные фундаменты представляют собой длинные тонкие колонны, обычно изготавливаемые из стали или железобетона, а иногда и из дерева.

Обычно сваи классифицируются как; торцевые сваи (где большая часть трения развивается в носке сваи, опираясь на твердый слой) или висячие сваи (где большая часть несущей способности сваи развивается за счет касательных напряжений по сторонам сваи, подходит, когда более твердые слои находятся слишком глубоко).

Чаще всего используются сваи; забивные сваи, предварительно изготовленные за пределами площадки, а затем забитые в землю, или буронабивные сваи, заливаемые на месте. Если бурение и заливка происходят одновременно, сваи называются буронабивными сваями непрерывного действия (CFA).

Для получения дополнительной информации см. Свайный фундамент.

[править] Минисваи (или микросваи/микросваи)

Мини-сваи используются там, где доступ ограничен, например, для поддержки конструкций, подверженных осадке. Они могут быть забивными или винтовыми. Для получения дополнительной информации см. Микросваи.

[править] Свайные стены

Помещая сваи вплотную друг к другу, можно создать постоянную или временную подпорную стенку. Это могут быть близко расположенные смежные свайные стены или взаимосвязанные секущиеся стены, которые в зависимости от состава вторичных промежуточных свай могут быть жесткими/мягкими, жесткими/твердыми или жесткими/жесткими секущимися стенками.

[править] Мембранные стенки

Диафрагменные стены изготавливаются путем рытья глубокой траншеи, обрушение которой предотвращается за счет заполнения инженерным раствором, таким как бентонит, а затем траншея заполняется железобетонными панелями, стыки между которыми могут быть водонепроницаемыми.

Обычно используется для строительства сверху вниз, когда цокольный этаж строится одновременно с надземными работами.

Для получения дополнительной информации см. Стенка мембраны.

[править] Кессоны

Кессоны представляют собой водонепроницаемые подпорные конструкции, утопленные в землю путем удаления материала со дна, обычно это может подходить для строительных конструкций ниже уровня воды. Для получения дополнительной информации см. Кессон.

[править] Компенсационные фонды

Если выкапывается очень большое количество материала (например, при наличии глубокого подвала), может быть достаточно, чтобы снятие напряжения в результате земляных работ было равно приложенному напряжению от новой конструкции.В результате должно быть небольшое эффективное изменение напряжения и малое оседание.

Для получения дополнительной информации см. Компенсационный фонд.

[править] Грунтовые анкеры

Грунтовые анкеры передают очень высокие нагрузки, используя залитый раствором анкер для механической передачи нагрузки от сухожилия к земле. Они могут быть предварительно натянуты или могут быть натянуты под действием приложенной нагрузки.

Для получения дополнительной информации см. Заземляющий анкер.

Нагрузки на фундамент: калькулятор, таблица расчета и как правильно рассчитать

Сбор нагрузок на фундамент. Как рассчитать, примеры

Сбор нагрузок на фундамент

Исходные данные:

Требуется:

Сбор нагрузок на внутреннюю несущую стену.

Расчет нагрузки на фундамент ленточного, столбчатого и свайного типа

Что учесть при расчете столбчатого или свайного фундаментов?

столбчатый, свайный и ленточный, что учесть

Ленточный вид

Формула расчета нагрузки на фундамент

Определяем приблизительный вес здания P

Вес фундамента P

План фундаментной плиты, сбор нагрузок на плиту

Пример расчета монолитной фундаментной плиты

Сбор нагрузок на фундамент

Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома

Расчет нагрузки на фундамент | Расчет нагрузки для проектирования фундамента

Типы фундаментов и их использование в строительстве

Резюме:

Какие бывают типы фундаментов зданий и как они распределяют нагрузки?

FOUNDATIONS: ПРОСТОЙ СПОСОБ ВЫБРАТЬ ЛУЧШЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ | by Eunice Edeoghon

Путь непрерывной нагрузки с соединениями от крыши через стену к фундаменту

Несущая способность фундаментов, соединенных с опорами ЛЭП, при различных направлениях нагрузки

Резюме

Ключевые слова

Ключевые слова

Ключевые слова

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Фундаменты зданий. Проектирование зданий

[править]

[править] Фундаментные подушки

[править] Сплошной фундамент

[править] Сваи

[править] Минисваи (или микросваи/микросваи)

[править] Свайные стены

[править] Мембранные стенки

[править] Кессоны

[править] Компенсационные фонды

[править] Грунтовые анкеры

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики