Ни одно здание нельзя ставить на грунт без фундамента – основания, равномерно передающего вес сооружения на грунт, обеспечивающего устойчивость и целостность конструкций. Для определения его параметров необходим сбор нагрузок на фундамент и сравнение полученного значения с несущей способностью грунта. От правильности расчетов будет зависеть срок службы дома, его комфортность и безопасность проживания в нем.
Какие нагрузки нужно учитывать
Все нагрузки, воздействующие на фундамент, делятся на постоянные и временные.
Постоянные
К постоянным относятся нагрузки, создаваемые весом всех конструктивных частей дома – стен, перекрытий, кровли, несущих колонн и т.д. А на грунт давит ещё и вес самого фундамента.
В несложных случаях поможет выполнить расчет веса дома калькулятор, который можно найти на многих строительных сайтах. Но лучше, чтобы этой работой занимался специалист-проектировщик.
Постоянная нагрузка на фундамент складывается из веса следующих конструкций:
Компактный дом 100 м2, три спальни и большая кухня-гостиная
- крыши – веса стропил, обрешетки, подкровельного пирога и покрытия (профнастил, шифер, черепица и т.п.);
- несущих и самонесущих стен, постоянных перегородок, опорных колонн;
- дверных и оконных блоков;
- лестничных конструкций;
- межэтажных перекрытий – балок, плит, тепло- и звукоизоляции, бетонной стяжки, покрытия пола;
- перекрытия холодного чердака с учетом утеплителя;
- перекрытия подвала, если оно имеет опору на стены;
Также в расчет нагрузок на фундамент включается его собственный вес.
Временные
Временные нагрузки подразделяются на длительные, кратковременные и особые.
- К длительным нагрузкам относят вес временных перегородок, тяжелого оборудования, мебели.
- К кратковременным – вес людей и животных, постоянно обитающих в доме, а также снеговая и ветровая нагрузка.
- К особым – сейсмические, взрывные и прочие редко возникающие нагрузки.
Как рассчитывать нагрузки
Расчет постоянных нагрузок
Чтобы сделать расчет фундамента по нагрузке, нужно в первую очередь вычислить вес здания. Для этого требуется знать объемы используемых для строительства материалов и их удельный вес. Эти данные можно найти в СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» и различных строительных справочниках. Ими пользуются проектировщики, собирая нагрузки по всем составляющим элементам конструкции. Например, чтобы вычислить вес деревянного перекрытия, нужно сложить вес балок, верхнего и нижнего настила, утеплителя, напольного покрытия, отделки потолка.
Для упрощения расчетов можно пользоваться усредненными значениями для различных конструкций в целом.
В расчет веса дома полученные значения вводятся не в «чистом» виде, а после умножения на коэффициент надежности по нагрузке. Его берут из СП (свод правил) 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».
Расчет временных нагрузок
Далее переходят к расчету временных нагрузок, основную часть которых составляют нагрузки на перекрытия от мебели, техники, предметов быта и интерьера, людей, животных. Определить их с достаточной точностью невозможно, поэтому применяют нормативные значения из того же Свода правил. Их можно найти в таблице 8.3, где сказано, что нормативная равномерно распределенная нагрузка на межэтажные перекрытия принимается равной 150 кг/м². Её нужно умножить на площадь перекрытия, чтобы получить полную нагрузку на него.
Как узнать вес дома?
Чтобы рассчитать вес дома с достаточным запасом надежности, необходимо учесть и временные нагрузки на чердачные перекрытия, так как на них могут храниться различные материалы и находиться люди, занимающиеся ремонтом они равны 70 кг/м².
Далее идут климатические нагрузки – снеговые и ветровые. Снеговые зависят от региона строительства, так как толщина снегового покрова в разных областях сильно отличается. В приложениях к СП 20.13330.2011 есть карта районирования территорий РФ по весу снегового покрова. Всего таких районов 8, и если для первой категории вес снега на 1 кв.м. составляет всего 80 кг, то для восьмой уже 560 кг.
При определении этой нагрузки большое значение имеет и конструктив крыши, её площадь и уклон.
Как в ручной расчет, так и в калькулятор веса дома часто не вводится ветровая нагрузка: для тяжелых капитальных зданий она несущественна и даже может иметь отрицательное значение. Но для легких сооружений с большой парусностью (заборы, беседки) ветровая нагрузка очень важна, так как создает горизонтальное и выдергивающее воздействие.
Пример расчета
Попробуем рассчитать нагрузку на фундамент для одноэтажного бревенчатого дома размером 8х10 м с двухскатной кровлей из профнастила и мансардой. Для упрощения вычислений вес дверей и оконных блоков включим в вес стен.
Вес стен
Для расчета вычисляем периметр всех несущих бревенчатых стен.
- Периметр дома (8 + 10) х 2 = 36 м.
- Длина двух перегородок 16 м.
- Всего 52 м.
При высоте стен 3 м их площадь будет равна 52 х 3 = 156 м².
Фронтоны тоже бревенчатые, их тоже включаем в стены. Площадь двух фронтонов равна:
2 × (8 × 3) : 2 = 24 м².
Общая площадь стен и фронтонов составляет 180 м², а их объем при толщине бревна 0,25 м равен 45 м³.
Находим в таблице удельный вес одного кубометра бревенчатых стен и получаем их вес:
45 × 600 = 27000 кг = 27 т.
Вес крыши
Нагрузка на грунт, передаваемая фундаментом, включает в себя и вес кровельной конструкции. Удельный вес кровли из профнастила с деревянной стропильной системой равен 30 кг/м². Находим площадь каждого ската крыши:
Итого по двум скатам 100 м².
Постоянная нагрузка от крыши:
100 × 30 = 3000 кг = 3 т.
Вес перекрытия
Учитываем вес перекрытий над 1 этажом и между первым этажом и летней не отапливаемой мансардой. Удельный вес дощатого перекрытия с плотным утеплителем равен 300 кг/м². Общий вес:
8 × 10 × 300 × 2 = 4800 кг = 4,9 т.
Теперь полученные значения можно суммировать и применять к результату коэффициент надежности, который для деревянных конструкций равен 1,1:
(27 + 3+ 4,8) × 1,1 = 38,3 т.
Обратите внимание!
Временные нагрузки
Мы имеем два перекрытия общей площадью 160 м². И нормативную временную нагрузку для жилых зданий 150 кг/м². Перемножаем эти значения и получаем нагрузку от людей, мебели и перегородок 24 т.
Снеговую нагрузку определяют, умножая площадь кровли на нормативный вес снегового покрова и коэффициент уклона.
- Площадь кровли известна – 100 м².
- Снеговую нагрузку примем 320 кг/м².
- Для крыш с уклоном 30-45 градусов действует коэффициент 0,7.
100 × 320 × 0,7 = 22400 кг = 22,4 т.
Сбор нагрузок
Расчет нагрузки фундамента завершается суммированием всех полученных значений:
38,3 + 24 + 22,4 = 84,7 т.
Такой вес будет воздействовать на основание дома из нашего примера. Однако нужно учитывать, что на те стороны, на которые опирается кровля и балки перекрытий, нагрузка будет больше, чем на остальные.
Коротко о главном
Определение нагрузки на фундамент необходимо для его проектирования. Она складывается из веса здания и таких непостоянных величин, как вес людей и домашней мебели, перегородок и лежащего на крыше снега. Приведенный в статье пример расчета сильно упрощен, такой способ можно применять только для небольших и сравнительно легких домов и второстепенных построек. Во всех остальных случаях нужен проект с более точными расчетами, учитывающими все нюансы строительства и расположения дома.
Источник: geostart.ru
Как выполняется расчет веса каркасного дома?
Для проектирования фундамента следует рассчитать вес каркасного дома. Основание дома будет надежным и устойчивым, если правильно определить поступающую на него нагрузку и построить достаточно прочный фундамент. Рассмотрим, как рассчитать вес каркасного дома и сколько весят дома со стандартными планировками.
Как рассчитывается вес каркасного дома
Чтобы определить общий вес каркасного дома, требуется сложить значения веса всех элементов конструкции. Для решения этой задачи можно использовать онлайн-калькулятор или суммировать цифры вручную. Узнать значения веса элементов конструкции можно в справочных материалах по строительству каркасных домов.
Справочные значения веса основных элементов дома:
- Каркасная стена толщиной 15 см: 30-50 кг/м2
- Перекрытие чердака: 70-100 кг/м2
- Металлическая кровля: 20-30 кг/м2.
- Кровля из рубероида: 30-50 кг/м2.
- Керамическая черепица: 60-80 кг/м2.
Для расчета нужно измерить площадь стен, перекрытий, кровли и других элементов конструкции. Каждую полученную цифру следует умножить на соответствующее значение веса (кг/м2). Чтобы рассчитать общий вес, необходимо сложить полученные значения.
Зимой вес каркасного дома увеличивается из-за снега, который скапливается на кровле. Снеговую нагрузку нужно учитывать при проектировании фундамента дома. В центральных регионах России снеговая нагрузка составляет 150 кг/м2. Необходимо умножить эту цифру на площадь кровельного покрытия и прибавить к общему весу каркасного дома.
Насколько точными являются расчеты
Важно понимать, что онлайн-калькуляторы и справочные значения применяются для примерного, а не точного расчета веса дома. При расчете желательно выбирать наибольшие из предложенных значений. Чтобы получить точные расчеты, нужно обратиться в строительную компанию.
У каждой компании, которая строит каркасные дома под ключ, есть отработанный метод расчета веса конструкции. При строительстве по типовому проекту вес дома будет известен заранее, как и подходящие типы фундамента. При разработке индивидуальной планировки вес каркасного дома рассчитывается во время проектирования.
Стандартные значения веса каркасных домов
Значения веса каркасных домов с одинаковой площадью основания будут похожими. Для расчета фундамента рекомендуется увеличить среднее значение как минимум на 10-15%, чтобы получить достаточно прочное основание.
Площадь 6х6
Каркасный дом со стенами длиной 6 м, высотой потолков 3 м, чердачным помещением и кровлей из рубероида весит около 10,4 тонны. Вес каждой стены составляет 900 кг, чердачная конструкция весит 3 600 кг, а кровля — 1 800 кг.
Площадь 6х8
Каркасный дом с длиной стен 6 и 8 м, высотой потолка 3 м, чердаком и кровлей из металлических листов будет весить примерно 12 тонн. Короткие стены весят по 900 кг, длинные стены — 1 200 кг. Чердачная конструкция весит 4 800 кг, а металлическая кровля — 1 440 кг.
Площадь 8х8
Каркасный дом со стенами длиной 8 м, высотой потолка 3 м, чердаком и крышей из шифера будет весить около 15,9 тонны. Каждая стена весит 1 200 кг, чердак весит 6 400 кг, а кровля — 2 560 кг.
Площадь 10х10
Каркасный дом с длиной стен 10 м, высотой потолка 3 м, наличием чердака и черепичной кровли весит около 27,6 кг. Каждая стена весит 1 500 кг, чердачная конструкция весит 10 тонн, а черепица — 8 тонн.
Выводы
Чтобы определить вес каркасного дома, можно заказать расчет проекта в строительной компании, воспользоваться справочниками и онлайн-калькулятором. Для расчета фундамента дома можно использовать стандартный вес домов с похожей планировкой. При самостоятельном расчете веса дома рекомендуется увеличить итоговую цифру на 10-15%, чтобы усилить прочность основания.
Источник: sk-tu.ru