На предварительном этапе строительства фундамента необходимо произвести все расчеты нагрузок и составить проект будущего сооружения.
Основной задачей фундаментных оснований является передача нагрузки от строения на почву. Соответственно, для того, чтобы грамотно подготовить проект фундамента, вычислить площадь его опоры, определить состав и строение армирующего пояса и рекомендуемую марку прочности бетона — необходимо произвести расчет всех нагрузок, которые строение будет оказывать на фундамент. При неправильном расчете суммарных нагрузок фундамент может просто не выдержать веса строения и практически «уйти под землю».
Порядок расчета сбора нагрузок на фундамент
На фундамент любого сооружения действует несколько типов нагрузок, которые условно можно разделить на временные и постоянные:
- Во-первых – это собственно вес самого строения, который состоит, в свою очередь из массы всех перекрытий (пола, межэтажных, под крышу), вес стен здания (как несущих, так и внутренних), веса всех элементов инженерной инфраструктуры (водопровод, отопление, канализация) и веса отделочных элементов (короба дверей, сами двери, окна, наружный сайдинг и так далее).
- Во-вторых, на фундамент также давит полезная нагрузка вашего строения. Она включает в себя мебель, различные приборы, оборудование, ну и, конечно же, обитателей строения. При этом может получиться так, что полезная нагрузка может превысить даже вес самого здания. Классический пример – тяжелый дизель-генератор в легком щитовом строении.
- В третьих, это временные нагрузки, которые могут оказываться на строение вследствии различных погодных условий. Такими, например, может быть толстый слой снега на крыше в зимнее время или давление ветра при штормовой погоде.
Рассчитать суммарную величину нагрузок на ваше строение можно точно или приблизительно. Точный расчет происходит, когда у вас на руках имеется подробные проект вашего здания. Исходя из площади стен, перекрытий, используемого материала, числа обитателей, оборудования, климатических условий можно достаточно подробно оценить сбор нагрузок на фундамент.
Впрочем, в большинстве случаев такой расчет сбора нагрузок на фундамент производится приблизительно, а затем полученная цифра умножается на коэффициент «приблизительности», который добавит к итоговой рассчитанной нагрузке некую условную величину.
Пример расчета сбора нагрузок на фундамент
Возьмем для примерного расчета дом в один этаж, под крышей которого будет располагаться мансарда.
На этапе расчета сбора нагрузок в нашем распоряжении будет поэтажный план будущего дома с эскизами фасадов. Имеется и схема дома в разрезе, в котором показано, из каких материалом и какой толщины будут строиться внутренние стены дома.
В итоге мы получаем следующие исходные данные для расчета суммарных нагрузок:
- Дом состоит из одного этажа с обитаемой мансардой
- Размеры дома составляют 10 на 10 метров
- Высота между перекрытиями составляет 2,5 метра,
- Наружные стены будут строиться из газобетонных блоков, их толщина составит 30 см. С наружной стороны они будут облицованы пустотелым кирпичом с лощиной слоя 12 см.
- В доме будет одна внутренняя несущая стена толщиной 38 см.
- Над цоколем будет расположено перекрытие из пустотелой железобетонной плиты. Из аналогичного материала будет построено и чердачное перекрытие.
- Крыша дома будет построена по стропильному типу, кровля будет оборудована из профнастила.
- Дом будет располагаться в уральском регионе России.
Рассчитываем площади всех элементов надземной части нашего строения:
- Полная площадь перекрытий составит 100 кв.м. (10*10м)
- Полная площадь стен, включая проемы под окна и двери составить на первый этаж 100 кв.м. (2,5*4*10м). Для мансардного этажа эта величина будет равна 65 кв.м. (сумма (1*4*10) и (2,5*2,5). Таким образом, общая площадь стен в здании составит 165 кв.м.
- Общая площадь кровельного покрытия на крыше составит 130 кв.м. (1,3*10*10м)
Исходя из приведенной в статье таблице, обозначающей усредненный вес строительных материалов при их расходе на один квадратный метр производим вычисление суммарного постоянного веса строения.
Умножаем площадь элементов дома на усредненный вес используемого строительного материала.
- Масса стен, изготовленных из газобетонных блоков в нашем доме будет составлять 29,7 то есть умножаем общую площадь стен в 100 кв.м. на их толщину в 0,3м и на усредненный вес одного кубометра в 600 кг на один куб.м.
- Облицовочный кирпич, который пойдет на наружную отделку стен здания будет весить 27,72 тонны (умножаем площадь стен в 165 кв.м. толщину в 0,12 м и на плотность отделочного кирпича в 1400 кг. на один кубометр).
- Внутренняя стена, изготовленная из пустотелого кирпича, потянет на 17,1 тонну (умножаем ее площадь в 25 кв.м. на толщину в 0,38 м и на плотность кирпича — 1800 кг на кубометр).
- Цокольное и чердачное перекрытие у нас изготовлены из пустотелых железобетонных плит, общий вес которых составляет по 50 тонн, того 100 тонн (площадь перекрытия 100 кв.м. и плотность составляет 500 кг на кв. метр.
- Изготовленная из профнастила кровля будет весить 3,9 тонны (ее площадь равна 130 кв. м., а усредненный вес 30 кг. на кв. метр).
- Кроме того, при строительстве мансарды будет использоваться утеплительный материал, общий вес которого составит 6,5 тонны
Таким образом, полный вес строительной конструкции нашего одноэтажного дома с мансардой составит примерно 185 тонн.
На строение будут воздействовать также временная климатическая нагрузка – вес снега на кровле в данном регионе может составить 19,5 тонн (на площади 130 кв.м. и плотности снега 150 кг на кв.м.
В доме одномоментно могут находиться до 10 человек, общий вес которых составит 0,8 тонн, а также в нем будет расположена мебель суммарным весом 6 тонн.
Вот так, сравнительно простым способом вы сможете самостоятельно выполнить расчет сбора нагрузок на фундамент вашего будущего дома.