Zbieranie ładunków na fundamencie i na ziemi: jak obliczyć ciężar domu
Żaden budynek nie może być postawiony na ziemi bez fundamentu - fundamentu, który równomiernie przenosi ciężar konstrukcji na grunt, zapewniając stabilność i integralność konstrukcji. Do określenia jego parametrów konieczne jest zebranie obciążeń na fundamencie i porównanie otrzymanej wartości z nośnością gruntu. Żywotność domu, jego komfort i bezpieczeństwo życia w nim będą zależeć od poprawności obliczeń.
Jakie obciążenia wziąć pod uwagę
Wszystkie obciążenia działające na fundament dzielą się na stałe i tymczasowe.
Stały
Stałe obejmują obciążenia spowodowane ciężarem wszystkich elementów konstrukcyjnych domu - ścian, stropów, dachów, słupów nośnych itp. A ciężar samego fundamentu również naciska na ziemię.
W prostych przypadkach kalkulator, który można znaleźć na wielu budowach, pomoże obliczyć wagę domu. Ale lepiej, żeby wykonał to specjalista projektant.
Stałe obciążenie fundamentu to suma ciężaru następujących konstrukcji:
- dachy - waga krokwi, łat, ciasta i powłok dachowych (profilowanie, łupek, dachówka itp.);
- ściany nośne i samonośne, przegrody stałe, słupy nośne;
- bloki do drzwi i okien;
- konstrukcje schodów;
- stropy międzypodłogowe - belki, płyty, izolacja cieplna i akustyczna, wylewka betonowa, wykładziny podłogowe;
- sufity zimnego strychu z uwzględnieniem izolacji;
- podłogi piwniczne, jeśli są podtrzymywane przez ściany;
Uwaga! Jeżeli podłoga pierwszego piętra jest ułożona na ziemi, jej ciężar nie jest brany pod uwagę, ponieważ obciążenie z niej nie jest przenoszone na fundament.
Ponadto przy obliczaniu obciążeń na fundamencie uwzględniono jego własną wagę.
Tymczasowy
Obciążenia tymczasowe dzielimy na długoterminowe, krótkoterminowe i specjalne.
- Obciążenia długoterminowe obejmują ciężar przegród tymczasowych, ciężkiego sprzętu, mebli.
- Krótkoterminowo – waga ludzi i zwierząt mieszkających na stałe w domu, a także obciążenie śniegiem i wiatrem.
- Do specjalnych - sejsmicznych, wybuchowych i innych rzadko występujących obciążeń.
Jak obliczyć obciążenia
Obliczanie obciążeń stałych
Aby dokonać obliczenia fundamentu pod obciążenie, należy najpierw obliczyć ciężar budynku. Aby to zrobić, musisz znać objętości materiałów użytych do budowy i ich ciężar właściwy. Dane te można znaleźć w SNiP II-3-79 „Inżynieria cieplna budowlana” i różnych przewodnikach budowlanych. Są używane przez projektantów, zbierając obciążenia na wszystkich elementach składowych konstrukcji. Na przykład, aby obliczyć wagę podłogi z twardego drewna, należy dodać wagę belek, górnego i dolnego poszycia, izolacji, podłogi i wykończenia sufitu.
Aby uprościć obliczenia, możesz ogólnie użyć średnich wartości dla różnych projektów.
Przy obliczaniu wagi domu uzyskane wartości nie są wprowadzane w postaci „czystej”, ale po pomnożeniu przez współczynnik niezawodności obciążenia. Pochodzi ze wspólnego przedsięwzięcia (zbiór zasad) 20.13330.2011 „Obciążenia i oddziaływania”.
Obliczanie obciążeń na żywo
Następnie przystępują do obliczania obciążeń tymczasowych, których główną częścią jest obciążenie podłóg z mebli, sprzętu, artykułów gospodarstwa domowego i wnętrza, ludzi, zwierząt. Niemożliwe jest ich określenie z wystarczającą dokładnością, dlatego stosuje się standardowe wartości z tego samego kodeksu postępowania. Można je znaleźć w tabeli 8.3, gdzie mówi się, że normatywne obciążenie równomiernie rozłożone na podłogach międzywarstwowych przyjmuje się na 150 kg / m². Aby uzyskać pełne obciążenie, należy go pomnożyć przez powierzchnię podłogi.
Aby obliczyć ciężar domu z wystarczającym marginesem bezpieczeństwa, należy również wziąć pod uwagę tymczasowe obciążenia podłóg na poddaszu, ponieważ można na nich przechowywać różne materiały i są osoby zaangażowane w naprawy, są one równy 70 kg / m².
Przydatne wideo
Dalej są obciążenia klimatyczne - śnieg i wiatr. Pokrywa śnieżna zależy od regionu budowy, ponieważ grubość pokrywy śnieżnej na różnych obszarach jest bardzo różna. W załącznikach do SP 20.13330.2011 znajduje się mapa zagospodarowania przestrzennego terytoriów Federacji Rosyjskiej według wagi pokrywy śnieżnej. W sumie jest 8 takich obszarów, a jeśli dla pierwszej kategorii waga śniegu na 1 mkw. to tylko 80 kg, to za ósme już 560 kg.
Przy określaniu tego obciążenia duże znaczenie ma konstrukcja dachu, jego powierzchnia i nachylenie.
Zarówno w obliczeniach ręcznych, jak iw kalkulatorze wagi domu obciążenie wiatrem często nie jest wprowadzane: w przypadku ciężkich budynków kapitałowych jest ono nieistotne i może mieć nawet wartość ujemną. Ale w przypadku lekkich konstrukcji z dużym wiatrem (ogrodzenia, altany) obciążenie wiatrem jest bardzo ważne, ponieważ tworzy efekt poziomy i ciągnący.
Przykład obliczenia
Spróbujmy obliczyć obciążenie fundamentu parterowego domu z bali o wymiarach 8x10 mz dwuspadowym dachem z tektury falistej i strychem. Aby uprościć obliczenia, ciężar drzwi i pustaków okiennych zostanie uwzględniony w ciężarze ścian.
Waga ściany
Do obliczeń obliczamy obwód wszystkich nośnych ścian z bali.
- Obwód domu (8 + 10) x 2 = 36 m.
- Długość dwóch przegród to 16 m.
- Tylko 52 m.
Przy wysokości ściany 3 m ich powierzchnia będzie równa 52 x 3 = 156 m².
Naczółki również są z bali, uwzględniamy je również w ścianach. Powierzchnia dwóch szczytów to:
2 × (8 × 3) : 2 = 24 m².
Łączna powierzchnia ścian i naczółków wynosi 180 m², a ich kubatura przy grubości kłody 0,25 m wynosi 45 m³.
W tabeli znajdujemy ciężar właściwy jednego metra sześciennego ścian z bali i otrzymujemy ich wagę:
45 × 600 = 27000 kg = 27 ton.
Waga dachu
Obciążenie gruntu przenoszone przez fundament obejmuje ciężar konstrukcji dachu. Ciężar właściwy dachu z tektury falistej z drewnianym systemem wiązarów wynosi 30 kg/m². Znajdź obszar każdego połaci dachowej:
5 × 10 = 50 m².
Razem na dwa stoki 100 m².
Obciążenie dachu:
100 × 30 = 3000 kg = 3 tony.
Waga podłogi
Uwzględniamy ciężar kondygnacji nad pierwszym piętrem oraz między pierwszym piętrem a letnim nieogrzewanym poddaszem. Ciężar właściwy drewnianej podłogi z gęstą izolacją wynosi 300 kg / m². Waga całkowita:
8 × 10 × 300 × 2 = 4800 kg = 4,9 tony.
Teraz można podsumować uzyskane wartości i zastosować do wyniku współczynnik niezawodności, który dla konstrukcji drewnianych wynosi 1,1:
(27 + 3+ 4,8) × 1,1 = 38,3 t.
Notatka! Przy projektowaniu obciążenie jest ważne nie tylko na fundamencie domu, ale także na ziemi, dlatego do obliczeń dodaje się ciężar fundamentu, który oblicza się, mnożąc jego objętość przez ciężar właściwy betonu i współczynnik bezpieczeństwa dla betonu.
Obciążenia na żywo
Posiadamy dwie kondygnacje o łącznej powierzchni 160 m². A standardowe obciążenie użytkowe dla budynków mieszkalnych wynosi 150 kg / m². Mnożymy te wartości i uzyskujemy obciążenie od ludzi, mebli i ścianek działowych 24 tony.
Obciążenie śniegiem określa się przez pomnożenie powierzchni dachu przez normatywną wagę pokrywy śnieżnej i współczynnik nachylenia.
- Znana powierzchnia dachu - 100 m².
- Weźmy obciążenie śniegiem 320 kg / m².
- W przypadku dachów o nachyleniu 30-45 stopni obowiązuje współczynnik 0,7.
100 × 320 × 0,7 = 22400 kg = 22,4 tony.
Odbiór ładunków
Obliczenie obciążenia fundamentu kończy się sumując wszystkie otrzymane wartości:
38,3 + 24 + 22,4 = 84,7 t.
Taka waga wpłynie na podstawę domu z naszego przykładu. Należy jednak pamiętać, że po tych stronach, na których spoczywają belki dachowe i podłogowe, obciążenie będzie większe niż na pozostałych.
Podsumowanie
Określenie obciążenia fundamentu jest niezbędne do jego projektowania. Składa się na nią ciężar budynku oraz takie zmienne wartości jak ciężar ludzi i mebli domowych, ścianki działowe i śnieg leżący na dachu. Podany w artykule przykład obliczeniowy jest znacznie uproszczony, metoda ta może być stosowana tylko w przypadku małych i stosunkowo lekkich domów oraz budynków drugorzędnych. We wszystkich innych przypadkach potrzebny jest projekt z dokładniejszymi obliczeniami, uwzględniający wszystkie niuanse budowy i lokalizacji domu.
