Сбор нагрузок на фундамент

Сбор нагрузок на фундаментСбор нагрузок на фундамент – это один из важных этапов проектирования. Правильно собранные нагрузки позволяют эффективно законструировать фундамент, который будет прочно держать все здание.

Для того чтобы понять, как выполняется сбор нагрузок на фундамент, я продемонстрирую небольшой пример. По моему мнению, данные по сбору лучше всего оформлять в табличной форме. Но для начала давайте пройдемся по азам теоретической части.

Виды нагрузок

Виды нагрузок можно разделить на два типа: постоянные и временные. В зависимости от условий строительства и назначения здания на фундамент может передаваться:

1. Постоянная нагрузка. Сюда относится собственный вес конструкций здания, собственный вес самого фундамента, давление от грунта на обрезах фундамента, а также боковое давление грунта и грунтовых вод.

2. Временная нагрузка, которая в зависимости от времени воздействия подразделяется на:

а) Длительная временная нагрузка, которая действует на фундамент достаточно долго. Сюда относят передачу нагрузки от оборудования, а также полезное давление от материалов (в складских помещениях) и прочих элементов наполнения помещения.

б) Кратковременная нагрузка, которая действует непродолжительное время. В этой категории находится полезная нагрузка на перекрытия от людей, в зависимости от назначения здания (поток в жилом здании и офисном помещении значительно отличается), нагрузки от кранов в промышленных зданиях, а также ветровые и снеговые нагрузки.

в) Особая нагрузка, которая возникает в особых случаях. Эта категория учитывает сейсмические нагрузки, аварийные ситуации, а также нагрузки от просадки здания в районах, где ведутся горные выработки.

Полноценно правильный расчет фундамента выполняется после сбора нагрузок на фундамент. При этом складываются наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок, которые позволяют выявить поведение фундамента в максимально опасном положении.

Выполняя сбор нагрузок на фундамент необходимо все горизонтальные и вертикальные силы (кроме бокового давления грунта) приложить на обрезе фундамента.

Сбор нагрузок на фундамент. Пример

Конструктивная схема нашего здания представлена на картинке. Сооружение имеет несущие кирпичные стены по цифровым осям и самонесущие стены по буквенным. Монолитное перекрытие опирается только на стены по цифровым осям.

Сбор нагрузок на фундамент

Самонесущая стена передает на фундамент только собственный вес, а вот несущие стены, кроме собственного веса, еще воспринимает давление от плит перекрытия и всего, что находится на плите. Возьмем плиту в пролете между осями 1 и 2. Она опирается только на две стены, поэтому вес от плиты будет равномерно передаваться: половина на стену по оси 1, а вторая половина на стену по оси 2. Аналогична ситуация с плитой в пролете осей 2 и 3. В итоге получается, что стена по оси 2 получает в два раза больше нагрузки от плиты перекрытия, чем стена по оси 1 и 3.

Выполняя сбор нагрузок на фундамент, следует понимать, что в зависимости от воспринимаемого давления, фундаменты будут отличаться по своей геометрии. Поэтому Определим, что фундамент под стены по осям 1 и 3 – будет первого типа, фундамент под стену по оси – будет второго типа, а фундамент под стены по осям А и Б – будет третьего типа.

Теперь приступаем к сбору нагрузок от конструкций на 1 м2. Для правильного понимания процесса сбора, данные заносим в таблицу:

Нагрузка Нормативная нагрузка, кг/м2 Коэффициент надежности Расчетная нагрузка, кг/м2
Сбор нагрузки на 1 м2 перекрытия первого этажа
Постоянная нагрузка:
1) Монолитное ж/б перекрытие, толщиной 200мм, 2500 кг/м3
200*2,5=500 1,1 500*1,1=550
2) Звукоизоляция толщиной 50 мм, 25 кг/м3 50*25/1000=1,25 1,3 1,25*1,3=1,6
3) Цементно-песчаная стяжка, толщиной 20 мм, 1800 кг/м3 20*1800/1000=36 1,3 36*1,3=46,8
4) Керамическая плитка, толщиной 4 мм, 1800 кг/м3 4*1800/1000=7,2 1,3 7,2*1,3=9,4
Итого: 544,45   607,8
Временная нагрузка для жилых помещений 150 кг/м2
(СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия")
150 1,3 150*1,3=195
Сбор нагрузки на 1 м2 перекрытия второго этажа
Постоянная нагрузка:
1) Монолитное ж/б перекрытие, толщиной 200мм, 2500 кг/м3
200*2500/1000=500 1,1 500*1,1=550
2) Цементно-песчаная стяжка, толщиной 20 мм, 1800 кг/м3 20*1800/1000=36 1,3 36*1,3=46,8
3) Линолеум, толщиной 2 мм, 1800 кг/м3 2*1800/1000=3,6 1,3 3,6*1,3=4,7
Итого: 539,6   622,5
Временная нагрузка для чердака 70 кг/м2 70 1,3 70*1,3=91
Сбор нагрузки на 1 м2 покрытия
Постоянная нагрузка:
1) Обрешетка из сосновой доски, толщиной 40 мм, 600 кг/м3
40*600/1000=24 1,1 24*1,1=26,4
2) Металлочерепица 5 кг/м2 5 1,1 5*1,1=5,5
3) Гидроизоляция 1,3 кг/м2 1,3 1,1 1,3*1,1=1,4
4) Стропильная нога сечением 60х120 мм, шаг стропил – 1.1м, сосна – 600 кг/м3 6*12*600/(1*11000)=3,9 1,1 3,9*1,1=4,3
Итого: 34,2   37,6
Временная нагрузка:
Снеговая нагрузка 160 кг/м2
160 1,25 160*1,25=200
Нагрузка от 1 м2 внешних стен
Постоянная нагрузка:
1) Стена из кирпича на тяжелом растворе, толщиной 510 мм, 1800 кг/м3
510*1800/1000=918 1,1 918*1,1=1009,8
2) Утеплитель, толщиной 60 мм, 55 кг/м3 60*55/1000=3,3 1,1 3,3*1,1=3,6
3) Внешняя и внутренняя штукатурка стены из цементно-песчаного раствора, толщиной 30 мм, 1900 кг/м3 2*30*1900/1000=114 1,1 102*1,1=125,4
Итого: 1035,3   1138,8
Нагрузка от 1 м2 внутренней стены
Постоянная нагрузка:
1) Стена из кирпича на тяжелом растворе, толщиной 510 мм, 1800 кг/м3
510*1800/1000=918 1,1 918*1,1=1009,8
2) Штукатурка стены с двух сторон из цементно-песчаного раствора, толщиной 30 мм, 1900 кг/м3 2*30*1900/1000=114 1,1 114*1,1=125,4
Итого: 1032   1135,2
Сбор нагрузки на фундамент первого типа (1 п.м.)
Постоянная нагрузка:
1) От веса стены, высотой 7.5м
1035,3*7,5=7764,8   1138,8*7,5=8541
2) От перекрытия над первым этажом (Пролет в чистоте 4.2-0.51-0.255=3.435м) 544,45*3,435/2=935   607,8*3,435/2=1043,8
3) От перекрытия над вторым этажом (Пролет в чистоте 4.2-0.51-0.255=3.435м) 539,6*3,435/2=926,7   622,5*3,435/2=1069,1
4) От конструкции покрытия (длина наклонного стропила 5.8м) 34,2*5,8/2=99,2   37,6*5,8/2=109
Итого: 9725,7   10762,9
Временная нагрузка:
1) На перекрытие над первым этажом
150*3,435/2=257,6   195*3,435/2=334,9
2) На перекрытие над вторым этажом 70*3,435/2=120,2   91*3,435/2=156,3
3) Снеговая нагрузка 160*5,8/2=464   200*5,8/2=580
Итого: 841,8   1071,2
Сбор нагрузки на фундамент второго типа (1 п.м.)
Постоянная нагрузка:
1) От веса стены, высотой 7.5м
1032*7,5=7740   1135,2*7,5=8514
2) От двух перекрытий над первым этажом (Пролет в чистоте 4.2-0.51-0.255=3.435м) 2*544,45*3,435/2=1870,2   2*607,8*3,435/2= 2087,8
3) От двух перекрытий над вторым этажом (Пролет в чистоте 4.2-0.51-0.255=3.435м) 2*539,6*3,435/2=1853,5   2*622,5*3,435/2=2138,2
4) От конструкции покрытия (длина каждого наклонного стропила 5.8м) 2*34,2*5,8/2=198,4   2*37,6*5,8/2=218,1
5) От деревянной стойки, высотой 2.3 м, с шагом 1м, из сосны, 600 кг/м3 сечением 6х12см 6*12*600/(1*10000)*2,3 =9,9 1,1 9,9*1,1=10,9
Итого: 11672,0   12969,0
Временная нагрузка:
1) На два перекрытия над первым этажом
2*150*3,435/2=515,3   2*195*3,435/2=669,8
2) На два перекрытия над вторым этажом 2*70*3,435/2=240,5   2*91*3,435/2=312,6
3) Снеговая нагрузка на два стропила (длина наклонного стропила 5,8м) 2*160*5,8/2=928,0   2*200*5,8/2=1160,0
Итого: 1683,8   2142,4
Сбор нагрузки на фундамент третьего типа (1 п.м.)
Постоянная нагрузка:
1) От веса стены высотой 9.6 м
1035,3*9,6=9938,9   1138,8*9,6= 10932,5

Теперь можно сказать, что сбор нагрузок на фундамент выполнен. Можно приступать к выполнению расчета фундамента на прочность, определять глубину заложения и расчетные геометрические размеры.

Пример сбора нагрузок на фундамент довольно простой, но он показывает основную схему действия. В случае возникновения дополнительных вопросов, мы на них с удовольствием ответим в комментариях. Тем, кому нужен файл с таблицей расчетов - можете скачать документ: Сбор нагрузок на фундамент.




© Статья является собственностью recenz.com.ua. Использование материала разрешается только с установлением активной обратной ссылки

 

Комментарии   
+1 #2 Administrator 01.06.2017 14:27
Цитирую Ринат:
в сборе нагрузок на фунд.2-го типа объясните, если не сложно это действие:2*544,45*3,435/2=1870,2. Что есть цифра 2 в нём.

2 - это количество перекрытий. Фундамент второго типа под центральную стену воспринимает нагрузку от плиты, которая слева от стены и от плиты, которая справа от стены. А деление на 2 - это распределение нагрузки. Потому что с каждой плиты половина веса приходится на крайнюю стену, а половина веса на центральную.
Цитировать
0 #1 Ринат 20.04.2017 10:00
в сборе нагрузок на фунд.2-го типа объясните, если не сложно это действие:2*544,45*3,435/2=1870,2. Что есть цифра 2 в нём.
Цитировать
Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Где мы сейчас:
Поиск по сайту
На заметку