Расчет нагрузки на фундамент

Основой любого капитального строения является фундамент. От его надежности зависит срок эксплуатации здания. Именно поэтому закладка фундамента является одним из самых важных этапов всего строительства. Для того, чтобы фундамент мог выдерживать предполагаемые нагрузки, необходимо не только строго соблюдать технологию его возведения, но и сделать предварительный расчет воздействия на него. Учесть все факторы, влияющие на надежность фундамента, может только специалист, обладающий достаточным опытом и знаниями. Однако сделать предварительные расчеты может каждый желающий. Они покажут, насколько надежным получится фундамент, а также позволят сэкономить некоторое количество средств, исключая лишние затраты на строительство фундамента большего, чем необходимо.

• Читайте про расчет бетона на фундамент.
  

Типы нагрузки

Существует три основных типа нагрузки на фундаментное основание:

1. Первый тип — статический, непосредственный вес конструкций и элементов дома.
   
2. Под вторым типом подразумевают влияние погодных условий, таких как ветра, осадки и прочее.
   
3. К третьему типу относят давление, создаваемое на опоры различными вещами и предметами внутри дома.
   

Последние два типа на первый взгляд могут и не казаться такими важными, но на практике необходимо учитывать все мелочи, только тогда фундамент не будет проседать под воздействием давления. Важной особенностью любого расчета фундамента является не только давление, оказываемое на него. К факторам, определяющим размеры, глубину залегания, степень его армирования и к определению некоторых прочих технических характеристик этого элемента строения, относятся и такие, как свойства грунта и площадь опоры.

Формула расчета нагрузки на фундамент

Основной формулой, использующейся для определения значений, является следующее:
Н = Нф + Нд.

Здесь:

• Н — искомое значение (суммарная нагрузка на фундамент);
  
• Нф — нагрузка фундамента;
  
• Нд — общая нагрузка от строения (нагрузка дома).
  

Два последних параметра этой формуле определяются при помощи специальных таблиц или других формул, о которых мы написали ниже.

Расчет нагрузки дома на фундамент (Нд)

В это значение входят три выше упомянутых показателя. Величины нагрузок различных материалов уже были рассчитаны специалистами и сведены в общих таблицах и справочниках, которыми и можно воспользоваться.

• Каркасные строения, с толщиной стен и изоляции не больше 150 мм — до 50 кг/м?;
  
• Стены из красного кирпича толщиной до пятнадцати сантиметров — 270 кг/м?;
  
• Бревенчатый сруб и стены из массива дерева — около 100 кг/м2;
  
• Железобетонные стены до 15 см толщиной — 350 кг/м?;
  
• Перекрытия с использованием железобетонных конструкций — до 500 кг/м2;
  
• Перекрытия с использованием деревянных балок и утеплителя с плотностью 200?500 кг на метр кубический — от 90 до 300 кг/м2;
  
• Кровля из различных материалов может давать от 30 до 50 кг/м? (кровля из рубероида и шифера до 50 кг/м2, листовая сталь до 30 кг и черепица до 80 кг.).

Посчитав площадь элементов строения, не сложно найти искомое значение. За временную нагрузку, создаваемую снегом, берут значения от 190 кг/м? для холодных северных регионов и 50 кг/м? для южных областей. Нагрузку ветра можно вычислить таким образом:
Нв = П ? (40 + 15 ? Н).

Здесь в формуле:

• Нв — нагрузка ветра;
  
• П — площадь строения;
  
• Н — высота дома.
  

Просуммировав все полученные значения, можно легко определить необходимую величину давления, создаваемую домом в тоннах.

Нагрузка фундамента (Нф)

Чтобы произвести расчет нагрузки, создаваемой непосредственно фундаментом, нужно воспользоваться следующей формулой:
Нф = Vф ? Q.

Здесь:

• Vф — объем фундамента, полученный путем умножения общей его площади на высоту;
  
• Q — плотность материалов, используемых при строительстве, данное значение можно получить из таблиц или других справочных материалов.
  

Для свайных фундаментов тоже справедлива эта формула, с той лишь разницей, что полученный результат нужно умножить на количество свай и добавить вес пояса, если он применяется. Вес пояса можно рассчитать умножением его общего объема на плотность использованных материалов.


Видео про преимущества фундамента на винтовых сваях:

Удельные значения нагрузки на грунт

Эта величина показывает какое максимальное давление может выдерживать определенная площадь грунта без смещений и проседания. Для разных типов почвы и различных климатических зон удельное давление может быть различным, но в качестве усредненного принимают 2кг/см?.

Подсчитав общую площадь фундамента, которой он контактирует с почвой и умножив его на усредненное удельное давление получим максимально возможную величину нагрузки на грунт.

При этом не стоит забывать о различных единицах измерения в площади фундамента, где используются квадратные метры и удельном значении, где прибегают к квадратным сантиметрам. Необходимо свести их к общим единицам измерения. Полученное значение сравнивают с максимальной нагрузкой, полученной по формулам, приведенным выше. Если максимально допустимое удельное давление меньше нагрузки, оказываемой строением, то необходимо увеличить площадь опоры. Благодаря этим несложным расчетам можно определить размеры фундамента и быть уверенному в том, что он будет служить надежной опорой для строения долгие годы.