Zatížení základů takového domu je vždy menší

Výpočet zatížení základu je nezbytný pro správnou volbu jeho geometrických rozměrů a plochy základny základu. V konečném důsledku závisí pevnost a životnost celé budovy na správném výpočtu základu. Výpočet spočívá v určení zatížení na metr čtvereční půdy a jeho porovnání s přípustnými hodnotami.

Pro výpočet potřebujete vědět:

• Region, ve kterém se budova staví;
• Typ půdy a hloubka podzemní vody;
• Materiál, ze kterého budou vyrobeny konstrukční prvky budovy;
• Dispoziční řešení objektu, počet podlaží, typ střechy.

Na základě požadovaných údajů se po návrhu konstrukce provede výpočet základu nebo jeho konečné ověření.

Zkusme si spočítat zatížení základů pro jednopatrový dům z plných cihel z plného zdiva, o síle stěny 40 cm.Rozměry domu jsou 10×8 metrů. Strop suterénu je železobetonový deskový, strop 1.NP je dřevěný na ocelových nosnících. Střecha je sedlová, krytá plechovou taškou, se sklonem 25 stupňů. Region – Moskevská oblast, půdní typ – vlhké hlíny s koeficientem pórovitosti 0,5. Základ je z jemnozrnného betonu, tloušťka základové stěny pro výpočet se rovná tloušťce stěny.

Určení hloubky založení

Hloubka pokládky závisí na hloubce promrznutí a typu půdy. Tabulka ukazuje referenční hodnoty hloubky zamrznutí půdy v různých oblastech.

Tabulka 1 – Referenční údaje o hloubce zamrznutí půdy

Hloubka základu v obecném případě by měla být větší než hloubka mrazu, ale existují výjimky kvůli typu půdy, jsou uvedeny v tabulce 2.

Tabulka 2 – Závislost hloubky založení na typu zeminy

Hloubka založení je nezbytná pro následný výpočet zatížení půdy a určení její velikosti.

Hloubku promrznutí půdy určíme podle tabulky 1. Pro Moskvu je to 140 cm, podle tabulky 2 zjistíme typ půdy – hlinitá. Hloubka pokládky nesmí být menší než odhadovaná hloubka zamrznutí. Na základě toho je hloubka základů pro dům vybrána 1,4 metru.

Výpočet zatížení střechy

Zatížení střechy je rozloženo mezi ty strany základů, na kterých spočívá systém vazníků skrz stěny. U běžné sedlové střechy jsou to obvykle dvě protilehlé strany základu, u čtyřsedlové střechy všechny čtyři strany. Rozložené zatížení střechy je určeno plochou průmětu střechy, vztaženo na plochu zatížených stran základu, a vynásobeno měrnou hmotností materiálu.

Tabulka 3 – Měrná hmotnost různých typů střešních krytin

1. Určujeme plochu průmětu střechy. Rozměry domu jsou 10×8 metrů, projekční plocha sedlové střechy se rovná ploše domu: 10 = 8 m80.
2. Délka základu se rovná součtu jeho dvou dlouhých stran, protože sedlová střecha spočívá na dvou dlouhých protilehlých stranách. Proto je délka zatíženého základu definována jako 10 2 = 20 m.
3. Plocha základu zatížená střechou o tloušťce 0,4 m: 20 0,4 u8d 2 m XNUMX.
4. Typ povlaku jsou kovové dlaždice, úhel sklonu je 25 stupňů, což znamená, že vypočtené zatížení podle tabulky 3 je 30 kg / m2.
5. Zatížení střechy na základ je 80/8 30 u300d 2 kg / m XNUMX.

Výpočet zatížení sněhem

Zatížení sněhem se přenáší na základ přes střechu a stěny, takže jsou zatíženy stejné strany základu jako při výpočtu střechy. Plocha sněhové pokrývky se počítá jako plocha střechy. Výsledná hodnota se vydělí plochou zatížených stran základu a vynásobí se specifickým zatížením sněhem určeným z mapy.

1. Délka sklonu střechy se sklonem 25 stupňů je (8/2) / cos25 ° = 4,4 m.
2. Plocha střechy se rovná délce hřebene vynásobené délkou svahu (4,4 10) 2 u88d 2 m XNUMX.
3. Sněhové zatížení pro oblast Moskvy na mapě je 126 kg / m 2. Vynásobíme ji plochou střechy a vydělíme plochou zatížené části základu 88 126 / 8 = 1386 kg / m 2.

Výpočet zatížení podlahy

Stropy, stejně jako střecha, obvykle spočívají na dvou protilehlých stranách základu, takže výpočet se provádí s ohledem na plochu těchto stran. Podlahová plocha se rovná ploše budovy. Pro výpočet zatížení podlah je třeba vzít v úvahu počet pater a podlahu suterénu, to znamená podlahu prvního patra.

Plocha každého překrytí se vynásobí měrnou hmotností materiálu z tabulky 4 a vydělí se plochou zatížené části základu.

Tabulka 4 – Měrná hmotnost podlah

1. Podlahová plocha se rovná ploše domu – 80 m 2. Dům má dvě podlaží: jedno železobetonové a jedno dřevěné na ocelových nosnících.
2. Plochu železobetonové podlahy vynásobíme měrnou hmotností z tabulky 4: 80 500 = 40000 kg.
3. Plochu dřevěné podlahy vynásobíme měrnou hmotností z tabulky 4: 80 200 u16000d XNUMX kg.
4. Shrneme je a zjistíme zatížení na 1 m 2 zatížené části základu: (40000 + 16000) / 8 = 7000 kg / m 2.

Výpočet zatížení stěny

Zatížení stěn se určí jako objem stěn vynásobený měrnou hmotností z tabulky 5, výsledek se vydělí délkou všech stran základu vynásobeným jeho tloušťkou.

Tabulka 5 – Měrná hmotnost materiálů stěn

1. Plocha stěny se rovná výšce budovy vynásobené obvodem domu: 3 (10 2 + 8 2) = 108 m 2.
2. Objem stěn je plocha vynásobená tloušťkou, rovná se 108 0,4 u43,2d 3 m XNUMX.
3. Hmotnost stěn zjistíme vynásobením objemu měrnou hmotností materiálu z tabulky 5: 43,2 1800 u77760d XNUMX kg.
4. Plocha všech stran základu se rovná obvodu vynásobenému tloušťkou: (10 2 + 8 2) 0,4 u14,4d 2 m XNUMX.
5. Měrné zatížení stěn na základ je 77760/14,4=5400 kg.

Předběžný výpočet zatížení základů na zemi

Zatížení základu na zeminu se vypočítá jako součin objemu základu a měrné hustoty materiálu, ze kterého je vyroben, děleno 1 m 2 jeho základní plochy. Objem lze nalézt jako součin hloubky základu a tloušťky základu. Tloušťka základu se v předběžném výpočtu rovná tloušťce stěn.

Tabulka 6 – Specifická hustota základových materiálů

1. Plocha základu je 14,4 m 2, hloubka uložení je 1,4 m. Objem základu je 14,4 1,4 u20,2d 3 m XNUMX.
2. Hmotnost základu z jemnozrnného betonu je: 20,2 1800 = 36360 kg.
3. Zatížení země: 36360 / 14,4 = 2525 kg / m2.

Výpočet celkového zatížení na 1 m 2 zeminy

Výsledky předchozích výpočtů jsou shrnuty a je vypočteno maximální zatížení základu, které bude větší pro ty strany, na kterých střecha spočívá.

Podmíněný návrhový odpor půdy R určeno podle tabulek SNiP 2.02.01-83 “Základy budov a staveb”.

Ani jedna budova nemůže být umístěna na zemi bez základu – základu, který rovnoměrně přenáší váhu konstrukce na zem a zajišťuje stabilitu a celistvost konstrukcí. K určení jeho parametrů je nutné shromáždit zatížení na základ a porovnat získanou hodnotu s únosností půdy. Životnost domu, jeho pohodlí a bezpečnost bydlení v něm bude záviset na správnosti výpočtů.

Jaké zatížení je třeba vzít v úvahu

Všechna zatížení působící na základ se dělí na trvalá a dočasná.

Permanentní

Konstanty zahrnují zatížení vzniklá tíhou všech konstrukčních částí domu – stěn, stropů, střech, nosných sloupů atd. A váha samotného základu také tlačí na zem.

Váhu domu vám v jednoduchých případech pomůže spočítat kalkulačka, kterou najdete na mnoha stavbách. Ale je lepší, aby tuto práci provedl specializovaný designér.

Do kalkulátoru je potřeba zadat rozměry všech konstrukcí a vybrat materiály, ze kterých budou vyrobeny

Konstantní zatížení základu je součtem hmotnosti následujících konstrukcí:

• střechy – hmotnost krokví, latí, střešní krytiny a povlaků (profilování, břidlice, tašky atd.);
• nosné a samonosné stěny, trvalé příčky, nosné sloupy;
• dveřní a okenní bloky;
• konstrukce schodišť;
• mezipodlahové stropy – trámy, desky, tepelné a zvukové izolace, betonové potěry, podlahové krytiny;
• stropy studeného podkroví s přihlédnutím k izolaci;
• podlahy suterénu, pokud jsou podepřeny stěnami;

K poznámce! Pokud je podlaha prvního patra položena na zemi, její hmotnost se nebere v úvahu, protože zatížení z ní se nepřenáší do základu.

Při výpočtu zatížení základu je také zahrnuta jeho vlastní hmotnost.

Dočasný

Dočasná zatížení se dělí na dlouhodobá, krátkodobá a speciální.

• Mezi dlouhodobé zatížení patří hmotnost dočasných příček, těžkého vybavení, nábytku.
• Krátkodobě – ​​hmotnost osob a zvířat trvale žijících v domě, stejně jako zatížení sněhem a větrem.
• Ke speciálním – seismickým, výbušným a jiným zřídka se vyskytujícím zátěžím.

Jak vypočítat zatížení

Výpočet stálých zatížení

Chcete-li provést výpočet základu pro zatížení, musíte nejprve vypočítat hmotnost budovy. K tomu potřebujete znát objemy materiálů použitých na stavbu a jejich měrnou hmotnost. Tyto údaje lze nalézt v SNiP II-3-79 “Construction Heat Engineering” a různých stavebních příručkách. Používají je konstruktéři, sbírají zatížení na všechny základní prvky konstrukce. Chcete-li například vypočítat hmotnost podlahy z tvrdého dřeva, musíte sečíst hmotnost trámů, horní a spodní palubky, izolace, podlahy a povrchové úpravy stropu.

Pro zjednodušení výpočtů můžete obecně použít průměrné hodnoty pro různé návrhy.

Při výpočtu hmotnosti domu se získané hodnoty nezadávají v „čisté“ podobě, ale po vynásobení faktorem bezpečnosti zatížení. Je převzato z SP (soubor pravidel) 20.13330.2011 „Zatížení a dopady“.

Výpočet živého zatížení

Dále přistupují k výpočtu dočasného zatížení, jehož hlavní částí je zatížení podlah od nábytku, vybavení, domácích potřeb a interiéru, lidí, zvířat. Není možné je určit s dostatečnou přesností, proto se používají standardní hodnoty ze stejného kodexu. Lze je nalézt v tabulce 8.3, kde se uvádí, že normativní rovnoměrně rozložené zatížení na mezipodlahách se předpokládá 150 kg/m². Aby bylo dosaženo plného zatížení, je třeba ji vynásobit podlahovou plochou.

Aby bylo možné vypočítat hmotnost domu s dostatečnou rezervou bezpečnosti, je také nutné vzít v úvahu dočasné zatížení podlah, protože na nich lze skladovat různé materiály a na opravách se podílejí lidé, jsou rovnající se 70 kg / m².

Popis videa

Jak posbírat všechny náklady na podlahu, viz toto video:

Dále následují klimatické zátěže – sníh a vítr. Sněhová pokrývka závisí na oblasti konstrukce, protože tloušťka sněhové pokrývky v různých oblastech je velmi odlišná. V přílohách SP 20.13330.2011 je mapa zonace území Ruské federace podle váhy sněhové pokrývky. Těchto oblastí je celkem 8, a pokud u první kategorie je hmotnost sněhu na 1 m80. je jen 560 kg, pak u osmého je to již XNUMX kg.

Při stanovení tohoto zatížení má velký význam střešní konstrukce, její plocha a sklon.

Jak při ručním výpočtu, tak v kalkulátoru hmotnosti domu se zatížení větrem často nezadává: u těžkých investičních budov je nevýznamné a může mít i zápornou hodnotu. Ale u lehkých konstrukcí s velkým větrem (ploty, altány) je zatížení větrem velmi důležité, protože vytváří horizontální a tahový efekt.

Příklad výpočtu

Zkusme vypočítat zatížení základů pro jednopatrový srub o rozměrech 8×10 m se sedlovou střechou z vlnité lepenky a podkrovím. Pro zjednodušení výpočtů bude hmotnost dveří a okenních bloků zahrnuta do hmotnosti stěn.

Hmotnost stěny

Pro výpočet spočítáme obvod všech nosných srubových stěn.

• Obvod domu (8 + 10) x 2 = 36m.
• Délka dvou příček je 16m.
• Jen 52 m.

Při výšce stěny 3 m bude jejich plocha rovna 52 x 3 = 156 m².

Štíty jsou rovněž srubové, zařazujeme je i do stěn. Plocha dvou štítů je:

2 × (8 × 3): 2 = 24 m².

Celková plocha stěn a štítů je 180 m² a jejich objem při tloušťce kulatiny 0,25 m je 45 m³.

Najdeme v tabulce měrnou hmotnost jednoho metru krychlového srubových stěn a získáme jejich hmotnost:

45 × 600 = 27000 kg = 27 tun.

Hmotnost střechy

Zatížení na zemi přenášené základem zahrnuje také hmotnost střešní konstrukce. Měrná hmotnost vlnité střechy se systémem dřevěných krokví je 30 kg/m². Najděte plochu každého sklonu střechy:

Celkem pro dvě sjezdovky 100 m².

100 × 30 = 3000 kg = 3 tun.

Hmotnost podlahy

Zohledňujeme váhu podlah nad 1.NP a mezi 300.NP a letním nevytápěným podkrovím. Měrná hmotnost dřevěné podlahy s hustou izolací je XNUMX kg / m². Celková váha:

8 × 10 × 300 × 2 = 4800 kg = 4,9 tuny.

Nyní lze získané hodnoty shrnout a na výsledek použít koeficient spolehlivosti, který je pro dřevěné konstrukce 1,1:

(27 + 3 + 4,8) × 1,1 u38,3d XNUMX tuny.

Dávejte pozor! Pro návrh je zatížení důležité nejen na základu domu, ale také na zemi, proto se do výpočtu připočítává hmotnost základu, která se vypočítá vynásobením jeho objemu měrnou hmotností betonu a bezpečnostní faktor pro beton.

Živá zatížení

Máme dvě podlaží o celkové ploše 160 m². A standardní živé zatížení pro obytné budovy je 150 kg / m². Tyto hodnoty vynásobíme a získáme zátěž od lidí, nábytku a příček 24 tun.

Zatížení sněhem se určí vynásobením plochy střechy normativní hmotností sněhové pokrývky a součinitelem sklonu.

• Plocha střechy je známá – 100 m².
• Vezměme si zatížení sněhem 320 kg / m².

• Pro střechy se sklonem 30-45 stupňů platí koeficient 0,7.

100 × 320 × 0,7 = 22400 kg = 22,4 tuny.

Sběr nákladů

Výpočet zatížení základu je dokončen sečtením všech získaných hodnot:

38,3 + 24 + 22,4 u84,7d XNUMX tun.

Taková hmotnost ovlivní základnu domu z našeho příkladu. Je však třeba mít na paměti, že na těch stranách, na kterých spočívají střešní a podlahové nosníky, bude zatížení větší než na ostatních.

Nejdůležitější znaky

Určení zatížení základu je nezbytné pro jeho návrh. Skládá se z hmotnosti budovy a tak proměnných hodnot, jako je hmotnost osob a bytového nábytku, příček a sněhu ležícího na střeše. Příklad výpočtu uvedený v článku je značně zjednodušený, tuto metodu lze použít pouze pro malé a relativně lehké domy a vedlejší budovy. Ve všech ostatních případech potřebujete projekt s přesnějšími výpočty, s ohledem na všechny nuance stavby a umístění domu.