Какие нагрузки воспринимают фундаменты



В действительности, фундамент не только несёт нагрузку от веса дома. Почему и для чего нужен фундамент?

Добрый день, уважаемые гости и подписчики канала «Строю для себя»!

Вчера побывал в ситуации и столкнулся с очень частым заблуждением людей. Товарищ выбирает дом с целью его дальнейшей покупки и попросил меня проехать вместе с ним несколько объектов недвижимости. Мы были не одни, с нами катался еще агент из риелторской конторы, который как раз и пытался всучить ему практически каждый дом из просмотренных.

Всякий раз, при осмотре дома, риелтор фокусировал внимание не на домах как таковых, а на фундаменте: «посмотрите, какой прочный фундамент, стоит уже 10 лет и хоть бы что» или «вау, такой фундамент и пятиэтажку выдержит». Интересно, как он визуально определял, что фундамент может выдержать, а что не может и мне приходилось его без конца одёргивать, мол, если не знаете, зачем говорите чушь.

На вопросы о глубине или о ширине фундамента, никто, включая хозяина нам и не смог ответить, а что еще хуже, при попытках уйти от ответов на прямые вопросы — лгали и путались в показаниях, не понимая о чем говорят, но лишь бы болтать без остановки и нахваливать дом, с одной лишь целью — продать и заработать на этом.

«Такой фундамент и пятиэтажку выдержит» — это в корне ошибочное заключение, так как основная функция фундамента — не держать, а распределять.

Испокон веков, основной задачей фундамента являлась передача нагрузки вышестоящего строения на основание, при этом не нарушая несущую способность самого основания. А основанием — всегда выступает материковый грунт, прямо лежащий под фундаментом. По сути, как раз грунт и держит весь дом, но никак не фундамент.

Поэтому строительные нормы именно так и названы «Основания и фундаменты».

Основная функция фундамента — связать все узлы строения воедино с целью равномерной ПЕРЕДАЧИ нагрузки на грунт. И только поэтому фундаменты подбираются исходя из состава грунта и его характеристик непосредственно на месте застройки.

К примеру, у нас есть дом, который имеет определенный собственный вес и создает давление на основание, равное 5 кг/кв.см. Так же, у нас есть грунт, несущая способность которого 3 кг/кв.см. (рисунок ниже)

Мы видим, что нагрузка от дома больше, чем может нести грунт и совершенно логично, что нам нужно распределить остаток нагрузки, иначе дом будет давать усадку. Как раз для этой цели и выступает фундамент. Увеличивая площадь опирания его на грунт — мы распределяем вес дома, учитывая особенности основания (рисунок ниже — увеличение подошвы)

Таким образом, фундамент выступает в качестве посредника между строением и основанием. Он воспринимает и передает всю нагрузку на несущий грунт . Безусловно, к фундаментам предъявляются требования по прочности, чтобы не раскрошиться под весом здания для одной единственной цели: обеспечить целостность и сохранность конструкции. А чтобы это сделать и исключить деформации дома, требуется обеспечить:

• отсутствие промерзания грунта под подошвой фундамента;
• правильный расчет площади опирания;
• армирование бетонной конструкции верхнего и нижнего поясов на случай усадки грунта либо его пучения.

Источник

Воздействие каких нагрузок на фундамент следует учитывать при его проектировании?

Если говорить о фундаменте дома, то учитывают нагрузку от собственного веса ( стены, перекрытик, кровля) дома и полезную нагрузку (от мебели) которая будет действовать на него, а так же нагрузку от атмосферных осадков (снег).

1 · Хороший ответ

Все зависит от назначения здания, под которое проектируется фундамент и места, где производится строительство. Например на юге, где снега либо не бывает совсем, либо бывает в незначительном количестве, снеговыми нагрузками можно пренебречь. В любом случае необходимо руководствоваться существующими «СНиПами»: http://снип.рф/snip/full/59

Если говорить о фундаменте дома, то учитывают нагрузку от собственного веса ( стены, перекрытик, кровля) дома и полезную нагрузку (от мебели) которая будет действовать на него, а так же нагрузку от атмосферных осадков (снег).

«,»good»:true,»id»:»d6c12c8d-5f61-4390-a388-afa54ec91b62″,»invalidVerificationsCount»:null,»isThequestion»:null,»liked»:null,»negativeVotes»:0,»pendingModeration»:false,»plainText»:»Если говорить о фундаменте дома, то учитывают нагрузку от собственного веса ( стены, перекрытик, кровля) дома и полезную нагрузку (от мебели) которая будет действовать на него, а так же нагрузку от атмосферных осадков (снег).»,»positiveVotes»:1,»quality»:3,»questionId»:»74c56702-7037-4bee-be9b-fbf63956c228″,»repostsCount»:null,»subscribed»:false,»text»:»Если говорить о фундаменте дома, то учитывают нагрузку от собственного веса ( стены, перекрытик, кровля) дома и полезную нагрузку (от мебели) которая будет действовать на него, а так же нагрузку от атмосферных осадков (снег).»,»updated»:»2020-01-19T19:21:32.115942+00:00″,»validVerificationsCount»:null,»viewsCount»:1429,»votes»:1,»type»:»answer»,»verifiedExperts»:null,»video»:null,»validVerifications»:null,»invalidVerifications»:null>,»c41aaf6e-de18-41dc-bd87-8083443b29c7″:<"anonymous":false,"audienceLimitation":null,"author":"31bdd12d-4232-5966-adc6-a3645b808e31","banned":false,"commentsCount":null,"contextUserCanMakeComment":false,"created":"2019-04-21T10:45:31.111267+00:00","deleted":false,"editorChoice":false,"formattedText":"

Все зависит от назначения здания, под которое проектируется фундамент и места, где производится строительство. Например на юге, где снега либо не бывает совсем, либо бывает в незначительном количестве, снеговыми нагрузками можно пренебречь. В любом случае необходимо руководствоваться существующими \»СНиПами\»: http://снип.рф/snip/full/59

«,»good»:true,»id»:»c41aaf6e-de18-41dc-bd87-8083443b29c7″,»invalidVerificationsCount»:null,»isThequestion»:null,»liked»:null,»negativeVotes»:0,»pendingModeration»:false,»plainText»:»Все зависит от назначения здания, под которое проектируется фундамент и места, где производится строительство. Например на юге, где снега либо не бывает совсем, либо бывает в незначительном количестве, снеговыми нагрузками можно пренебречь. В любом случае необходимо руководствоваться существующими \»СНиПами\»: http://снип.рф/snip/full/59″,»positiveVotes»:0,»quality»:3,»questionId»:»74c56702-7037-4bee-be9b-fbf63956c228″,»repostsCount»:null,»subscribed»:false,»text»:» Все зависит от назначения здания, под которое проектируется фундамент и места, где производится строительство. Например на юге, где снега либо не бывает совсем, либо бывает в незначительном количестве, снеговыми нагрузками можно пренебречь. В любом случае необходимо руководствоваться существующими \»СНиПами\»: [http://снип.рф/snip/full/59](http://снип.рф/snip/full/59) «,»updated»:»2019-04-21T10:45:31.111274+00:00″,»validVerificationsCount»:null,»viewsCount»:430,»votes»:0,»type»:»answer»,»verifiedExperts»:null,»video»:null,»validVerifications»:null,»invalidVerifications»:null>,»b2fd4695-c8f1-4d66-93fb-695e781b0d14″:<"anonymous":false,"audienceLimitation":null,"author":"5e14dea7-272d-5750-913a-fa5360bf281d","banned":false,"commentsCount":null,"contextUserCanMakeComment":false,"created":"2019-04-21T10:07:37.860999+00:00","deleted":false,"editorChoice":false,"formattedText":"

Согласно действующим СП 20.13330.2016, вообще нагрузки на фундамент делят на:

1) постоянные — возникают в процессе строительства и на протяжении всего времени эксплуатации: давление почвы, вес здания, др.;

2) временные — действуют во время протекания определенных этапов строительства или эксплуатации дома: вес оборудования и людей, воздействие от снега и ветра и другие.

Источник

Нагрузки и воздействия при расчете оснований и фундаментов

Основные положения и правила по определению и учету всех видов нагрузок и воздействий, а также их сочетаний определяются по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

При проектировании оснований зданий и сооружений необходимо учитывать нагрузки, которые возникают при их строительстве и эксплуатации, а также при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций.

Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения, устанавливаемые СНиПом по нагрузкам и воздействиям. Расчетные величины действующих нагрузок определяются как произведение нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузке γ_f, которые должны соответствовать рассматриваемому предельному состоянию и учитывать возможные отклонения нагрузок в неблагоприятную сторону от нормативных значений.

При расчете оснований зданий и сооружений по первой группе предельных состояний коэффициент надежности принимается:

1. Для веса строительных конструкций — по табл. 1.1.

Таблица 1.1. Значения коэффициентов надежности для всех строительных конструкций

1. При проверке конструкций на устойчивость положения против опрокидывания, а также в других случаях, когда уменьшение веса конструкций и грунтов может ухудшить условия работы конструкций, следует произвести расчет, принимая для всех конструкций или ее части коэффициент надежности по нагрузке γ_f=0,9.

2. При определении нагрузок от грунта следует учитывать нагрузки от складируемых материалов, оборудования и транспортных средств, передаваемые на грунт.

3. Для металлических конструкций, в которых усилия от собственного веса превышают 50 % общих усилий, следует принимать γ_f=11.

2. Коэффициенты надежности по нагрузке γ_f для веса оборудования принимают по табл. 1.2.

Таблица 1.2. Значения коэффициентов надежности

3. Для равномерно распределенных нагрузок величина γ_f принимается: 1,3 — при полном нормативном значении до 2,0 кПа (200 кгс/м 2 ); 1,2 — при полном нормативном значении 2,0 кПа (200 кгс/м 2 ) и более.

4. В случае передачи крановых нагрузок γ_f=1,1.

5. Для снеговой нагрузки γ_f=1,4; если отношение нормативной величины равномерно распределенной нагрузки от веса покрытия к нормативной величине снегового покрова менее 0,8, значение коэффициента надежности следует принимать равным 1,6.

6. Для ветровой нагрузки γ_f=1,4.

7. Для температурных климатических воздействий γ_f=1,1.

При расчете оснований зданий и сооружений по второй группе предельных состояний (по деформациям) коэффициент надежности принимается равным единице.

Все нагрузки в зависимости от продолжительности их действия подразделяют на постоянные и временные.

К постоянным относятся нагрузки, которые при строительстве и в процессе эксплуатации зданий и сооружений действуют и проявляются постоянно. К ним относятся: вес частей зданий и сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих конструкций; вес и давление грунтов; горное давление и др.

Временные нагрузки подразделяют на:

длительные — вес временных перегородок, стационарного оборудования (станков, аппаратов, моторов, емкостей, трубопроводов с арматурой, опорными частями и др.), давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах, нагрузки на перекрытия от складируемых материалов, нагрузки от людей, животных на перекрытия, вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов и др.;

кратковременные — нагрузки от оборудования в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах, веса людей и ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования, нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования, снеговые нагрузки с полным нормативным значением, ветровые, гололедные нагрузки и др.;

особые — статические, взрывные воздействия, нагрузки, вызванные резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования, воздействия, вызванные деформациями основания с коренным изменением структуры грунта (при замачивании лессовых просадочных грунтов) или оседанием его в карстовых районах или районах горных выработок.

Расчет оснований зданий и сооружений по предельным состояниям первой и второй групп должен выполняться с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок.

В зависимости от учитываемого состава нагрузок различают следующие сочетания:

1. основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных;
2. особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.

Если учитываются сочетания, включающие постоянные и не менее двух кратковременных нагрузок, расчетные значения временных нагрузок необходимо умножать на коэффициенты сочетаний: а) в основных сочетаниях для длительных нагрузок ψ₁=0,95, для кратковременных ψ₂=0,9; б) в особых сочетаниях для длительных нагрузок ψ₁=0,95, для кратковременных ψ₂=0,8.

Основания зданий и сооружений рассчитывают по деформациям на основное сочетание нагрузок, по несущей способности — на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок — на основное и особое сочетание.
Нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки могут относиться как к длительным (при расчете по деформациям), так и к кратковременным (при расчете оснований по несущей способности).

Нормативные значения равномерно распределенных временных нагрузок на плиты перекрытий, лестницы и полы на грунтах приведены в СНиПе по нагрузкам и воздействиям.

При определении продольных усилий для расчета фундаментов, которые воспринимают нагрузки от двух перекрытий и более, полные значения нормативных нагрузок следует снижать умножением на коэффициент сочетания ψ_n:

1. Для квартир жилых зданий, общежитий и гостиниц, палат больниц и санаториев, служебных помещений, бытовых помещений промышленных предприятий:

2. Для читальных, обеденных, торговых залов, участков обслуживания и ремонта оборудования в производственных помещениях:

Рис. 1.4. Схема к сбору нагрузок на фундаменты

где А — грузовая площадь рассчитываемого элемента; А>А₁=9 м 2 к формуле (1.6):

А>А₂=36 м 2 к формуле (1.7);

п — общее число перекрытий, от которых рассчитываются нагрузки фундамента.

Пример 1.1. Определить нагрузку на фундаменты наружных стен здания с подвалом (рис. 1.4). Стены здания кирпичные, толщина наружных стен первого этажа 64 см, внутренних — 51 см; толщина стен остальных этажей: наружных — 51 см, внутренних — 38 см. Высота этажа 3,0 м. Междуэтажные и чердачные перекрытия из крупноразмерного железобетонного настила, кровля — плоская из железобетонных плит по строительным балкам с техническим чердаком.

Сбор нагрузок производят в такой последовательности. Определяют постоянные нормативные нагрузки от: веса покрытия (гидроизоляционный ковер, кровельный настил и балки) — 1,50 кПа; веса чердачного перекрытия с утеплителем — 3,8 кПа; веса междуэтажного перекрытия— 3,6 кПа; веса перегородок — 1,0 кПа; веса карниза — 2,0 кН; веса 1 м3 кирпичной кладки — 18 кН (1800 кг).

СНиПу устанавливают временные нормативные нагрузки: снеговая на 1 м 2 горизонтальной проекции — 1,5 кПа; временная на чердачное перекрытие — 0,7 кПа; временная на междуэтажное перекрытие — 2,0 кПа (200 кгс/м 2 ).
С учетом постоянных и временных нагрузок определяют нагрузки на фундамент наружной стены на уровне планировочной отметки грунта.

Предварительно выделяется грузовая площадь, которая в данном случае определяется следующими контурами; расстоянием между осями оконных проемов вдоль здания и половине расстояния в чистоте между стенами — поперек здания:

Эту грузовую площадь принимаем постоянной, пренебрегая ее уменьшением на первом этаже за счет увеличения ширины наружной и внутренних стен.

1. Вес покрытия 1,5*7=10,5 кН.

2. Вес чердачного перекрытия 3,8*7=26,6 кН.

3. Вес шести междуэтажных перекрытий 3,6*7*6=151,5 кН.

4. Все перегородок на шести этажах 1,0*7*6=41 кН.

5. Вес карниза и стены выше чердачного перекрытия (2,0+6,0*0,51*1,8)*2,53=19,8 кН.

6. Вес цоколя и стены первого этажа за вычетом веса оконных проемов на длине 2,53 м:

7. Вес стены со второго этажа и выше за вычетом веса оконных проемов на длине 2,53 м:

Итого постоянная нагрузка составила 596,4 кН.

1. Снеговая 1,5*7=10,5 кН.

2. На чердачное перекрытие 0,7*7=4,9 кН.

3. На шесть междуэтажных перекрытий с учетом снижающего коэффициента 0,7:

При этом коэффициент сочетания ψ_n1=0,7 определялся по формуле (1.6).

Итого временная нагрузка на 2,53 м длины стены составила 74,2 кН. Тогда нормативная нагрузка на 1 м наружной стены будет равна

Аналогично можно определить нагрузку на фундамент на уровне планировки земли под внутреннюю стену здания.

Источник