Расчет глубины заложения фундамента по СП 22.13330.2011

Пример расчета

Дом из газобетона размерами 10х12м одноэтажный с жилой мансардой.

Входные данные

• Конструктивная схема здания: пятистенок (с одной внутренней несущей стеной по длинной стороне дома)
• Размер дома: 10х12м
• Количество этажей: 1 этаж + мансарда
• Снеговой район РФ (для определения снеговой нагрузки): г.Санкт-Петербург – 3 район
• Материал кровли: металлочерепица
• Угол наклона крыши: 30⁰
• Конструктивная схема: схема 1 (мансарда)
• Высота стен мансарды: 1.2м
• Отделка фасадов мансарды: кирпич лицевой фактурный 250х60х65
• Материал наружных стен мансарды: газобетон D500, 400мм
• Материал внутренних стен мансарды: не участвует (конек подпирают колоны, которые в расчете не участвуют из-за малого веса)
• Эксплуатационная нагрузка на перекрытия: 195кг/м2 – жилая мансарда
• Высота первого этажа: 3м
• Отделка фасадов 1 этажа: кирпич лицевой фактурный 250х60х65
• Материал наружных стен 1 этажа: газобетон D500, 400мм
• Материал внутренних стен этажа: газобетон D500, 300мм
• Высота цоколя: 0.4м
• Материал цоколя: кирпич полнотелый (кладка в 2 кирпича), 510мм

Размеры дома

Длина наружных стен: 2 * (10 + 12) = 44 м

Длина внутренней стены: 12 м

Общая длина стен: 44 + 12 = 56 м

Высота дома с учетом цоколя = Высота стен цоколя + Высота стен 1-го этажа + Высота стен мансарды + Высота фронтонов = 0.4 + 3 + 1.2 + 2.9 = 7.5 м

Для нахождения высоты фронтонов и площади кровли воспользуемся формулами из тригонометрии.

АВС – равнобедренный треугольник

АВ=ВС – неизвестно

АС = 10 м (в калькуляторе расстояние между осями АГ)

Угол ВАС = Угол ВСА = 30⁰

ВС = AC * ½ * 1/ cos(30⁰) = 10 * 1/2 * 1/0.87 = 5.7 м

BD = BC * sin(30⁰) = 5.7 * 0.5 = 2.9 м (высота фронтона)

Площадь треугольника АВС (площадь фронтона) = ½ * BC * AC * sin(30⁰) = ½ * 5.7 * 10 * 0.5 = 14

Площадь кровли = 2 * BC * 12 (в калькуляторе расстояние между осями 12) = 2 * 5.7 * 12 = 139 м2

Площадь наружных стен = (Высота цоколя + Высота 1-го этажа + Высота стен мансарды) * Длину наружных стен + Площадь двух фронтонов = ( 0.4 + 3 + 1.2) * 44 + 2 * 14 = 230 м2

Площадь внутренних стен = (Высота цоколя + Высота 1-го этажа ) * Длина внутренних стен = (0.4 + 3) * 12 = 41м2 (Мансарда без внутренней несущей стены. Конек подпирают колоны, которые в расчете не участвуют из-за малого веса).

Общая площадь перекрытий = Длина дома * Ширина дома * (Кол-во этажей + 1) = 10 * 12 * (1 + 1) = 240 м2

Расчет нагрузок

Крыша

Город застройки: Санкт-Петербург

По карте снеговых районов РФ город Санкт-Петербург относится к 3 району. Расчетная снеговая нагрузка для данного района составляет 180 кг/м2.

Снеговая нагрузка на крышу = Расчетная снеговая нагрузка * Площадь кровли * Коэффициент (зависит от угла наклона крыши) = 180 * 139 * 1 = 25 020 кг = 25 т

(коэффициент, зависящий от уклона кровли. При 60 градусов снеговая нагрузка не учитывается. До 30 градусов коэфф = 1, от 31-59 градусов коэфф. рассчитывается интерполяцией)

Масса кровли = Площадь кровли * Масса материала кровли = 139 * 30 = 4 170 кг = 4 т

Общая нагрузка на стены чердака = Снеговая нагрузка на крышу + Масса кровли = 25 + 4 = 29 т

Важно! Удельные нагрузки материалов показаны в конце данного примера. Мансарда (чердак)

Масса наружных стен = (Площадь стен мансарды + Площадь стен фронтонов) * (Масса материала наружных стен + Масса материала фасада) = (1.2 * 44 + 28) * (210 + 130) = 27 472 кг = 27 т

Масса внутренних стен = 0

Масса чердачного перекрытия = Площадь чердачного перекрытия * Масса материала перекрытия = 10 * 12 * 350 = 42 000 кг = 42 т

Эксплуатационная нагрузка перекрытия = Расчетная эксплуатационная нагрузка * Площадь перекрытия = 195 * 120 = 23 400 кг = 23 т

Общая нагрузка на стены 1-го этажа = Общая нагрузка на стены чердака + Масса наружных стен мансарды + Масса чердачного перекрытия + Эксплуатационная нагрузка перекрытия = 29 + 27 + 42 + 23 = 121 т

1 этаж

Масса наружных стен 1-го этажа = Площадь наружных стен * (Масса материала наружных стен + Масса материала фасада) = 3 *44 * (210 + 130) = 44 880 кг = 45 т

Масса внутренних стен 1-го этажа = Площадь внутренних стен * Масса материала внутренних стен = 3 * 12 * 160 = 5 760кг = 6 т

Масса перекрытия цоколя = Площадь перекрытия * Масса материала перекрытия = 10 * 12 * 350 = 42 000 кг = 42 т

Эксплуатационная нагрузка перекрытия = Расчетная эксплуатационная нагрузка * Площадь перекрытия = 195 * 120 = 23 400 кг = 23 т

Общая нагрузка на стены 1-го этажа = Общая нагрузка на стены 1-го этажа + Масса наружных стен 1-го этажа + Масса внутренних стен 1-го этажа + Масса перекрытия цоколя + Эксплуатационная нагрузка перекрытия = 121 + 45 + 6 + 42 + 23 = 237 т

Цоколь

Масса цоколя = Площадь цоколя * Масса материала цоколя = 0.4 * (44 + 12) * 1330 = 29 792 кг = 30 т

Общая нагрузка на фундамент = Общая нагрузка на стены 1-го этажа + Масса цоколя = 237 + 30 = 267 т

Вес дома с учетом нагрузок

Общая нагрузка на фундамент с учетом коэффициента запаса = 267 *1.3 = 347 т

Погонный вес дома при равномерно распределенной нагрузке на фундамент = Общая нагрузка на фундамент с учетом коэффициента запаса / Общая длина стен = 347 / 56 = 6,2 т/м.п. = 62 кН/м

При выборе расчета нагрузок по несущим стенам (пятистенок – 2 наружных несущих + 1 внутренняя несущая) получились следующие результаты:

Погонный вес наружных несущих стен (оси А и Г в калькуляторе) = Площадь 1-ой наружной несущей стены цоколя * Масса материал стены цоколя + Площадь 1-ой наружной несущей стены * (Масса материала стены + Масса материала фасада) + ¼ * Общая нагрузка на стены чердака + ¼ * (Масса материала чердачного перекрытия + Эксплуатационная нагрузка чердачного перекрытия) + ¼ * Общая нагрузка на стены чердака + ¼ * (Масса материала перекрытия цоколя + Эксплуатационная нагрузка перекрытия цоколя) = (0.4 * 12 * 1.33) + (3 + 1.2) * 12 * (0.210 + 0.130) + ¼ * 29 + ¼ * (42 + 23) + + ¼ * (42 + 23) = 6.4 + 17.2 + 7.25 + 16.25 + 16.25 = 63т = 5.2 т/м.п. = 52 кН

С учетом коэффициента запаса = Погонный вес наружных стен * Коэффициент запаса прочности = 5.2 *1.3 = 6.8 т/м.п. = 68 кН

Погонный вес внутренней несущей стены (оси Б) = Площадь внутренней несущей стены цоколя * Масса материала стены цоколя +Площадь несущей стены * Масса материала внутренней несущей стены * Высота несущей стены + ½ * Общая нагрузка на стены чердака + ½ * (Масса материала чердачного перекрытия + Эксплуатационная нагрузка чердачного перекрытия) + ½ * Общая нагрузка на стены чердака + ½ * (Масса материала перекрытия цоколя + Эксплуатационная нагрузка перекрытия цоколя) = 0.4 * 12 * 1.33 + 3 * 12 * 0.16 + ½ * 29 + ½ * (42 + 23) + ½ * (42 + 23) = 6.4 + 5.76 + 14.5 + 32.5 + 32.5 = 92 т = 7.6 т/м.п. = 76 кН

С учетом коэффициента запаса = Погонный вес внутренней несущей стены * Коэффициента запаса прочности = 7.6 *1.3 = 9.9 т/м.п. = 99 кН

Удельные нагрузки материалов

Кровля

Фасад

Стены

Перекрытие

Цоколь

Стяжка

Выравнивание стен

Для определения расчетных значений нагрузок необходимо умножить значения удельных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузки согласно СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

В данном калькуляторе расчетные значения взяты только для снеговой и эксплуатационной нагрузки на перекрытия. Вес большинства материалов дома был изначально взят с запасом.

Для учета веса отделочных материалов, утеплителей, крепежей и других неучтенных элементов и нагрузок необходимо выбрать коэффициент запаса (последний пункт в калькуляторе).

Необходимое количество арматуры для фундамента

Пример расчета будет неполным без вычислений количества арматуры, используемой в армопоясе ленты. Обычно в лентах используют два пояса из двух продольных стержней, периодически (через 0,5 м) соединенных горизонтальными, вертикальными перемычками. Все элементы, расположенные в силовой объемной конструкции горизонтально, используют арматуру периодического сечения (рифленка), вертикальные стойки делают из гладкой арматуры.

Расчет может производиться в специальной онлайн программе, при самостоятельных вычислениях придется учесть:

• нахлест горизонтальных стержней 10 см (+0,2 м в каждом стыке);
• специфику расположения прутков в углах (загибы заходят на сопряженную стену на 0,5 м, считая от угла внутренней опалубки);
• вертикальные стойки заходят за нижний/верхний горизонтальные пояса на 5 см.

Рекомендуемый специалистами запас составляет 5-10% в зависимости от конфигурации стен. При покупке следует учесть, что арматура продается на вес, а не метражом. В каждой торговой точке имеется таблица перевода метража в массу. Прутки связываются проволокой, на каждый стык уходит 25 см материала. При вязке пистолетом расход меньше, однако придется приобрести сам инструмент, чаще всего, для разовых работ.

Комментарии

Ответить

24.03.2016 21:06:12 Максим Гвоздев

Добавил для 1-го этажа полы по грунту. Есть небольшая особенность. Если кто будет считать вес дома с учетом стяжки, то общую толщину стяжки на все перекрытия нужно выбрать без учета стяжки полов по грунту.

Ответить

24.03.2016 21:06:29 uistoka

Если у меня крыша вальмовая, то нагрузка примерно такая же будет как при двускатке?

Ответить

24.03.2016 21:06:38 Максим Гвоздев

uistoka, Будут конечно небольшие отличия, но не значительные. У двухскатной есть фасады, у вальмовой их нет. Площадь кровли и снеговая нагрузка при одинаковом угле наклона думаю будет практически одинаковая. Просто из итогового результата нужно будет вычесть вес фасадов (с учетом коэф запаса, если он был использован).

24.03.2016 21:07:02 Xohol

1. Не нашел поезной нагрузки 1-го и 2-го этажа. только мансарды. Так задумано? «Таблица №29. Расчетные полезные нагрузки, действующие на перекрытия в соответствии со СНиП 2.01.07-85 Расчетное значение нагрузки (кг/м2) Здания и помещения Квартиры жилых зданий, детские дошкольные учреждения, дома отдыха, Административные здания, учреждения, научные организации, классные помещения, бытовые помещения промышленных предприятий и общественных Кабинеты и лаборатории научных, лечебных и образовательных учреждений 240 общежития, гостиницы и т. п. 195 » (с), А. Дачник 2. В книге А. Дачника написано о ветровой нагрузке на фундамент. «На практике ветровую нагрузку на фундамент ориентировочно рассчитывают по эмпирической формуле: Ветровая нагрузка = площадь здания Х (40 + 15 х высота дома) Считаем ветровую нагрузку на фундамент нашего дома площадью 100 м2 и высотой 7 метров: 100 х (40 + 15 х 7) = 14500 кг» (с.), А. Дачник. 3. Минимальная ширина ленты рассчитывается след. образом. «Дано: 1. Газобетонный дом размером в плане 10 м на 10 м 2. Расчетная суммарная нагрузка от дома на грунт 191 000 кгс 3. Общая длина фундамента по периметру дома с двумя внутренними лентами 56 м 4. Несущая способность суглинка на участке 1 кг/см2.(В расчетах лучше пользоваться минимальными значениями несущих способностей грунтов, если они достоверно не известны). Решение: 1. Переводим длину фундамента в сантиметры: 56 метров = 5600 см 2. Находим минимально достаточную ширину фундамента: Суммарную нагрузку делим на длину фундамента и несущую способность грунта: 191000 / 5600 / 1 = 34, 1 см Полученная минимальная достаточная ширина мелкозаглубленного ленточного фундамента составляет 34,1 (35) см.» Ваши единицы измерения кН легко переводятся в кгс. Все вышенаписанное прошу принять как конструктив для калькулятора, а не поиск недостатков системы. Книга очень достойная, информации много. Считаю, что данный материал просто необходим к изучению при проектировании собственного фундамента. При внесении поправок в калькулятор отдельные главы в книге можно будет пропустить.

Ответить

24.03.2016 21:07:13 Максим Гвоздев

Xohol, Спасибо за полезные замечания! 1. Полезную нагрузку можно выбрать только для чердачного помещения. Если это жилая мансарда, то выбираем полезную нагрузку 195кг/м2, если холодный чердак то 90кг/м2. Можно конечно и наоборот, все зависит от способа эксплуатации чердачного помещения. Для остальных перекрытий в доме полезная нагрузка стоит по умолчанию 195кг/м2. 2. Ветровую нагрузку в целом для загородных домов можно не учитывать. У нас ведь коэф. запаса есть, куда всю мелочевку и соберем. Хорошо описано здесь #8. Хотя идея была сделать. Посчитаю еще, может и сделаю. Сделал заметку. 3. Вы здесь уже я как понял говорите про калькулятор по проектированию ленточного фундамента? В самом калькуляторе после нажатия кнопки «Рассчитать» появляется результат. Там в результатах есть графа «Расчет» где описаны формулы и цифры. Я специально сделал для наглядности.

24.03.2016 21:07:29 user

Добавьте пожалуйста возможность просчета стен из камня-ракушечника (380мм*180мм*180мм) различных марок М-15,- М-25, М-35 Спасибо

Ответить

06.05.2016 21:01:48 Иван Серов

В таблице материалов не керамзитобетонных блоков (полнотелых , 4-х щелевых , 2-х пустотных ) , а так хотел с ними посчитать .

Ответить

08.05.2016 09:38:54 Максим Гвоздев

Иван, сделал отметку. Буду вносить правки в скором времени.

Строительные калькуляторы

• Калькулятор Бетон-Онлайн v.1.0 — расчет состава бетона.
• Калькулятор Раствор-Онлайн v.1.0 — расчет состава раствора для кладочных работ.
• Калькулятор Лента-Онлайн v.1.0 — проектирование ленточного фундамента.
• Калькулятор ГрунтСопр-Онлайн v.1.0 — расчет сопротивления грунта основания.
• Калькулятор ГПГ-Онлайн v.1.0 — расчет нормативной и расчетной глубины промерзания грунта.
• Калькулятор МЗЛФ-Онлайн v.1.0 — расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента (МЗЛФ).
• Калькулятор Армирование-Ленты-Онлайн v.1.0 — расчет армирования ленточного фундамента.