Расчётные нагрузки и планы фундаментов малоэтажных зданий

При определении расчетных нагрузок на фундаменты всех стен дома необходимо:

• иметь план и поперечный разрез дома (для примера соответственно на рис.1 и 2);
• выделить расчетные сечения и определить к ним грузовые площади (в нижеследующем примере и на рис.2);
• принять следующие расчетные параметры:
  • удельный вес кладки стен -1,8 т/м³
  • вес панелей междуэтажного перекрытия — 0,3 т/м²
  • полезная нагрузка:

на междуэтажное перекрытие — 0,15 т/м²

• техническая нагрузка:

на чердачное перекрытие -0,07 т/м²

• вес кровли — 0,15 т/м²
• снеговая нагрузка на кровлю — 0,24 т/м²

Ниже приводится пример проектирования фундаментов для дома с кирпичными стенами и панелями междуэтажных перекрытий. Однако могут быть:

• дома разной этажности (обычно 1-2х этажные),
• стены других конструкций,
• пол первого этажа на лагах,
• чердак, как жилое помещение,
• кровля другой конструкции,
• дом может быть бесподвальным или с подвалом и др.

В этих случаях методика приведенных расчетов остается, но учитываются указанные конструктивные особенности.

Рис. 1. Поперечный разрез дома

Рис. 2. План дома с указанием расчетных сечений

Рассмотрим пример:

Производится расчет для дома с кирпичными стенами размерами в плане 10 х 10 м, конструктивные особенности которого приводятся на рис. 1 (поперечный разрез) и рис. 2 (план расположения несущих стен).

На рис. 2 выделены грузовые площади А:

• в сечении 1-1 для стен по ряду 1 — А₁ = 18 м²
• в сечении 2-2 для стен по ряду 2 — А₂ = 45 м²
• в сечении 3-3 для стен по ряду 3 -А₃ = 27 м²
• в сечении 4-4 для стен по ряду «А» — А₄ = 0.

1) Расчетные нагрузки на фундамент стены по ряду 1 в осях «А» — «Б» с грузовой площадью А₂=18 м²(сечение 1-1).

1. Вес кирпичной стены за вычетом проемов 3-х окон:

(0,51 м•4,5м• 10,6м)• 1,8т/м³ — (0,51 м• 1,5м• 1,5м)•3•1,8 т/м³ =37т.

2. Вес перекрытия 1-го этажа — железобетонные плиты и полезная нагрузка:

(0,30 т/м²+0,15 т/м³) • 18 м² = 9т

3. Вес чердачного перекрытия — железобетонные плиты и полезная нагрузка:

(0,30 т/м²+0,07 т/м²) •18 м²= 7т

4. Вес кровли — конструкции и снеговая нагрузка:

(0,24 т/м²+0,24 т/м²) •(2,5 м• 11,6м) = 14т

Итог:

• общая нагрузка на фундамент — 67 т.
• нагрузка на 1 п.м. фундамента – n₀₁

n₀₁= 67т / 10,6 м = 6,32 т/п.м.

2) Расчетные нагрузки на фундамент стены по ряду 2 в осях «А» — «Б» с грузовой площадью A₂=45 м²(сечение 2 — 2).

1. Вес кирпичной стены за вычетом проемов 3-х окон:

(0,38м•4,5м•10,6м)•1,8т/м³ = 33т.

2. Вес перекрытия 1-го этажа — железобетонные плиты и полезная нагрузка:

(0,30 т/м²+0,15 т/м²) •45 м² = 21т.

3. Вес чердачного перекрытия — железобетонные плиты и полезная нагрузка:

(0,30 т/м²+0,07 т/м²) •45 м2= 17т

4. Вес кровли — конструкции и снеговая нагрузка:

(0,24 т/м²+0,24 т/м²) •(5м•11,6м)= 28т.

Итого:

• общая нагрузка на фундамент — 89 т.
• нагрузка на 1 п.м. фундамента — n₀₂

n₀₂=89 т / 10,6 м = 8,4 т/п.м.

 

3) Расчетные нагрузки на фундамент стены но ряду 3 в осях «А» — «Б» с грузовой площадью А₃=27 м²(сечение 3-3).

1.Вес кирпичной стены за вычетом проемов 3-х окон:

(0,51 м•4,5м• 10,6м)• 1,8т/м³ — (0,51 м• 1,5м• 1,5м)•3• 1,8 т/м³ = 37т.

2. Вес перекрытия 1-го этажа — железобетонные плиты и полезная нагрузка:

(0,30 т/м²+0,15 т/м²) •27 м² = 13 т.

3. Вес чердачного перекрытия — железобетонные плиты и полезная нагрузка:

(0,30 т/м²+0,07 т/м²) •27 м²= 10 т.

4. Вес кровли — конструкции и снеговая нагрузка:

(0,24 т/м²+0,24 т/м²) •(3,8м • 11,6м) = 21,2т.

Итого: • общая нагрузка на фундамент – 81,2 т.

•нагрузка на 1 п.м. фундамента — n₀₃

n₀₃= 81,2 т / 10,6м = 7,7 т/п.м.

4) Расчетные нагрузки на фундамент стены то оси «А» в рядах 1 — 3

1. Вес кирпичной стены за вычетом проемов 3-х окон:

(0.51 м•7м• 10,6 м)• 1,8т/м³-(0,51 м• 1,5м• 1,5м)•3• 1,8т/м³= 62т.

Итого: нагрузка на 1 п.м. фундамента — n₀₄

n₀₄ = 62 т / 10,6м = 5,9 т/п.м.

План фундаментов возводимых малоэтажных зданий.

Ленточные фундаменты.

1) Определение размеров подошвы ленточных фундаментов:

Рассмотрим пример:

Дом с размерами в плане 10 х 10 м, приведенный на рис. 1 и 2.

Ширина подошвы фундаментов:

1. в сечении 1 -1 (по ряду 1):

где: b — ширина подошвы фундамента;

d — глубина заложения подошвы фундамента (принята 0,5м):

n₀₁ — нагрузка на 1 п.метр фундамента на верхнем его обрезе (о), т.е. на уровне поверхности земли в сечении 1-1 (1) — 6,32 т;

R — расчетное сопротивление грунта (принят — песок пылеватый, влажный с R₀=1,5 кг/см² или 15 т/м² — см. раздел «Инженерно-геологические условия площадки строительства»);

γ _mg — средний удельный вес материала фундамента и грунта на его обрезах, принимаемый в расчетах 2 т/м³.

2. в сечении 2-2 (по ряду 2):

3. в сечении 3-3 (по ряду 3):

4. в сечении 4-4 (по оси «А» или «Б»):

2) Составление плана ленточных фундаментов дома.

—при варианте монолитного бетонного ленточного фундамента — (рис. 3а) приняты:

• по ряду 1 и осям «А» и «Б» — ширина подошвы фундамента b = 0,5 м
• по ряду 2 — ширина подошвы фундамента b = 0,6 м
• по ряду 3 — ширина подошвы фундамента b = 0,6 м

-при варианте выполнения фундаментов из бетонных стеновых блоков (номенклатура завода ЖБК) — рис.3а

• по ряду 1 и осям «А» и «Б» — блоки ФБС 24.5.6-Т (ширина 0,5 м, высота 0,6 м, длина 2,4 м из тяжелого бетона)
• по ряду 2 и 3- блоки ФБС 24.6.6-Т (то же, но ширина 0,6 м)

Рис. 3. Схематические планы фундаментов домов.

а) ленточного (монолитного ж б. или сборных ж.б. блоков) б) столбчатого (бетонные, бутобетонные) в) с винтовыми сваями (металлические или столбчатые, буронабивные, бетонные).

Столбчатые фундаменты.

Пример.

Дом размером в плане 10 х 10 м, аналогично дому на рис.1 и 2. Но стены — сруб или новые стеновые конструкции.

По расчету:

• нагрузка на фундамент от стены по ряду 1 — N = 29 тонн;
• нагрузка на фундамент от стены по ряду 2 — N = 43 тонн;
• нагрузка на фундамент от стены по ряду 3 — N = 36 тонн.

Глубина заложения столбчатых фундаментов d = 1 м.

В основании — песок мелкий, влажный, средней плотности сложения; расчетное сопротивление грунта R₀ — 2 кг/см или 20 т/м².

— при варианте выполнения столбчатых фундаментов (рис.3б):

1. Опорная площадь столбчатого фундамента:

А = 0,6 х 0,6= 0,36 м²

2. Несущая способность одного столбчатого фундамента:

F=A х R₀= 0,36 м² х 20 т/м² = 7,2 т

3. по ряду 1 необходимое количество столбчатых фундаментов:

N/F = 29 т/7,2т = 4

4. по ряду 2 необходимое количество столбчатых фундаментов:

N/F = 43 т/7,2т = 6

5. по ряду 3 необходимое количество столбчатых фундаментов:

N/F = 36 т/7,2т = 5

6. план расположения столбчатых фундаментов приведен на рис. 3б.