как рассчитать и собрать, на какое сочетание нагрузок производится расчет, пример

Сбор нагрузок на фундамент – один из важных этапов проектирования. Он позволит подобрать оптимальный вариант фундамента с учетом особенностей почвы на участке, планировки будущего строения, его особенностей, этажности, материалов строительства и отделки. Это поможет увеличить срок службы здания и избежать его деформации.

Особенности

Сами по себе нагрузки на фундамент различаются по продолжительности воздействия и могут быть временными или постоянными. К постоянным нагрузкам относятся стены, перегородки, перекрытия, кровля. К временным можно отнести мебель, оборудование (относятся к подгруппе длительных нагрузок) и погодные условия – воздействие снега, ветра (кратковременные).

Прежде чем осуществлять сбор нагрузок, необходимо провести некоторые мероприятия, а именно:

1. составить подробный план будущей постройки, включить в него все простенки;
2. определиться, будет ли оборудован дом подвалом, и если будет – какова должна быть его глубина;
3. четко определить высоту цоколя и подобрать материалы, которые будут использоваться при его изготовлении;
4. определиться с утеплителем, гидроизоляцией, защитой от ветра, отделочными материалами – как внутренними, так и наружными, и с их толщиной.

Все это поможет наиболее точно рассчитать все нагрузки, а значит избежать перекоса, изгиба, просадки, выгиба, крена или смещения здания. Об увеличении срока эксплуатации, долговечности и надежности постройки не стоит упоминать – очевидно, что все эти показатели только выиграют при правильном проведении расчетов.

Кроме того, расчет нагрузки поможет правильно подобрать геометрические формы, подошву фундамента и ее площадь.

От чего зависит?

Нагрузка на фундамент – это сочетание ряда факторов.

К ним относится:

• то, в каком регионе будет осуществляться строительство;
• каков грунт на выбранном участке;
• насколько глубоко залегают грунтовые воды;
• из каких материалов будут выполняться элементы;
• какова планировка будущего здания, сколько в нем будет этажей, какая будет кровля.

Важно правильно определить почву на участке будущего строительства, поскольку она оказывает непосредственное влияние на долговечность фундамента, на то, какому типу опорной конструкции лучше отдать предпочтение и на глубину закладки. Например, если на месте стройки глинистая, суглинистая почва или супесь, то фундамент нужно будет укладывать на ту глубину, на которую промерзает почва зимой. Если же грунт крупноблочный или песчаный – это делать необязательно.

Правильно определить тип почвы можно при помощи СП «Нагрузки и воздействия» – документ, который необходим при расчете веса строения. В нем содержится подробная информация о том, какие нагрузки испытывает фундамент и каким образом их определять. Карты в СНиП «Строительная климатология» также помогут определить тип грунта. Несмотря на то, что данный документ отменен, он может быть очень полезен в частном строительстве как материал для ознакомления.

Помимо глубины, важно правильно определить необходимую ширину опорной конструкции. Она зависит от типа фундамента. Ширина ленточного и столбчатого фундаментов определяется исходя из ширины стен. Опорная часть плитного фундамента должна выходить за наружные границы стен на десять сантиметров. Если фундамент свайный – сечение определяется при помощи расчета, а его верхнюю часть – ростверк – подбирают исходя из того, какая нагрузка будет оказываться на фундамент и какая планируется толщина стен.

Кроме того, необходимо учесть и собственный вес опорной конструкции, расчет которого производится с учетом глубины промерзания, уровня залегания грунтовых вод и наличия или отсутствия подвала.

Если подвал не предусмотрен, подошва фундамента должна располагаться не меньше чем на 50 сантиметров выше грунтовых вод. Если же предполагается наличие подвала – основание должно располагаться на 30-50 сантиметров ниже пола.

Также немаловажное значение имеют динамические нагрузки. Это подгруппа временных нагрузок, которые оказывают на фундамент мгновенное или периодическое воздействие. Всевозможные машины, двигатели, молоты (например, штамповочные) – примеры динамических нагрузок. Они оказывают довольное сложное воздействие как на саму опорную конструкцию, так и на почву под ней. Если предполагается, что фундамент будет испытывать подобные нагрузки, их нужно особо учесть при расчете.

Как рассчитать?

Нагрузка на фундамент определяется совокупностью нагрузок всех составных элементов здания. Чтобы правильно высчитать это значение, нужно посчитать нагрузку стен, кровли, перекрытий, воздействие природных факторов, например, снега, сложить все это вместе и сравнить с тем значением, которое считается допустимым.

Не стоит забывать и о типе почвы, который оказывает прямое влияние на то, какой тип фундамента предпочесть и на какую глубину его закладывать. Например, если на участке очень подвижные и неравномерно сжимаемые почвы, можно использовать фундаментную плиту.

Для того чтобы определение нагрузки было максимально точным, необходимо собрать следующую информацию:

• Какова форма и размер будущего дома.
• Какой высоты будет цоколь, из каких материалов его планируется делать, какова будет наружная его отделка.
• Данные по наружным стенам здания. Нужно учесть высоту, площадь, занимаемую в стенах фронтонами, оконными и дверными проемами, из каких материалов они будут сложены, какие материалы будут использоваться при наружной и внутренней отделке.
• Перегородки внутри здания. Определяют их длину, высоту, площадь, которая будет занята дверными проемами, материал, из которого перегородки будут выполнены, и каким образом будет осуществлена их отделка. Отдельно собираются данные по несущим и не несущим конструкциям.
• Крыша. Учитывают тип кровли, ее длину, ширину, высоту, материал изготовления.
• Расположение утеплителя – на перекрытии чердака или в пространстве между стропилами.
• Перекрытие цоколя (пол на первом этаже). Какого типа оно будет, какую будет иметь стяжку.
• Перекрытие между первым и вторым этажами – те же данные, что и у цокольного перекрытия.
• Перекрытие между вторым и третьим этажом (если планируется многоэтажное здание).
• Перекрытие чердака.

Все эти данные помогут произвести точный расчет нагрузок и определить, соответствует ли полученная величина требованиям, которые предъявляет ГОСТ, или нет.

Заранее составленная схема здания, на которой будут указаны размеры самого здания и всех конструкций, поможет в произведении расчетов. Кроме того, нужно учесть удельный вес материалов, из которых сооружены стены, перекрытия, перегородки и материалы отделки.

Вам поможет таблица, где приведено значение массы для материалов, наиболее часто используемых в строительстве.

Далее нужно рассчитать, какую нагрузку оказывает отдельно тот или иной элемент конструкции. Например, кровля. Ее вес равномерно распределяется по тем сторонам фундамента, на которые опираются стропила. Если площадь проекции кровли поделить на площадь сторон, на которые оказывается нагрузка, и умножить на вес используемых материалов, получится искомое значение.

Чтобы определить, какую нагрузку оказывают стены, нужно их общий объем умножить на вес материалов и все это разделить на произведение длины и толщины фундамента.

Нагрузка, оказываемая перекрытиями, рассчитывается с учетом площади тех противоположных сторон основания, на которые они опираются. При этом нужно учитывать, что площадь перекрытий и площадь самого здания должны быть равны между собой. Здесь имеет значение также этажность здания и то, из какого материала выполнен пол на первом этаже – перекрытие подвала. Для расчета нагрузки нужно площадь каждого из перекрытий умножить на вес используемых материалов (см. таблицу) и разделить на площадь тех частей фундамента, на которые оказываются нагрузки.

Немаловажное значение имеют и нагрузки, оказываемые природными климатическими факторами – осадки, ветер и пр. Как пример – нагрузка от снега. Первоначально она сказывается на крыше и стенах, а через них – на фундаменте. Чтобы высчитать снеговую нагрузку, нужно определить, какую площадь занимает снежный покров. Берется величина, равная площади кровли.

Данное значение нужно разделить на площадь сторон основания, испытывающих нагрузку, и умножить на величину удельной снеговой нагрузки, которая определяется по карте.

Также нужно рассчитать и собственную нагрузку фундамента. Для этого берется его объем, умножается на плотность используемых при выполнении материалов, и делится на квадратный метр основания. Чтобы вычислить объем, нужно глубину залегания умножить на толщину, которая равна ширине стен.

Когда все необходимые значения высчитаны, их суммируют. Полученный результат и будет искомой нагрузкой на фундамент. При этом допустимая величина этого значения ни в коем случае не должна быть ниже того результата, который получился в процессе расчетов. Иначе велика вероятность, что грузовая площадь не выдержит нагрузки и здание или фундамент деформируются.

Советы

Расчет нагрузки на фундамент – не простое, но необходимое мероприятие. Поэтому нужно тщательно просчитывать все составляющие, проверять все значения. Однако кроме строительных материалов, перекрытий, стен и так далее, нагрузку будут оказывать все имеющиеся в доме предметы. Это и мебель, и всевозможная техника, и находящиеся в здании люди.

Высчитать все эти значения довольно проблематично, поэтому определяя полезную нагрузку здания считают, что на квадратный метр приходится 180 кг. Чтобы узнать, какая полезная нагрузка оказывается на все здание целиком, нужно общую площадь умножить на это значение.

Кроме того, каждая конструкция имеет такую характеристику, как коэффициент надежности. Для каждого материала он свой. Так, у металла это значение равно 1,05, железобетонные и армокаменные конструкции имеют коэффициент надежности 1,2 (если они изготовлены на заводе). Если же железобетон изготавливается прямо на строительной площадке, его коэффициент составляет 1,3.

Ознакомление с необходимыми документами, такими как СП «Нагрузки и воздействия», СНиП «Строительная климатология» (хоть последний и отменен), поможет максимально точно рассчитать нагрузку на фундамент и получить все нужные сведения.

Не стоит приступать к строительству, не выполнив расчеты. Это вопрос не просто благоразумного и ответственного отношения к работе, но и безопасности людей, которые будут впоследствии проживать в доме. Неправильное выполнение расчета нагрузки или вовсе отказ от их проведения может привести к деформации, разрушению и фундамента, и самого здания.

О системе расчета нагрузки на фундамент смотрите в следующем видео.

какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов —

0

13061

18.09.2013

Расчет нагрузки на фундамент необходим для правильного выбора его геометрических размеров и площади подошвы фундамента. В конечном итоге, от правильного расчета фундамента зависит прочность и долговечность всего здания. Расчет сводится к определению нагрузки на квадратный метр грунта и сравнению его с допустимыми значениями.

Для расчета необходимо знать:

• Регион, в котором строится здание;
• Тип почвы и глубину залегания грунтовых вод;
• Материал, из которого будут выполнены конструктивные элементы здания;
• Планировку здания, этажность, тип кровли.

Исходя из требуемых данных, расчет фундамента или его окончательная проверка производится после проектирования строения.

Попробуем рассчитать нагрузку на фундамент для одноэтажного дома, выполненного из полнотелого кирпича сплошной кладки, с толщиной стен 40 см. Габариты дома – 10х8 метров. Перекрытие подвального помещения – железобетонные плиты, перекрытие 1 этажа – деревянное по стальным балкам. Крыша двускатная, покрытая металлочерепицей, с уклоном 25 градусов. Регион – Подмосковье, тип грунта – влажные суглинки с коэффициентом пористости 0,5. Фундамент выполняется из мелкозернистого бетона, толщина стенки фундамента для расчета равна толщине стены.

Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения зависит от глубины промерзания и типа грунта. В таблице приведены справочные величины глубины промерзания грунта в различных регионах.

Таблица 1 – Справочные данные о глубине промерзания грунта

Справочная таблица для определения глубины заложения фундамента по регионам

Глубина заложения фундамента в общем случае должна быть больше глубины промерзания, но есть исключения, обусловленные типом грунта, они указаны в таблице 2.

Таблица 2 – Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Глубина заложения фундамента необходима для последующего расчета нагрузки на почву и определения его размеров.

Определяем глубину промерзания грунта по таблице 1. Для Москвы она составляет 140 см. По таблице 2 находим тип почвы – суглинки. Глубина заложения должна быть не менее расчетной глубины промерзания. Исходя из этого глубина заложения фундамента для дома выбирается 1,4 метра.

Расчет нагрузки кровли

Нагрузка кровли распределяется между теми сторонами фундамента, на которые через стены опирается стропильная система. Для обычной двускатной крыши это обычно две противоположные стороны фундамента, для четырехскатной – все четыре стороны. Распределенная нагрузка кровли определяется по площади проекции крыши, отнесенной к площади нагруженных сторон фундамента, и умноженной на удельный вес материала.

Таблица 3 – Удельный вес разных видов кровли

Справочная таблица – Удельный вес разных видов кровли

1. Определяем площадь проекции кровли. Габариты дома – 10х8 метров, площадь проекции двускатной крыши равна площади дома: 10·8=80 м2.
2. Длина фундамента равна сумме двух длинных его сторон, так как двускатная крыша опирается на две длинные противоположные стороны. Поэтому длину нагруженного фундамента определяем как 10·2=20 м.
3. Площадь нагруженного кровлей фундамента толщиной 0,4 м: 20·0,4=8 м2.
4. Тип покрытия – металлочерепица, угол уклона – 25 градусов, значит расчетная нагрузка по таблице 3 равна 30 кг/м2.
5. Нагрузка кровли на фундамент равна 80/8·30 = 300 кг/м2.

Расчет снеговой нагрузки

Снеговая нагрузка передается на фундамент через кровлю и стены, поэтому нагружены оказываются те же стороны фундамента, что и при расчете крыши. Вычисляется площадь снежного покрова, равная площади крыши. Полученное значение делят на площадь нагруженных сторон фундамента и умножают на удельную снеговую нагрузку, определенную по карте.

Таблица – расчет снеговой нагрузки на фундамент

1. Длина ската для крыши с уклоном в 25 градусов равна (8/2)/cos25° = 4,4 м.
2. Площадь крыши равна длине конька умноженной на длину ската (4,4·10)·2=88 м2.
3. Снеговая нагрузка для Подмосковья по карте равна 126 кг/м2. Умножаем ее на площадь крыши и делим на площадь нагруженной части фундамента 88·126/8=1386 кг/м2.

Расчет нагрузки перекрытий

Перекрытия, как и крыша, опираются обычно на две противоположные стороны фундамента, поэтому расчет ведется с учетом площади этих сторон. Площадь перекрытий равна площади здания. Для расчета нагрузки перекрытий нужно учитывать количество этажей и перекрытие подвала, то есть пол первого этажа.

Площадь каждого перекрытия умножают на удельный вес материала из таблицы 4 и делят на площадь нагруженной части фундамента.

Таблица 4 – Удельный вес перекрытий

Таблица расчет веса перекрытий и их нагрузка на фундамент

1. Площадь перекрытий равна площади дома – 80 м2. В доме два перекрытия: одно из железобетона и одно – деревянное по стальным балкам.
2. Умножаем площадь железобетонного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·500=40000 кг.
3. Умножаем площадь деревянного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·200=16000 кг.
4. Суммируем их и находим нагрузку на 1 м2 нагружаемой части фундамента: (40000+16000)/8=7000 кг/м2.

Сбор нагрузок на фундамент пример. Введение.

Сбор нагрузок разберем на примере. Для расчета ленточного фундамента понадобится собрать нагрузки ото всех конструкций — от крыши до стен.
В чем заключается сбор нагрузки? Начнем с того, что ширина подошвы фундамента непосредственно зависит от величины нагрузки от конструкций. Поэтому первый шаг — это анализ того, сколько типов фундаментных лент мы назначим.

В нашем примере мы рассмотрим двухэтажный дом без подвала с несущими стенами вдоль цифровых осей. На эти стены опираются сборные плиты перекрытия над первым этажом и монолитное перекрытие над вторым этажом, также на них опираются стропила деревянной кровли. Вдоль буквенных осей — самонесущие стены.

Сбор нагрузок на свайный фундамент пример.

Каким образом собирается нагрузка? Если стена самонесущая, то считается просто вес одного погонного метра этой стены (окна и двери условно не учитываем). Если стена является несущей, и на нее опираются перекрытие, конструкции крыши или лестница, то к весу самой стены прибавляется еще и нагрузки от половины пролета перекрытия (крыши). Площадь, с которой собирается нагрузка называется грузовой площадью. Допустим, расстояние между двумя несущими стенами 4 метра. Нагрузку мы собираем на 1 погонный метр. Одна половина пролета придется на одну стену, вторая — на вторую. Значит, грузовая площадь для каждой стены от этого перекрытия равна 4*½ = 2 м 2. Если на стену опирается перекрытие с двух сторон, то эти две грузовые площади нужно складывать.

На рисунке показана схема дома и грузовые площади для каждой стены.

Нагрузка на стены по оси «1» и «3» одинаковая, это будет первый тип фундамента. Нагрузка на стену по оси «2» значительно больше, чем на наружные стены (во-первых, в два раза больше нагрузка от перекрытий и крыши, во-вторых, сама стена по оси «2» выше), это будет второй тип фундамента. И третий тип — нагрузка от самонесущих стен по осям «А» и «Б».

После того, как определились с количеством типов фундаментов, определим нагрузки от конструкций.

1. Нагрузка на 1 м 2 перекрытия над первым этажом.

Расчет нагрузки стен

Нагрузка стен определяется как объем стен, умноженный на удельный вес из таблицы 5, полученный результат делят на длину всех сторон фундамента, умноженную на его толщину.

Таблица 5 – Удельный вес материалов стен

Таблица – Удельный вес стен

1. Площадь стен равна высоте здания, умноженной на периметр дома: 3·(10·2+8·2)=108 м2.
2. Объем стен – это площадь, умноженная на толщину, он равен 108·0,4=43,2 м3.
3. Находим вес стен, умножив объем на удельный вес материала из таблицы 5: 43,2·1800=77760 кг.
4. Площадь всех сторон фундамента равна периметру, умноженному на толщину: (10·2+8·2)·0,4=14,4 м2.
5. Удельная нагрузка стен на фундамент равна 77760/14,4=5400 кг.

Ленточный фундамент.

Так как существует несколько типов фундамента, который можно использовать при строительстве объекта, будут рассмотрены и несколько вариантов. Первый вариант — это сбор нагрузок на ленточный фундамент. В перечень нагрузок будет входить масса всех элементов, использующихся при строительстве здания.

1. Масса стен внешних и внутренних. Рассчитывается суммарная площадь без учета проемов для окон и дверей.
2. Площадь для перекрытий пола и материалов, из которых он будет возводиться.
3. Площадь потолка и потолочного перекрытия.
4. Площадь стропильной системы для крыши и вес материалов для кровли.
5. Площадь лестниц и других внутренних элементов дома, а также вес материала, из которого они будут сделаны.
6. Также необходимо добавить вес материалов, которые используются для крепежа при строительстве, для обустройства цоколя, тепловой и воздушной изоляции, а также для облицовки внутренних и/или внешних стен дома.

Эти несколько пунктов являются примером сбора нагрузок на фундамент для любого строения, которое будет возводиться на опоре ленточного типа.

Сбор нагрузок на фундамент пример ЖБ цех.

Предварительный расчет нагрузки фундамента на грунт

Нагрузку фундамента на грунт расчитывают как произведение объема фундамента на удельную плотность материала, из которого он выполнен, разделенное на 1 м2 площади его основания. Объем можно найти как произведение глубины заложения на толщину фундамента. Толщину фундамента принимают при предварительном расчете равной толщине стен.

Таблица 6 – Удельная плотность материалов фундамента

Таблица – удельная плотность материало для грунта

1. Площадь фундамента – 14,4 м2, глубина заложения – 1,4 м. Объем фундамента равен 14,4·1,4=20,2 м3.
2. Масса фундамента из мелкозернистого бетона равна: 20,2·1800=36360 кг.
3. Нагрузка на грунт: 36360/14,4=2525 кг/м2.

Расчёт нагрузки на свайный фундамент

Особенностью расчёта свайного основания, является необходимость выявления массы здания (P), которая делится на количество опор.
Внимание! Требуется подбирать сваи с нужными показателями длины и необходимыми прочностными характеристикам, принимая во внимание геологические характеристики грунта. Так как в процессе эксплуатации свайный фундамент несет те же нагрузки, что и остальные виды фундамента — от массы здания, полезного давления, снежного покрова и ветра.

Рассчитывать нагрузку на свайный фундамент необходимо для того, чтобы в дальнейшем при проектировании ее можно было сопоставить с максимально допустимой нагрузкой на грунт строительной площадки, и при необходимости увеличить число свай либо сечение используемых опор Чтобы сопоставить допустимые нагрузки на свайный фундамент и грунт необходимо выполнить следующие расчеты:

• Определить вес здания и все сопутствующие нагрузки, просуммировать их и умножить на коэффициент запаса надежности;
• Определить опорную площадь одной сваи по формуле: «r2 * 3.14» (r- радиус сваи, 3,14 — константа), после чего вычислить общую опорную площадь основания, умножив полученную величину на количество свай в фундаменте;
• Рассчитать фактическую нагрузку на 1 см2 грунта: массу здания разделяем на опорную площадь фундамента;
• Полученную нагрузку сопоставить с нормативной допустимой нагрузкой на грунт.

Для примера: дом массой 95 тонн. (с учетом снеговых и ветровых нагрузок) строится на фундаменте из 50 буронабивных свай, общая опорная площадь которых составляет 35325 см2. Грунт на участке представлен твердыми глинистыми породами, которые выдерживают нагрузку в 3 кг/см2.

• Фактическая нагрузка на грунт: 95000/35325 = 2,69 кг/см2.

Как показывают расчеты, нагрузки от здания, передаваемые фундаментов на грунт, позволяют реализовывать данный проект в конкретных грунтовых условиях.
Важно! Если бы нагрузки были больше допустимых, потребовалось бы увеличить опорную площадь фундамента, увеличив количество свай либо их сечение.

Расчет общей нагрузки на 1 м2 грунта

Результаты предыдущих расчетов суммируются, при этом вычисляется максимальная нагрузка на фундамент, которая будет больше для тех его сторон, на которые опирается крыша.

Условное расчетное сопротивление грунта R0 определяют по таблицам СНиП 2. 02.01—83 «Основания зданий и сооружений».

1. Суммируем вес крыши, снеговую нагрузку, вес перекрытий и стен, а также фундамента на грунт: 300+1386+7000+5400+2525=16 611 кг/м2=17 т/м2.
2. Определяем условное расчетное сопротивление грунта по таблицам СНиП 2.02.01—83. Для влажных суглинков с коэффициентом пористости 0,5 R0 составляет 2,5 кг/см2, или 25 т/м2.

Из расчета видно, что нагрузка на грунт находится в пределах допустимой.

Нагрузка на грунт. Определяем несущую способность разных грунтов. — Строим дом своими руками

Карта сайта

Показатель несущей способности видов грунта показывает собой характеристику, для правильного выполнения строительства. Она характеризует собой нагрузку, которую может выдержать грунт на единицу площади. Она измеряется в т/м² или кг/см².

В таблице показаны показатели несущей способности, кг/см².

* Таблица адаптирована с упрощением из СНиП 2.02.01-83. Приложение №3.

При увеличении влажности почвы, несущая способность грунта уменьшается в значительной степени. Наиболее устойчивые к влажности в этом отношении являются пески, однако стоит учитывать, что это выполняется только на крупных и среднекрупных песках.

Максимальная нагрузка на грунт может определяться не только геологами, но и вами самостоятельно. При самостоятельном исследовании есть возможность определить виды грунта и самостоятельно. Для этого можно воспользоваться буром или лопатой и выкопать яму в глубину порядка двух метров, что будет соответствовать условиях Подмосковья ниже глубины промерзания и этого достаточно.

Если выполнять эти работы летом, то сразу можно определить есть вода или нет на этом уровне, это весьма важно.

Рассматривая грунт можно визуально определить наличие песка, глины и их примесей. От этого зависит несущая способность, поэтому этот момент очень важен.

Почвы как супеси имеют в своем составе немного больше глины, однако ее количество не превышает 10 процентов от объема. При высыхании она крошится, однако обладает достаточной вязкостью, чтобы из нее можно было слепить шарик.

Суглинки имеют больший процент, который составляет примерно 10-30 процентов от объема. Вследствие чего этот грунт более пластичен, слепленный из такого состава шарик обладает пластичностью, но все же трескается по краям, если его сплющить.

Глина самая пластичная, слепленный из нее шар и раздавленный, не трескается по краям.

Плотность грунта постоянно меняется и не постоянен в зависимости от глубины залегания.

Глубоко залегаемый слой считается довольно плотным и нагрузка на грунт, которую он может выдержать довольно высока, это связано с тем, что поверхностные слои (плодородный слой и т.д.) давят с довольно существенной силой вниз.

Если извлечь грунт при бурении, то на поверхности плотность его теряется и он становиться рыхлым, поэтому плотность необходимо замерять непосредственно на той глубине, на которой планируется возводить фундамент. Можно взять, расчет небольшие допущения и рассчитывая, несущую способность, принять, что на глубине 0,8 и ниже плотный грунт, на результате расчета это принципиально не отразится.

Хочется заметить, что те, кто не проводят анализ грунта, хотя бы на глаз, весьма рискуют, это приводит к существенным ошибкам в строительстве, которые могут открыться только в период эксплуатации здания.

Для дачного строительства в расчетах можно применить более приблизительные, данные. Как правило, несущую нагрузку на грунт считают равной 2 кг/см².

Вернуться на Главную страницу.

Нагрузка на фундамент

Все самое интересное на ярмарке!

Скотт • 09 апр, 2018

Не желая так много говорить о себе, мне посчастливилось недавно провести свой день рождения (или месяц рождения), посещая тематические парки с семьей и друзьями. Как страстный энтузиаст, я занимаюсь этим уже много лет. Однако, особенно во время недавних посещений, я стал все больше и больше замечать, как устроены аттракционы или как они структурно поддерживаются.

В некоторых случаях я катаюсь на этих аттракционах с самого раннего детства. В других странах новые американские горки используют некоторые из новейших технологий. В любом случае, я могу получить массу удовольствия от этих аттракционов, прежде чем внезапно увидеть знакомое болтовое соединение или задаться вопросом о размере двутавровой балки. Это может звучать грустно, и я, вероятно, быстро согласился бы с теми, кто так думает, если бы это не было невероятно полезным. Смешивание удовольствия от выходного дня с работой может дать вам неожиданные, но чрезвычайно полезные идеи. В основном это связано с тем, что просмотр реальных примеров помогает понять их размер/использование/внешний вид в следующий раз, когда вы будете проектировать что-то подобное в офисе.

Итак, мой совет таков. Будьте смелыми и объявите, когда увидите что-то похожее на то, что вы разработали; это помогает сохранить это в вашей памяти. Если вас что-то смущает, спросите мнение коллег по возвращении в офис. Сделайте фотографии и сохраните их на рабочем компьютере. И, конечно же, не забывайте в полной мере использовать удовольствие, создаваемое чужим дизайном (или даже вашим собственным, если вам посчастливилось это сделать).

Само собой разумеется, что вам не обязательно находиться в тематическом парке для такого рода развлечений — такие места, как торговые центры, больницы или даже ваш собственный дом, вполне подходят для этого. Попробуйте, скоро вы увидите, насколько полезно это делать!

Большое спасибо за то, что нашли время прочитать этот блог. С приближением годовщины моей работы в Компании рабочая нагрузка (естественно) возросла. Поэтому я буду публиковать в каждом конкретном случае всякий раз, когда будут интересные истории, которыми можно поделиться (и когда у меня будет время написать о них!). Я надеюсь продолжать предоставлять как можно больше информации о жизни дипломированного инженера.

Профессиональное развитие

Скотт • 19март 2018 г.

Начало пути к чартеру может быть пугающим. В случае с Институтом инженеров-строителей (ICE) большая часть процесса происходит онлайн. Это достигается за счет начального профессионального развития (IPD). Девять ключевых целей должны быть достигнуты при постепенном повышении уровня опыта.

Поэтому большинство новичков в этом (таких как я) спрашивают, с чего начать.

Если вы когда-либо работали ранее в компании, занимающейся гражданским строительством, или провели несколько месяцев на своей первой работе с полной занятостью, скорее всего, у вас есть знания и опыт, необходимые для «отметки» первых нескольких пунктов. Это может сильно помочь в понимании предстоящей задачи в целом, поскольку прогресс может только вдохновлять на дальнейший прогресс.

Для этого процесса вам необходимо написать краткое описание того, где, по вашему мнению, вы приобрели знания и опыт. Вам также нужно будет предоставить доказательства (поэтому сохраняйте документы и чертежи по пути, с разрешения, конечно!).

Это стадия, на которой я сейчас нахожусь. Это первые дни, но это начало. Это позволяет мне увидеть области, в которых в настоящее время не хватает моего опыта, что чрезвычайно полезно! Мне посоветовали писать отчеты о работе, которую я выполняю в рамках своей работы, каждые несколько месяцев, так как очень легко забыть очень важные примеры.

Дополнительная информация доступна на веб-сайте ICE.

Взрыв

Скотт • 05.03.2018

Что могло привести к таким повреждениям? Это было нашей задачей выяснить. Мы сделали это, появившись на месте, изучив как можно больше (как внутри, так и снаружи) и записав как можно больше для дальнейшего использования (ключевыми являются эскизы, фотографии и размеры).

Взгляд в комнату за этой стеной показал нам, что трещина образовала (в одном конкретном месте) пустоту прямо сквозь стену. Это повреждение было не единственным, другие трещины были видны в других местах комнаты. Однако каждый из них был чрезвычайно полезен для нашего расследования, поскольку размер и ориентация повреждения давали явные признаки того, что происходило.

То же самое можно сказать и снаружи. По этим подсказкам можно было предсказать дифференциальное движение между основным бетонным каркасом здания и внутренней кладкой. Единственной проблемой во время нашего первого визита была ограниченная доступность, когда доступ к полу над поврежденными стенами был невозможен.

К счастью, на следующий день я смог вернуться на место в одиночку, чтобы посмотреть, что я могу узнать, теперь с полным доступом к этажу выше. Это был чрезвычайно полезный последующий визит. Я обнаружил заброшенный склад, который раньше был домом для вилочных погрузчиков и тяжелых грузов. В то время как подавляющее большинство этого оборудования было расчищено, трещины, которые мы осматривали, должны были быть расположены под туалетами на заброшенном полу.

Направившись в эту часть первого этажа, я сразу же сообщил мне о проблеме. Был большой резервуар для воды, поддерживаемый двумя стальными швеллерами, которые затем накладывались на стены из однолистовых бетонных блоков с обоих концов. Туалеты давно не использовались, и резервуар для воды, казалось, вызывал отклонение стали. Могло ли быть так, что резервуар для воды был намного большей емкости из-за накопленного объема воды? В то время как неравномерная осадка здания, определенная накануне, все еще была более чем реальным объяснением ущерба, скорее всего, эта дополнительная нагрузка не помогала.

Конструкция Padstone в соответствии с BS 5628-1: 2005

Скотт • 19 Feb, 2018

Поскольку проектирование балок является ключевым моментом в большинстве проектов (ремонт, расширение и т. д.), мне часто приходится проверять, надежно ли эти балки прилегают к соответствующим кирпичным стенам.

Итак, как мне это сделать?

Есть три основных соображения – проверка напряжения под самой балкой, проверка напряжения под краеугольным камнем и проверка напряжения на высоте 0,4 ч, где «h» – высота рассматриваемой стены.

В каждом случае методология одинакова. Используя нагрузку и доступную площадь, рассчитайте напряжение и сравните его с грузоподъемностью. В случае третьей проверки (0,4 ч) требуется расчет коэффициента гибкости стенки для получения коэффициента снижения пропускной способности. Также требуется длина стены, расположенной в пределах 45 градусов от точки контакта.

Моя главная цель в этом сообщении в блоге — продемонстрировать, как большая часть работы основывается на базовых принципах. На первый взгляд британские стандарты и еврокоды (и т. д.) могут показаться пугающими; символы и уравнения бросаются в вас слева, справа и по центру. Мой совет — следовать шагам по очереди. Тем не менее, еще более важным моментом является то, что понимание имеет ключевое значение — не просто следуйте указаниям, поскольку, скорее всего, если вы их не понимаете, вы следуете им неправильно!

Это упражнение также возвращает меня к тому, о чем я говорил в предыдущем посте, о создании и хранении полезных инструментов. Этот процесс может быть (иногда) довольно повторяющимся, поэтому начинать каждый раз с нуля было бы кошмаром. Создание электронной таблицы шаблона позволяет мне легче учитывать уникальные соображения данного проекта, поскольку «основы» теперь почти вторая натура.

Используйте любую возможность, чтобы хорошо выучить эти коды. Ознакомление является ключевым.

День STEM

Скотт • 12 фев, 2018

Все мы помним время, когда большой мир был страшным.

Некоторые из нас все еще живут этим. это долгий путь вперед, потенциально лишенный руководства или ясности.

Школьные годы для кого-то либо верная реальность, либо далекое воспоминание. В любом случае, мы все задавали множество вопросов, связанных с поступлением на работу в первый раз.

Мне выпала честь быть одним из многих деловых партнеров-добровольцев, которые посетили католическую школу Св. Иосифа, чтобы обсудить, как писать резюме, формы заявлений и сопроводительные письма. Нас также поставили на место для интервью, чтобы ученики могли оценить хорошие и плохие приемы во время этого процесса.

Этот день был в значительной степени посвящен предметам «Наука, технологии, инженерия и математика» (STEM), и поэтому я общался с учениками, интересующимися психологией, архитектурой, преподаванием и другими очень заслуживающими доверия профессиями. Было приятно видеть, как они участвуют в мероприятиях, организованных для них. Многие из них задавали разумные вопросы и, казалось, многое узнали о следующих шагах, которые они должны предпринять.

Есть надежда, что я смогу продолжать принимать участие в мероприятиях такого рода, чтобы помочь тем, кто еще учится, и, надеюсь, принести пользу моему личному путешествию по дороге к Чартерству.

Я выпускник… Вытащите меня отсюда!

Скотт • 05 фев, 2018

Некоторые посещения сайта необычны. Некоторые посещения сайта требуют экстремальных размышлений. Для некоторых посещений необходимо пройти через крошечный люк, чтобы осмотреть внутреннюю часть бункера.

Я бы сказал, что все вышеперечисленное верно для недавнего посещения сайта, который я посетил. Внутренняя часть бункера давно не использовалась, и на ней были признаки разложения. Клиент хотел, чтобы бункеры снова были в рабочем состоянии, однако он хотел убедиться (по понятным причинам), что бункеры были конструктивно прочными. Требовалась проверка текущей ситуации. Здесь я вхожу.

Создайте свой собственный набор инструментов

Скотт • 29 января 2018 г.

Несколько недель назад я писал о том, как войти в мир гражданского строительства. В этом путешествии есть ключевой урок, который нужно усвоить.

Скорее всего, вы завалитесь теорией. Бывает. Имейте в виду, однако, что всем этим знаниям нужен дом. В особенности, когда речь идет об экзаменах и курсовых работах, вы, скорее всего (или, по крайней мере, должны!) изучить весь контент в меру своих способностей. Приходит следующий модуль, и вы можете забыть обо всем этом, верно? НЕПРАВИЛЬНЫЙ!

Вам может легко понадобиться пересмотреть предыдущий контент либо позже в вашей академической жизни, либо после того, как вы выйдете на работу. Однако вы всего лишь человек, и есть вероятность, что контент (особенно более сложный) будет постепенно стираться из памяти. Поэтому мой совет таков: делайте СОБСТВЕННЫЕ заметки и делайте их доступными. Создайте свою собственную библиотеку, желательно в собственной редакции или рабочей.

Иногда рабочие задачи могут повторяться. Опять же, бывает — не в том смысле, что вы целыми днями делаете одно и то же, а можете вернуться к чему-то подобному в ближайшем будущем. Каждый раз начинать с нуля — это не только много времени, но и головная боль. Очевидная вещь, которую нужно сделать, если вы знаете, что задача, вероятно, будет повторяться, — это настроить интерфейсы (шаблоны документов Word, шаблоны электронных таблиц Excel и т. д.).

Например, я, кажется, делаю много расчетов для поддержки каменной кладки. Часто это реактивная нагрузка балки, взятая из соответствующего расчета, а затем проверка того, что выбранная плита или перемычка из предварительно напряженного бетона является приемлемой с учетом напряжений под балкой, под плитой и на расстоянии 40% от высоты стены. У меня есть готовая таблица со всеми необходимыми расчетами (со ссылкой на британские стандарты). Все, что требуется, — это реактивная нагрузка, размеры закладного камня и несколько ручных вводов, таких как коэффициенты снижения мощности, ограничения стен, прочность каменной кладки на сжатие и т. д.

Поскольку я изначально написал документ, я полностью понимаю, как он работает. Это экономит так много времени с каждым проектом. Иногда вы обнаруживаете, что не можете вспомнить самые простые вещи (уравнения отклонения и т. д.). Очень полезно иметь рядом книгу, которая, как вы знаете, может напомнить вам такую ​​информацию.

Итак, начните так, как задумали, — собирайте заметки, интерпретируйте их по-своему и удаляйте весь ненужный хлам. Вы можете поблагодарить меня позже.

Плавание по Темзе

Скотт • 22 января 2018 г.

JCP собираются плавать…

Ли и Скотт принимают участие в соревнованиях по плаванию, чтобы собрать деньги на очень важные дела. Пожалуйста, помогите нам собрать как можно больше денег. Любые пожертвования или обмен этим постом будут высоко оценены. Спасибо!

Плавание Ли для диабета, Великобритания:
https://www.justgiving.com/fundraising/lee-scott16

Плавание Скотта для The Stroke Association:
https://www.justgiving.com/fundraising/scottthames

Скоро появятся новые посты в блоге выпускников! Спасибо за чтение.

Обнаружение на месте

Скотт • 15 янв. 2018 г.

Представьте себе, что вы оказались в доме, в котором много лет никого не было. Представьте, что в этом доме начались ремонтные работы, но они так и не были завершены. Внутри он лишен всякого характера, но впечатляющая оболочка снаружи остается практически нетронутой. Именно здесь я оказался, когда мне задали вопрос: «Это здание все еще структурно прочно, особенно после того, как оно вернулось к постоянному использованию?»

Глядя на первоначальные архитектурные чертежи, вы можете получить представление о размерах и планировке здания. Конечно, отлично. Однако есть вероятность, что (без более тщательного изучения) чертежи будут содержать мало размеров, если вообще будут! Как вы можете доказать устойчивость балки, если вы не знаете ее размер, пролет или нагрузку, которую она несет (или, как ожидается, будет нести во время пребывания)? Например, балки крыши натянуты на эту балку или они ориентированы в другом направлении?

Ответы на эти вопросы лучше узнать лично. Так вы сможете увидеть и понять намного больше. Посещение сайта дает вам возможность записать всю необходимую информацию, необходимую для выполнения связанных расчетов. Возможность найти свое местоположение на рисунках поможет вам представить обстановку, когда вы сидели за своим столом позже. Это невероятно полезно; вы гораздо лучше осведомлены о том, как данный член работает по отношению к другим структурным элементам вокруг него. Ваши знания в области гражданского строительства могут значительно расширяться каждый раз, когда вы сталкиваетесь с конкретной задачей.

Но что еще делает посещение сайта таким увлекательным? Конечно, это помогает вам выполнять расчеты, для которых вас наняли, но есть много других преимуществ!

Лично для меня главное — это возможность соприкоснуться с «реальным миром». Посещения сайта действительно помогают вам поддерживать прямую связь с тем, как используется ваша работа, повышая удовлетворенность работой и энтузиазм. Скорее всего, этот опыт также требует взаимодействия с архитекторами или строителями, что дает возможность улучшить ваши навыки общения, особенно с людьми из разных слоев общества или точек зрения. Вероятно, это не следует признавать по какой-то неизвестной причине, но это также ЗАБАВНО. Когда вы приходите в светоотражающей куртке, защитных ботинках, каске и т. д., вы выглядите и чувствуете себя настоящим профессионалом.

В заключение, если есть возможность выбраться на место, воспользуйтесь ею! Несомненно, вы изучаете так много теории в лекционном зале или за рабочим столом… но, возможно, пришло время применить теорию на практике!

Это еще не все!

Скотт • 08 января, 2018

Несмотря на то, что здесь, в Эймсбери, много времени тратится в офисе на расчеты и проектирование конструктивных элементов, есть масса других обязанностей!

Возьмем, к примеру, возможность выйти на объект. Это само по себе может варьироваться весьма радикально. Иногда вам необходимо встретиться с клиентом и обсудить возможность расширения или реконструкции, документируя план измерений по мере продвижения для дальнейшего использования. В качестве альтернативы вы можете прийти во время строительства, чтобы помочь ответить на любые возникшие вопросы. Геодезические съемки, такие как снятие показаний уровня, для помощи архитекторам и техническим специалистам в создании чертежей, также очень возможны. Список бесконечен. Независимо от характера вашего посещения сайта, оно всегда оказывается полезным. Всегда есть что узнать о гражданском строительстве, и знакомство с примерами из реальной жизни может только расширить ваши знания.

Распределение осевой нагрузки на сваи под действием внецентренной вертикальной нагрузки

Содержание

При проектировании и строительстве свайных фундаментов могут возникнуть случаи внецентренной нагрузки, которые могут возникать из-за того, что положения колонн не совпадают с центром тяжести группы свай. Этот эксцентриситет обычно вызывает изгибающие моменты, которые влияют на осевую нагрузку на каждую сваю в группе. Поэтому оценка распределения осевой нагрузки на сваи при внецентренной вертикальной нагрузке очень важна, чтобы не превышалась безопасная рабочая нагрузка на каждую отдельную сваю. В этой статье мы обсудим влияние внецентренной нагрузки на осевую нагрузку группы на сваи.

Каждый проект глубокого фундамента уникален. Большинство клиентов не одобряют отчеты об испытаниях грунта, в которых рекомендуются свайные фундаменты для их проектов из-за финансовых последствий глубоких фундаментов. Поскольку существует множество типов свай, профессионалы в строительной отрасли всегда должны гарантировать своим клиентам наиболее экономичный тип сваи для своих проектов.

Как правило, свайные фундаменты используются, когда подходящие условия для фундамента отсутствуют на уровне земли или вблизи него, что делает использование неглубоких традиционных фундаментов неэкономичным. Кроме того, часто рекомендуется использовать более одной сваи под колонной, в зависимости от безопасной рабочей нагрузки сваи и эксплуатационной осевой нагрузки от колонны. Обычно предпочтительны сваи в группе, особенно если сваи забивные, потому что забивные сваи в группе имеют большую несущую способность, малую осадку и хорошую устойчивость.

Осевая нагрузка на сваи с внецентренной нагрузкой

Когда группа свай подвергается внецентренной нагрузке, возникают вопросы о том, насколько безопасными и надежными станут сваи, особенно если они изначально проектировались с нулевым эксцентриситетом нагрузки. Поэтому проектировщики и инженеры-строители должны установить предел эксцентриситета, в пределах которого конструкция все еще безопасна и применима.

Для группы свай вертикальная нагрузка (P) представляет собой сумму нагрузок на колонну, собственного веса оголовка сваи, любой обратной засыпки и дополнительной нагрузки на оголовок сваи. Используя рисунок выше, осевая нагрузка (R _p ) на любой свае в группе можно рассчитать по приведенному ниже уравнению.

R _p = P/n ± [(M _yy × x)/(∑x ² )] ± [(M _xx × y)/(∑y ² )] —— — (1)

Где;
R _p = Осевая нагрузка на любую сваю
P = Вертикальная нагрузка на группу свай
n = Количество свай в группе свай
M _xx и M _yy = Момент относительно x-x и y-y на группе свай соответственно
x и y = расстояние любой сваи от x-x и y-y соответственно
⅀x ² и ⅀y ² = сумма квадратов расстояний всех свай от x-x и y-y соответственно

Однако этот метод расчета осевой нагрузки на любую сваю в группе действителен только для жестких наголовники, то есть очень жесткие наголовники. Следовательно, большие оголовки свай и плоты следует рассматривать как гибкие, и для определения осевой нагрузки на любую сваю следует провести тщательный анализ ростверка или методом конечных элементов.

Решенный пример

Применительно к расположению свай на приведенной ниже диаграмме положение столбца находится на сетке B2. Нагрузка на колонну = 4500 кН. Предположим, что диаметр сваи = 400 мм, высота верха сваи = 900 мм и дополнительная нагрузка 18,8 кН/м ²

a) Определите осевую нагрузку на каждую сваю в группе.
b) Если столбец перемещается в положение x, то есть вправо от линии сетки B на 0,3 м и ниже линии сетки 2 на 0,6 м одновременно. Как влияет осевая нагрузка на каждую сваю?

Решение

Нагрузка на колонну = 4500 кН
Длина и ширина ростверка = 3100 мм
Диаметр сваи = 400 мм
Глубина ростверка = 900 мм
Количество свай (n) = 9
Удельный вес бетона = 24 кН/ м ³
Дополнительная нагрузка = 18,8 кН/м ²

Вертикальная нагрузка (P) = нагрузка на колонну + дополнительная нагрузка + собственный вес ростверка
P = 4500 + (18,8 × 3,1 × 3,1) + (3,1 × 3,1 × 0,9 × 24) = 4888,244 кН 90 005 90 002
Осевая нагрузка (R _p ) = P/n= 4888,244/9 = 543,14 кН

b) Используя уравнение (1) 1. 2) ² + (1.2) ² + (1.2) ² + (1.2) ² + (1.2) ² + (0) ² + (0) 9018 ) ² = 8,64 м

M _xx = нагрузка на колонну × эксцентриситет = 4500 × 0,6 = 2700 кН
M _yy = нагрузка на колонну × эксцентриситет = 4500 × 0,0 кН = 9530005

P _A1 = 4888,244/9 – (1350 × 1,2)/8,64 – (2700 × 1,2)/8,64 = -19,36 кН

P _A2 = 4888,244/9 × (6 ± ± 1250) 2700 × 0)/8,64 = 355,64 кН

P _A3 = 4888,244/9 – (1350 × 1,2)/8,64 + (2700 × 1,2)/8,64 = 730,64 кН

± 1 _{8 B 1350 x 0)/8,64 – (2700 x 1,2)/8,64 = 168,14 кН}

P _B2 = 4888,244/9 ± (1350 x 0)/8,64 ± (2700 x 0)/8,64 = 543,14 кН

P _B3 = 4888,244/9 ± (1350 x 0)/8,64 + (2700 x 1,2)/8,64 = 918,14 кН

P _C1 = 4888,244/9 + (1350 x 1,42)/8,64 1,2)/8,64 = 355,64 кН

P _C2 = 4888,244/9 + (1350 x 1,2)/8,64 ± (2700 x 0)/8,64 = 730,64 кН

P

+ _{C3 40189 1. 2) /8,64 + (2700 x 1,2) /8,64 = 1105,64 кН}

Проверка
-19,36 + 355,64 + 730,64 + 168,14 + 543,14 + 918,14 + 355,64 + 730,64 + 1105,64 = 4888.186. )

Заключение

Из приведенного выше примера видно, что эксцентриситет нагрузки существенно влияет на осевую нагрузку любой сваи в группе свай. Более того, влияние на P _C3 довольно сильное, с увеличением осевой нагрузки на 103,6% по сравнению с тем, когда вертикальная нагрузка (P) действует на группу свай концентрически.

Кроме того, сваи обычно предназначены для передачи сжимающих нагрузок. В результате внецентренного нагружения свайной группы P _A1 сейчас в напряжении. Это означает, что на сваю воздействуют подъемные силы, которые в противном случае могли бы привести к ее выдергиванию из земли. Следовательно, группа свай выйдет из строя, если сваи не рассчитаны на сопротивление подъемным силам.

Инженеры-строители должны уделять больше внимания расположению колонн, чтобы убедиться, что осевые линии колонн совпадают с центроидами групп свай.