Определение нагрузки на опору дома

При проектировании фундамента очень важно правильно рассчитать нагрузки, которые будут на него воздействовать. Для этого необходимо подсчитать, какая масса будет давить на опору. Только после этого можно подбирать требуемую прочность бетона и вычислять его площадь, геометрию.

Это кажется невозможным только на первый взгляд. Подсчитать массу дома с относительно небольшой погрешностью в состоянии каждый, для этого не нужны особые знания и сложные формулы.

Нагрузка на фундамент слагается из двух составляющих:

  • постоянная масса — стены, перекрытия, кровля, инженерные коммуникации, мебель;
  • переменная нагрузка — снег на крыше, ветер.

В большинстве случаев основную нагрузку оказывает первый пункт, но второй тоже нельзя сбрасывать со счетов именно из-за его переменчивости.

Смотрите нашу видео-подборку по теме:

Постоянная масса

Расчет нагрузки на фундамент стоит начитать с вычисления постоянной массы дома. Для этого нужно определить массу всех составляющих и затем сложить их.

Наиболее массивной частью конструкции являются стены и перекрытия. Особенно если дом выложен кирпичом или другим каменным материалом. Чтобы определить массу этих элементов, нужно знать объем материалов и их плотность.

Реализация постройки

Чтобы рассчитать объем, следует толщину стен умножить на их площадь. Аналогично узнается объем перекрытий, полов. Если конструкция имеет пустоты, то их потом следует вычесть из общего числа.

Плотность наиболее распространенных строительных материалов представлена в таблице:

Материал Плотность, кг/куб.м.
Насыпные Гранитный щебень 1500
Известняковый щебень 1300
Гравий 1600
Песок 1500
Керамзит 250-1000 (зависит от сорта)
Гипс 1120-1600
Камень Бетон с гранитным наполнителем 2400
Железобетон 2500
Керамзитобетон 500-1800 (зависит от сорта керамзита)
Кирпич керамический полнотелый 2000
Кирпич керамический пустотелый 1100-1400
Кирпич силикатный полнотелый 1800-1900
Кирпич силикатный пустотелый 1100-1600
Пенобетон 300-1000
Газобетон (газосиликатные блоки) 400-600
Гранит 2800
Мрамор 2800
Металлы Сталь 7850
Чугун 6800-7300
Алюминий 2600
Медь 8500
Латунь 8500-8800
Древесина Дуб 700
Сосна 520
Ель 450
Береза 650
Фанера 600
ДСП 1000

Значения могут изменяться из-за разных дополнительных условий. Например, плотность древесины колеблется в зависимости от влажности.

Альтернативный способ — производить сбор нагрузок на фундамент на основе данных о закупленных материалах.

Если детально вести счет использованных кирпича, плит, песка, цемента, то определить их суммарную массу не составит труда.

При этом важно не забыть, что масса конструкции включает в себя и воду, которая использовалась при затворении бетонного раствора.

Материал для строительства основы

Используя данные из таблицы или отчета о закупках, можно вычислить не только массу стен, перекрытий, но и кровли, стропильной системы, инженерных коммуникаций.

Не стоит пренебрегать последним пунктом, ведь в некоторых случаях масса отопительной или водопроводной системы может вносить серьезные поправки.

К примеру, твердотопливный котел с теплоаккумулятором и обвязкой легко может весить до 3-х тонн, а для каркасного или срубного деревянного дома такой довесок составляет внушительную часть.

Аналогично накопительный бойлер для горячего водоснабжения может весить 300 кг. В конце останется добавить к сумме массу мебели, которую можно взять приблизительно с значительным запасом.

Переменная нагрузка

Подсчет нагрузки на фундамент нельзя считать завершенным, если не определена и не добавлена масса снега и сила воздействия ветра.

Ветровая нагрузка очень сложна в расчете, даже специалисты делают ее весьма приблизительно, потому что невозможно предугадать направление и силу ветра у земли, где множество разных преград меняют течения воздуха совершенно непредсказуемо.

А вот массу снега можно рассчитать с достаточной точностью. Делать это следует по такому алгоритму:

  1. Начало постройки

    Используя специальные строительные справочники, выявляем расчетное снеговое давление, определенное для вашей местности в результате многолетних метеорологических наблюдений.

    К примеру, для Подмосковья этот показатель составляет 180 кг/кв.м.

  2. Далее это значение умножается на коэффициент в зависимости от угла наклона кровли. Если стропильная конструкция сложная и предполагает наличие нескольких скатов с различным углом, то расчет следует производить отдельно для каждого.

    Коэффициенты следующие:

    • уклон 0-25° — 1;
    • уклон 25-60° — 0,7;
    • уклон 60° и более — 0.
  3. Получив таким образом значение полной снеговой нагрузки, остается умножить ее на площадь кровли.
  4. Также можно учитывать фактор ветра, который может частично сносить снег с крыши. Если в местности средняя скорость ветра превышает 4 м/с, то полученное значение следует умножить на 0,85.

Высчитав таким образом все составляющие, можно сложить их и получить массу строения. А зная ее, уже можно подбирать конструкцию фундамента, прочность бетона на сжатие и другие параметры опоры.

Смотрите нашу видео-подборку по проектированию основания: