Снеговая нагрузка в московской области кг м2: Как Рассчитать Снеговую Нагрузку (Полный расчет)

Как выбрать правильную кровлю для снежных зим

Русскую зиму невозможно представить без снежных шапок на деревьях и крышах. В некоторых регионах снег не тает до весны, создавая дополнительные проблемы не только городским коммунальщикам, но и владельцам частных домов, которые могут рассчитывать только на себя. И лишь тем из них, кто думал о зиме на этапе проектирования и строительства дома, не страшны никакие капризы погоды.

Снег в России – это визитная карточка зимы, поэтому кровля любого коттеджа должна быть рассчитана на значительные снеговые нагрузки. «Параметры кровли, позволяющие ей удержать на себе вес снега, закладываются на этапе строительства дома, – говорит Василий Десятун, руководитель департамента кровельных систем Группы компаний Металл Профиль, ведущего производителя кровельных и фасадных систем в России. – Стропильная система, а также стены дома, на которые она опирается, должны выдерживать не только вес самой кровли с покрытием и людей, которые будут подниматься на крышу для проверки ее состояния и ремонта, но и вес снега зимой, а также нагрузку, создаваемую порывами ветра».

Всё сказанное – более чем серьезно, поэтому никогда не следует возводить кровлю «на глазок»: последствия подобного подхода могут быть печальны. Лучше всего доверить расчет стропильной системы и всей кровельной конструкции специалистам. Мы же остановимся на некоторых общих моментах, о которых полезно иметь представление любому домовладельцу.

Инженерные «хитрости»

Вопреки распространенному среди обывателей мнению, скаты на кровле делаются не «для красоты». «Крыша у нас на доме плоская, поэтому после каждого снегопада ее приходится чистить, иначе может и не выдержать», – делится опытом домовладелец Владимир Харитонов (Владикавказ).

Увеличение уклона кровли помогает существенно снизить снеговую нагрузку. Например, для двускатной кровли с уклоном 45° снеговая нагрузка на севере Московской области равна 130 кгс/м2, что вдвое ниже нагрузки на кровлю с уклоном 30°. При уклонах больше 60° снеговая нагрузка вообще не учитывается.

Однако при этом нельзя забывать и о ветровой нагрузке: она, напротив, растет с увеличением уклона. В регионах с сильными и порывистыми ветрами стропильной системе придется противостоять периодическим рывковым нагрузкам в горизонтальной плоскости. Так, совсем недавно, в конце декабря 2011 года, в Ставрополе ветер срывал кровли с многих домов, зачастую – вместе с обрешеткой. Поэтому для каждого региона приходится искать «золотую середину».

Кроме того, если угол будет слишком большим, кровля получится «золотой» за счет увеличения расхода материалов. Например, площадь кровли с уклоном 60° в 1,7 раза больше площади аналогичной кровли с уклоном 30°.

Имеет значение и тип кровельного покрытия. Если угол будет слишком маленьким для данного типа материала, через стыки отдельных его фрагментов может просачиваться вода. В общем случае уклон может колебаться в широких пределах – от 5° до 60°. Для наиболее распространенных двускатных крыш рекомендуется выбирать угол в диапазоне от 20° до 45°. Если при этом используется покрытие из тонколистовой стали (например, металлочерепица), то угол следует делать не менее 12°.

Вообще, металлочерепица – предпочтительный вариант для регионов с продолжительной зимой и обильными снегопадами. Этот кровельный материал отличается нулевой гигроскопичностью (способностью впитывать влагу) и, в отличие от покрытий на битумной основе, прекрасно выдерживает низкие температуры. Именно поэтому он популярен в скандинавских странах, где не такой мягкий климат, как в центральной и южной Европе. Опасения же некоторых домовладельцев относительно протечек между листами металлочерепицы беспочвенны. «Правильно смонтированные листы кровельного покрытия плотно прилегают друг к другу, поэтому влага между ними не просачивается. Кроме того, гидроизоляция под кровельным покрытием укладывается внахлест, – объясняет Василий Десятун (ГК Металл Профиль). – А применение специальных саморезов с окрашенной головкой и гидроизоляционной ЭПДМ-прокладкой полностью исключает проникновение влаги через крепежные отверстия.

Поэтому правильно смонтированная кровля не боится протечек».

Если крыша имеет сложную конфигурацию, это также необходимо учесть в расчетах. Особенно это важно, если на кровле много так называемых «снежных мешков». «Такие участки подвержены наибольшей нагрузке в течение всей зимы, поэтому необходимо уделить особое внимание прочности несущих конструкций в этих местах, – говорит специалист. – Не менее важна гидроизоляция: обычно в ендовах делают дополнительный перехлест мембраны, а ее стыки проклеивают монтажной лентой. То же самое делается и под элементами сопряжения. Тогда во время оттепелей и весной вам не придется бороться с постоянными протечками».

Вообще, качество гидроизоляции утеплителя – очень важный фактор. Монтировать пленки и мембраны нужно с провисом, т.к. они могут натягиваться из-за температурной деформации, затрудняя сток воды. Однако дешевые пленки с микроперфорацией имеют свойство промокать при соприкосновении с утеплителем, а поскольку зазор между ним и кровельным покрытием невелик, уследить за соблюдением дистанции по всей площади кровли практически невозможно, поэтому протечки неизбежны.

Победить их позволяет применение лишенных вышеописанного недостатка гидроизоляционных мембран: например, Tyvek, которые к тому же обладают хорошей паропроницаемостью.

«Спроектировать усиленную конструкцию кровли, учитывающую по стропильной системе снеговую нагрузку – не проблема, – добавляет частный архитектор Николай Васенев. – Есть технические требования, есть соответствующие знания. Более того, во многих архитектурных стилях снег на крыше является дополнительным украшением. К примеру, шале проектируют так, чтобы снег оставался на кровле, ведь это еще и дополнительное утепление, а зимы в России суровые».

Снег на голову

Итак, снегу на кровле быть. Однако если его выпадет слишком много, тогда вся эта масса может сползти с крыши. А масса, как мы помним, совсем не маленькая. Поэтому необходимо заранее, при возведении кровли, позаботиться о безопасности людей и сохранности имущества: например, о припаркованных у дома автомобилях.

Для этой цели служат трубчатые снегозадержатели, которые разрезают снежную массу. В этом случае она не обрушивается с крыши лавиной, а сходит равномерно, небольшими частями.

Трубчатые снегозадержатели монтируют по периметру кровли выше карнизного свеса (чтобы снеговая нагрузка распределялась выше карниза), а также над мансардными окнами (для этого используются специальные снегозадержатели длиной 1 м) и на каждом уровне многоуровневых кровель. При большой длине ската крепят еще один дополнительный ряд снегозадержателей, т.к. один ряд может не выдержать большой снеговой нагрузки. Также можно установить планку снегозадержателя, которая предотвращает осыпь мелкой ледовой и снеговой крошки. «Подробные инструкции по монтажу снегозадержателей и других элементов безопасности можно найти на нашем сайте», добавляет Василий Десятун. 

Не снегом единым

Как известно, периоды холодов иногда сменяются потеплениями, и тогда скопившийся на крыше снег начинает постепенно превращаться в воду. Если кровельное покрытие обладает высокой гигроскопичностью (например, как популярная в Европе цементно-песчаная черепица), то оно впитывает влагу, которая при следующем похолодании замерзает, разрушая хрупкий материал. Конечно, результат этого явления проявляется не сразу, но после определенного числа циклов замерзания-оттаивания – обязательно.

Таким образом, для подготовки крыши к русской зиме необходимо не просто правильно ее рассчитать, но и грамотно подобрать кровельное покрытие, которое не побоится холода и высоких нагрузок зимой, а также влаги по весне. «Кровля – это система, где все элементы взаимосвязаны друг с другом. От срока службы кровельного покрытия напрямую зависит срок эксплуатации всей кровли. В условиях русской зимы покрытие должно быть одновременно и прочным, и защищенным от атмосферных воздействий, в частности – коррозии. Популярная в прошлом оцинковка, к сожалению, не отвечает второму требованию. Ее способность противостоять коррозии не превышает 10 лет.

Поэтому сегодня на смену оцинковке пришла сталь с современными полимерными покрытиями, из которой изготавливают профилированный лист и металлочерепицу», – рассказывает Василий Десятун.

Современные технологии позволяют создавать материалы, на которые производитель дает расширенную гарантию. Например, металлочерепица NormanMP сопровождается 10-летней гарантией, при этом, благодаря нормированным характеристикам и жесткому контролю качества, реальный срок ее службы может исчисляться десятилетиями. Существуют и варианты для домовладельцев, которые хотят иметь аутентичную кровлю: например, металлочерепица с покрытием Granite Cloudy, имитирующим натуральную черепицу.

Чудеса погоды предсказать невозможно. И чтобы каждый приход холодов и снегопадов не был похож на неожиданное стихийное бедствие, нужно задуматься о грядущих зимах еще на этапе строительства дома. Избежать возможных проблем, связанных со снегом на кровле, позволит грамотный расчет стропильной системы, правильный выбор кровельного покрытия и конфигурации кровли, а также использование элементов безопасности.

Пресс-служба Группы компаний Металл Профиль

В качестве небольшого упражнения давайте проверим, действительно ли так велика снеговая и ветровая нагрузка на кровлю. Для этого вычислим ее в пересчете на квадратный метр «классической» двускатной кровли дома, расположенного на севере Московской области, скаты которой имеют уклон α=30° к горизонту. Практика показывает, что для двускатных крыш с таким уклоном существенную роль играет увеличение снеговой нагрузки за счет работы ветра, переносящего значительные массы снега на подветренную сторону кровли. Так что расчет позволит нам получить максимальную оценку для снеговой нагрузки на двускатную крышу с металлическим покрытием, соответствующую рекомендуемому диапазону углов наклона

СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» предписывает рассчитывать значение снеговой нагрузки перемножением расчетного веса S снегового покрова на квадратном метре горизонтальной поверхности земли на коэффициент μ, позволяющий перейти в расчетах от горизонтальной поверхности к наклонной. Для кровель различной конфигурации коэффициент μ рассчитывается по-разному. Это связано с тем, что в общем случае снег не образует равной толщины покров по всей поверхности кровли: он имеет тенденцию скатываться с кровли, скапливаться в снежных мешках над ендовами, в углублениях, нишах, около декоративных и функциональных элементов, а также на подветренной стороне кровли. Там, где окажутся дополнительные сугробы, будет повышенная нагрузка на несущие конструкции, которую необходимо учитывать при строительстве. Подробные разъяснения по методике расчета можно найти в пп. 5.3-5.6 и обязательном Приложении 3 к СНиП 2.01.07-85.

В нашем, наиболее простом случае с двускатной кровлей методика расчета следующая. Для уклонов менее 25° принимается μ=1. Для уклонов более 60° принимается μ=0. Для промежуточных значений 25°<α<60° значение коэффициента определяется линейной интерполяцией, т.е. по простой формуле:

μ=(60°-α)/(60°-25°)

Для уклона в 30° получим:

μ=(60°-30°)/(60°-25°)=0,86

Кстати, нетрудно убедиться, что это примерно соответствует результату, полученному простым способом из школьного учебника физики для 7 класса, где μ=Sin(90°-α)?0,86 (см. рисунок).

 

Однако это еще не всё. Как мы уже говорили, снег имеет обыкновение скапливаться с подветренной стороны, создавая там более значительную нагрузку на кровлю. И СНиП 2.01.07-85 предполагает введение поправок на сей счет. Для нашего случая (20°<α<30°) нагрузка по кровле будет распределяться следующим образом:

Поскольку нам нужно оценить максимальную нагрузку, возьмем наибольшее значение:

μ = 1,25*0,86=1,08.

Расчетное значение веса снегового покрова на горизонтальной поверхности можно определить, используя карту из Приложения 5 СНиП 2.01.07-85:

Снеговые районы Российской Федерации (расчетное значение веса снегового покрова Sg на 1 м2 горизонтальной поверхности земли):

	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
кПа	0,8	1,2	1,8	2,4	3,2	4	4,8	5,6
кгс/м2	80	120	180	240	320	400	480	560

Каждому из восьми выделенных на карте снеговых районов соответствует определенный нормативный вес снегового покрова. Для нашего случая (север Московской области, район IV) он равен 240 кгс/м2. А с учетом коэффициента μ

240*1,08≈260 кгс/м2.

Полученная цифра эквивалентна давлению, которое оказывала бы на кровельную конструкцию небольшая чугунная ванна, наполненная водой (весом около 90 кг и объемом порядка 150–170 литров). А теперь представьте, что в течение нескольких зимних месяцев с подветренной стороны вашего дома на каждом квадратном метре кровли установлено по одной такой «ванне»!

Снеговая нагрузка должна учитываться вместе с ветровой, методику расчета которой можно найти в разделе 5 СНиП 2.01.07-85. Здесь мы не будем подробно останавливаться на этом вопросе, т.к. для нашей географической зоны значение будет невелико по сравнению с давлением снега: всего 15 кгс/м2 против 260 кгс/м2, т.е. меньше 5,5% от суммарной нагрузки. Однако не стоит расслабляться, т.к. для других регионов значения могут быть иными. Например, для юго-запада Ставропольского края это будет 48 (ветер) против 128 (снег), т. е. около 30% от интенсивности суммарного воздействия на кровлю будет приходиться на долю ветра.

Снеговая нагрузка на теплицу из поликарбоната

• Склад №1: МСК, Генерала Дорохова, д.16
• Склад №2: МСК, Береговой пр., д. 4
• Склад №3: МСК, 3-й Угрешский проезд, д. 8

• Норма ПОЛИКАРБОНАТ ПОСТАВКА И МОНТАЖ
  ТЕПЛИЦЫ | СУПЕРГРЯДКИ
• Консультации и заказ с 9:00 до 19:00 по тел: +7 495 545-08-78 [email protected]
• Обратный звонок

Снеговая нагрузка на теплицу из поликарбоната — это показатель, указывающий с какой силой снег давит на плоскую поверхность. Значение напрямую зависит от климатических условий и количества осадков, которые выпадают в зимний период. Для центрального региона России предельная снеговая нагрузка колеблется от 180 до 240 кг/м2. Это значит на готовую теплицу из поликарбоната, а именно на каждый квадратный метр поверхности будет давить снег с силой до 240 кг! Это очень большое значение, если учесть, что площадь поверхности для укрытия начинается от 30 м2! 

Как мы уже писали данный параметр является максимальным для плоских поверхностей. Для полукруглых моделей с увеличением расстояния от центра снеговая нагрузка на теплицу из поликарбоната уменьшается. Если провести касательную к поверхности, то при угла более 60 градусов между землей и поликарбонатом принято не учитывать снеговую нагрузку вообще. 

Как на теплицу давит снег.

Получается снег давит не на всю теплицу, а только на центральную ее часть. При этом по центру давление максимально, а ближе к краям оно уменьшается и сходит на нет. На рисунке показано распределение нагрузки.

ПОЧЕМУ ИМЕННО СНЕГОВАЯ НАГРУЗКА ОПАСНА ДЛЯ КАРКАСА ТЕПЛИЦЫ?

Данный вид нагрузки является статичным — он постоянно давит на каркас без изменений всю зиму. Получается металл остается под нагрузкой, которая действует достаточно большой период времени. Если конструкция имеет запас прочности и рассчитаны на данную нагрузку, то никаких помех это не создаст. Если же производитель говорит, что теплица из поликарбоната выдерживает не 180 кг/м2, а, например, 100 кг/м2, то есть большая вероятность, что зимой такой каркас сложится и вы получите  гору металлолома на своем участке.

ОТЛИЧИЕ НАШИХ ТЕПЛИЦ:

1. Только усиленные каркасы из профильной трубы или фермы, состоящей из нескольких труб с предельной нагрузкой до 320 кг/м2
2. Использование крабовой системы соединения стяжек позволяет не только придать дополнительную жесткость каркасу, но и более равномерно распределить снеговую нагрузку передающуюся через поликарбонат на теплицу.
3. Цельные дуги и фронтоны для некоторых моделей не только ускоряют в разы сборку, но гарантируют, что силовой элемент не развалится под давлением снега.
4. Повышенная гарантия до 5 лет на каркасы — это лучшее доказательство качества продукции. 

Закажите прямо сейчас!

• Склад №1: МСК, Генерала Дорохова, д.16
• Склад №2: МСК, Береговой пр., д. 4
• Склад №3: МСК, 3-й Угрешский проезд, д. 8

• Норма ПОЛИКАРБОНАТ ПОСТАВКА И МОНТАЖ
  ТЕПЛИЦЫ | СУПЕРГРЯДКИ
• Консультации и заказ с 9:00 до 19:00 по тел: +7 495 545-08-78 [email protected]
• Обратный звонок

Парк «Зарядье», Стеклянная решетчатая крыша

Источник фотографии

www. gpd.fi

Дата: 26 ноября 2018 г.

В данной статье описывается проектирование, деталировка, испытания и изготовление структурных стеклянных балок как части несущей решетки каркасная конструкция в недавно построенном парке «Зарядье» в Москве, Россия.

Впервые представлено на GPD 2017

 

Abstract

В этой статье описывается проектирование, детализация, испытания и строительство балок из конструкционного стекла как части несущей сетчатой ​​оболочки в недавно построенном парке «Зарядье» в Москве, Россия. , недалеко от Красной площади и Кремля. Стеклянные балки (всего 72) закреплены в основной стальной решетчатой ​​конструкции корпуса размером около 120 м в длину, 60 м в ширину и около 3 м в длину и 0,2 м в глубину.

Рис. 1 Впечатление художника от готовой решетчатой ​​конструкции оболочки

Стеклянные балки были спроектированы для работы в экстремальных погодных условиях с нагрузками от снежного заноса до 350 кг/м2, а также с дифференциальным движением основной конструкции, что потребовало сложного анализа с более более 100 комбинаций нагрузки, а также полномасштабные испытания для получения одобрения властей.

В связи с отсутствием законодательства об использовании структурного стекла в России, с нашей помощью был создан так называемый «специальный технический стандарт», охватывающий технические аспекты стекла и его эксплуатационные характеристики, которые вошли в разрешительную документацию.

Рис. 2 Ситуационный план парка «Зарядье»

 

Проект

3.1 Концепция

Рис. 3 общий план решетчатой ​​оболочечной конструкции с выделенным участком, изображающим структурные стеклянные балки в составе основной конструкции

Сетка Структура оболочки спроектирована таким образом, чтобы повторять изгиб искусственно созданного холма как открытая конструкция (не закрытая), поэтому она подвержена тепловым движениям, а также снеговым нагрузкам и ветру. Основная конструкция состоит из конструкционных стальных элементов длиной около 3 м и глубиной 300 мм.

Однако в некоторых местах требовались четкие обзоры с меньшими препятствиями, следовательно, была необходима большая прозрачность конструкции. Первоначально архитектором была предложена остекленная тросовая конструкция, однако из-за значительных снежных заносов требовались высокие усилия предварительного напряжения, что оказалось труднодостижимым, поэтому необходимо было найти другое решение.

Рис. 4 Общий план расположения стеклянных балок, каждая длиной около 3 м. Панели крыши не показаны для ясности

 

3.2 Расчетные нагрузки

Масштабная модель всего проекта была испытана в аэродинамической трубе для определения ветровых нагрузок и связанных с ними возможных снежных заносов. Результирующие нагрузки показаны ниже:

Всего было 19 вариантов нагружения, включая: 3 варианта статической нагрузки, 5 вариантов снеговой нагрузки, 9 вариантов нагрузки ветра и 2 случая теплового движения. Все эти загружения генерировали более сотни различных комбинаций нагрузок.

Рис. 5 Впечатление художника от желаемого вида

 

3.3 Используемые сочетания нагрузок

Сочетания нагрузок, принятые в соответствии с Еврокодом 0 и 1:

ULS: 1,35Gk + 1,5 Qk1 + 1,5ψ0 Qk2

3 20Qψ000 SLS: Gk +

Qk10 020 Рис.

6 Пунктирные линии указывают Предлагаемые структурные стеклянные балки.

 

3.4 Выбор стекла

На основе черновой версии европейского стандарта для использования стекла в конструкциях для этого проекта были приняты следующие расчетные значения, см. таблицы 1 и 2 слева: Толщина стеклянной балки была принята равной 5×10 мм многослойного закаленного стекла. с прослойкой из ПВБ толщиной 1,5 мм.

Таблица 1: свойства стекла, принятые на основе prEN13474, замененного prEN16612

 

3.5 Другие материалы, используемые в конструкции

Таблица 2: свойства других материалов

 

3.5 Компьютерное моделирование 3

Координаты узла были импортированы из основной инженерной модели с соответствующими деформациями при отдельных вариантах нагружения. Деформации узлов были объединены с отдельными нагрузками для каждой стеклянной балки, а затем проанализированы. Было создано и проанализировано более 100 различных комбинаций нагрузок.

Рис. 7 Диаграмма изгибающих моментов
Рис. 8 Диаграмма поперечных усилий
Рис. 9 Осевые усилия
Рис. 10 Крутящий момент
Рис. 11 Максимальное напряжение

 

В режиме детального анализа и оценки было ясно, что относительно жесткие детали болтового соединения вызывают перенапряжение стекла в различных местах. Следовательно, требовались более мягкие и гибкие детали соединения.

Детальный анализ узловых деформаций в точках крепления стекла был проведен и обобщен на рис. 13 с правой стороны. Исходя из этого, предполагается, что узлы будут вращаться примерно на 1 градус вокруг каждой оси. Было установлено одно требование вращения, жесткость соединения могла быть откалибрована для минимизации концентрации напряжений в стекле.

Для моделирования и прогнозирования напряжений в гибком соединении было выполнено нелинейное твердотельное моделирование с использованием модели поведения Муни-Ривлина и табличных данных кривой напряжения-деформации на основе информации от производителя силикона. Принятая модель показала, что силикон ведет себя в пределах допустимого диапазона напряжений, см. рис. 14 с правой стороны.

Рис.12 Варианты крепежных деталей а) оригинальные болтовые решения б) гибкое соединение
Рис.13 Угловое смещение узла, компенсируемое соединением
Рис.14 Нелинейный анализ силиконового соединения был проведен для определения напряжений и деформаций

 

Испытания

4.1 Макет в натуральную величину

В связи с беспрецедентным характером проекта в этой стране было принято решение что полный макет тестирования scape необходим. Испытания проводились на базе Института стекла в Москве 26 апреля 2017 года.

Рис.0017

5.1. Производство стекла

Производство стекла осуществлялось в течение апреля 2017 г. ООО «Модерн Гласс», Челябинск, Россия, монтаж должен начаться в мае-июне 2017 г.

Рис. мешков с песком

 

Заключение

В заключение, этот проект является нашим первым экспериментом с использованием элемента конструкционной стеклянной балки в конструкции типа сетки-оболочки, который, по нашему мнению, имеет потенциал для расширения.

 

Ссылки

Институт инженеров-строителей: Использование стекла в конструкциях зданий (1-е изд.). Лондон, IStructE, (1999)
Институт инженеров-строителей: Использование стекла в конструкциях зданий (2-е изд.), Лондон, IStructE, (2014)

 

Г. Васильченко-Малышев, Малышев Инженеры

2 90 www. malishevengineers.com

600450

Г. Васильченко-Малышев, Малышев Инженеров

Впервые представлен на GPD 2017 — посетите сайт www.gpd.fi для получения дополнительной информации и планов на 2019 год

2018-11-26T08:00:00

Парк «Зарядье», стеклянная сетка-раковина Glassonweb.com

Стеклянные прослойки Стеклянные нагрузки Стеклянные панели Стеклянные проекты Стеклянные кровельные системы остекления ГПД Москва ПВБ Россия Испытания структурного остекления

Расчет нагрузки на фундамент

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

Для расчета необходимо знать:

• Регион, в котором построено здание;
• Тип почвы и глубина залегания грунтовых вод;
• Материал, из которого будут изготовлены конструктивные элементы здания;
• Планировка здания, этажность, тип кровли.

На основании необходимых данных расчет фундамента или его окончательная проверка производится после проектирования конструкции.

Определение глубины фундамента

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

Таблица 1 — Справочные данные по глубине промерзания грунта

Справочная таблица для определения глубины заложения фундамента по регионам тип грунта, они указаны в табл. 2.

Таблица 2- Зависимость глубины фундамента от типа грунта

Зависимость глубины фундамента от типа грунта

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

Глубину промерзания грунта определить по таблице 1. Для Москвы она составляет 140 см. По таблице 2 находим тип почвы — суглинок. Глубина закладки должна быть не менее расчетной глубины промерзания. Исходя из этого, глубина фундамента под дом составляет 1,4 метра.

Расчет нагрузки на крышу

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

Таблица 3 — Удельный вес различных типов кровли

Справочная таблица — Удельный вес различных типов кровли

1. Определить площадь проекции крыши. Размеры дома — 10х8 метров, площадь проекции двускатной крыши равна площади дома: 10 · 8 = 80 м2.
2. Длина фундамента равна сумме двух его длинных сторон, так как двускатная крыша опирается на две длинные противоположные стороны. Поэтому длина нагруженного фундамента определяется как 10 · 2 = 20 м.
3. Площадь нагруженного фундамента толщиной 0,4 м: 20 · 0,4 = 8 м2.
4. Тип покрытия — металл, угол наклона — 25 градусов, тогда расчетная нагрузка по таблице 3 составляет 30 кг/м2.
5. Нагрузка крыши на фундамент 80/8 · 30 = 300 кг/м2.

Расчет снеговой нагрузки

Снеговая нагрузка передается на фундамент через крышу и стены, поэтому нагружаются те же стороны фундамента, что и при расчете крыши. Вычисляет площадь снежного покрова, равную площади крыши. Полученное значение делится на площадь нагруженных сторон фундамента и умножается на определенную по карте удельную снеговую нагрузку.

Таблица — расчет снеговой нагрузки на фундамент

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

Расчет нагрузки перекрытий

Перекрытия, как и кровля, обычно опираются на две противоположные стороны фундамента, поэтому расчет производится исходя из площади этих сторон. Площадь этажа равна площади здания. Для расчета нагрузки на перекрытия нужно учитывать количество этажей и перекрытие цокольного этажа, 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 расчета веса перекрытий и их нагрузки на фундамент

1. Площадь этажа равна площади дома — 80 м2. Дом имеет два этажа: один из железобетонных и один — деревянный на стальных балках.
2. Умножаем площадь железобетонного перекрытия на удельный вес из Таблицы 4: 80 · 500 = 40 000 кг.
3. Умножьте площадь деревянного пола 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.

Расчет нагрузки на стену

Нагрузка на стену определяется как объем стены, умноженный на удельный вес из таблицы 5, результат делится на длину всех сторон фундамента, умноженную на его толщину.

Таблица 5 — Удельный вес стеновых материалов

Таблица — Удельный вес стен

1. Площадь стен равна высоте здания, умноженной на периметр дома: 3 ·( 10 · 2 + 8 · 2) = 108 м2.
2. Объем стен равен площади, умноженной на толщину, он равен 108 · 0,4 = 43,2 м3.
3. Вес стен найти, 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 77760/14,4=5400 кг.

Предварительный расчет нагрузки фундамента на грунт

Нагрузка фундамента на грунт рассчитывается как произведение объема фундамента на удельную плотность материала, из которого он изготовлен, деленное на 1 м2 его базовая площадь. Объем можно найти как произведение глубины фундамента на толщину фундамента. Толщина фундамента берется с предварительным расчетом равной толщине стен.

Таблица 6 — Удельная плотность материалов фундамента

Таблица — Удельный вес материала для грунта

1. Площадь фундамента 14,4 м2, глубина заложения 1,4 м. Объем фундамента 14,4 · 1,4 = 20,2 м3.
2. Вес фундамента из мелкозернистого бетона составляет: 20,2 · 1800 = 36 360 кг.
3. Нагрузка на грунт: 36360 / 14,4 = 2525 кг/м2.

Расчет общей нагрузки на 1 м2

Обобщаются результаты предыдущих расчетов, при этом рассчитывается максимальная нагрузка на фундамент, которая будет больше для тех сторон, на которые опирается крыша.

No related posts.