Висновок: досліджуваний зразок № 3-пісок сірий, дрібний, середньої щільності, насичений водою R o = 200 кПа.

2.4 Зразок №4

Зразок взято зі свердловини №2, глибина відбору – 8 м.

Визначають найменування ґрунту за кількістю пластичності.

Число пластичності визначається за формулою (2.12):

I=41-23=18 – ґрунт відноситься до глини (I>17) відповідно до табл.Б.11.

Визначають коефіцієнт пористості за формулою (2.10):

,

0 ≤J L ≤0,25 – ґрунт напівтвердий відповідно до табл.Б.14.

По СНиП 2.02.01-83 * «Підстави будівель та споруд» методом подвійної інтерполяції знаходять

Висновок: досліджуваний зразок № 4-глина коричнева напівтверда з R o = 260,7 кПа.

2.5 Зразок №5

Зразок взято зі свердловини №3, глибина відбору – 12 м.

Визначають найменування ґрунту за кількістю пластичності.

Число пластичності визначається за формулою (2.12):

I=20-13=7 – ґрунт відноситься до супесів (1I7) відповідно до табл.Б.11.

Визначають коефіцієнт пористості за формулою (2.10):

,

Визначають коефіцієнт консистенції за формулою (2.13):

S= = 1

0,25 ≤J L ≤0,5 – ґрунт тугопластичний відповідно до табл.Б.14.

Визначають розрахунковий опір за дод.3 R=300кПа.

Висновок: досліджуваний зразок № 5 -супер тугопластична сірувато-жовта з R o = 300 кПа.

3 Збір навантажень, що діють на фундаменти

Збір навантажень роблять на вантажну площу, яку встановлюють залежно від статичної схеми споруди. У даному випадку конструктивна схема з поперечними несучими стінами, що розташовуються з модульним кроком 6,3 і 3,0 м, двома поздовжніми залізобетонними стінами і плоскими залізобетонними перекриттями, що утворюють просторову систему, що забезпечує сейсмостійкість будівлі і сприймає всі вертикальні та горизонтальні навантаження.

Величини тимчасових навантажень встановлюємо відповідно до. Коефіцієнти надійності за навантаженнями g f також визначаємо.

Збирання навантажень проводиться від верху будівлі до позначки планування.

Малюнок 3.1 - Вантажна площа

При розрахунку тимчасових навантажень приймаємо коефіцієнт надійності навантаження рівним 1,4 відповідно до . Збір тимчасових навантажень на міжповерхові перекриття з урахуванням понижувального коефіцієнта

, (3.1)

де n – число перекриттів, яких навантаження передається основу;

.

Таблиця 3.1 - Збір навантажень

4 Вибір виду основи

Судячи з геологічного розрізу, майданчик має спокійний рельєф із абсолютними відмітками 129,40 м, 130,40 м, 130,70 м.

Грунт має витримане залягання ґрунтів. Грунти, перебуваючи в природному стані, можуть бути основою фундаментів дрібного закладення. Для такого типу фундаменту основою служитиме шар №2 – пісок пилуватий середньої пластичності з R = 150 кПа.

Для пальового фундаменту в якості робочого шару краще використовувати шар №4 – дрібний пісок середньої щільності з R=260,7 кПа.

5 Вибір раціонального виду фундаменту

Вибір виду фундаментів виробляють на основі техніко-економічного порівняння варіантів фундаментів, що найчастіше використовуються в практиці індустріального будівництва:

1 дрібного закладення;

2 пальових фундаментів.

Розрахунок проводиться для перерізу з максимальним навантаженням - за перерізом 1-1.

5.1 Розрахунок фундаменту дрібного закладенняна природній основі

Встановлюємо глибину закладення підошви фундаменту, що залежить від глибини промерзання, властивостей основи ґрунтів та конструктивних особливостей споруди.

Для міста Комсомольськ-на-Амурі нормативна глибина промерзання визначається за формулою

(5.10)

де L v - теплота танення (замерзання) ґрунту, що знаходиться за формулою

, (5.12)

де z 0 - питома теплота фазового перетворення вода – лід,

;

сумарна природна вологість ґрунту, частки одиниці, ;

відносний (за масою) вміст незамерзлої води, частки одиниці, знаходиться за формулою

(5.13)

k w -коефіцієнт, що приймається за таблицею 1 залежно від числа пластичності I p і температури ґрунту Т, °С;

w p -вологість грунту межі пластичності (розкочування), частки одиниці.

Температура початку замерзання ґрунту, °С.

T f,m t f,m -відповідно середня за багаторічними даними температура повітря за період негативних температур, °С та тривалість цього періоду, год,;

C f -об'ємна теплоємність відповідно талого та мерзлого ґрунту, Дж/(м 3 ×°С)

l f -теплопровідність відповідно талого та мерзлого ґрунту, Вт/(м×°С)

Розрахункову глибину промерзання визначаємо за формулою

де k h - Коефіцієнт, що враховує вплив теплового режиму споруди, ,

0,4. 2,6 = 1,04 м

Оскільки глибина закладення залежить від розрахункової глибини промерзання , то глибину закладення приймаємо з конструктивним міркувань. У нашому випадку глибину закладення відкладаємо від конструкції підлоги підвалу (див. рис. 5.1).

Рисунок 5.1 Глибина закладання фундаменту

2,72 - 1,2 = 1,52 м

Усі наступні розрахунки виконуємо методом послідовних наближень у такому порядку:

Попередньо визначають площу підошви фундаменту за формулою

, (5.15)

R o – розрахунковий опір ґрунту під підошвою фундаменту, R 0 = 150кПа;

h – глибина закладання підошви, 1,52 м;

k зап - коефіцієнт заповнення (приймають рівним 0,85);

g - питома вага матеріалів фундаменту (приймають рівним 25 кН/м3).

За таблицею 6.5 підбираємо плиту марки ФО 20.12, що має розміри: 1,18м, 2м, 0,5м та стінові блоки марки ФБС 12.4.6, що мають розміри: 1,18м, 0,4м, 0,58м, стінові блоки марки ФБС 12.4.3 мають розміри: 1,18 м, 0,4 м, 0,28 м.

За таблицею 2 додатка 2 для піску пилуватий середньої пластичності з e = 0,67 знаходимо 29,2 про 3,6 КПа

За таблицею 5.4, інтерполюючи по куту внутрішнього тертя φ н, знаходимо значення коефіцієнтів: 1,08, 5,33, 7,73.

Визначаємо значення розрахункового опору R за формулою

де g с1 та g с2 – коефіцієнти умов роботи, що приймаються за табл.5.3

g с1 = 1,25 і g с2 = 1,2;

k – коефіцієнт, що приймається рівним 1,1, якщо характеристики міцності

ґрунту (с і j) прийняті за табл. 1.1;

М g , М q , M c - безрозмірні коефіцієнти, що приймаються за табл. 1.3;

k Z – коефіцієнт, який приймається при b< 10 м равным 1;

b - ширина підошви фундаменту, b = 2 м;

g II – розрахункове значення питомої ваги ґрунтів, що залягають нижче підошви

фундаментів (за наявності підземних вод визначається з урахуванням зважуючої дії води), кН/м 3 ;

g 1 II - те ж, що залягають вище підошви, кН/м 3;

З н – розрахункове значення питомого зчеплення ґрунту, що залягає безпосередньо під підошвою фундаменту, кПа;

d 1 – глибина закладення внутрішніх та зовнішніх фундаментів від підлоги підвалу, визначають за формулою

, (5.17)

де h S – товщина шару ґрунту вище підошви фундаменту з боку підвалу, м,

h cf - Товщина конструкції підлоги підвалу, h cf = 0,12 м;

g cf - розрахункове значення питомої ваги конструкції підлоги підвалу, кН/м 3

для бетону g cf =25 кН/м3.

Глибину до підлоги підвалу визначають за формулою

d b = d-d 1 (5.18)

d b = 1,52-0,67 = 0,85 м

Розрахункове значення питомої ваги ґрунтів, що залягають нижче підошви фундаментів визначають за формулою

g II , (5.19)

де γ n - Питома вага ґрунтів відповідних шарів, кН/м 3 ;

h n - Товщина відповідних шарів, м.

При наявності підземних вод розрахункове значення питомої ваги ґрунтів визначається з урахуванням зважувальної дії води за формулою

де γ s - питома вага твердих частинок ґрунту, кН/м 3;

w - питома вага води, кН/м 3 ;

γ 1 =1,83×9,8=17,93 кН/м 3

γ 2 =1,9×9,8=18,62 кН/м 3

γ 3 =2×9,8=19,6 кН/м 3

Малюнок 5.2 – Геологічний розріз по свердловині №2

Розрахункове значення питомої ваги ґрунтів, що залягають вище підошви фундаментів визначають за формулою:

Перевіряють значення середнього тиску під підошвою фундаменту за формулою

, (5.21)

де N f – вага фундаменту, кН;

N g - вага ґрунту на обрізах фундаменту, кН;

b – ширина фундаменту, м;

l = 1 м, оскільки всі навантаження наведено на погонний метр.

Оскільки ∆<10%, следовательно, фундамент запроектирован, верно.

5.2 Розрахунок пальового фундаменту

Проектування пальових фундаментів ведуть відповідно до . Для центрально навантаженого фундаменту розрахунки виконують у такому порядку:

а) Визначають довжину палі:

Товщину ростверку приймають рівною 0,5м.

Для визначення площі умовного фундаменту визначають середньо зважений кут внутрішнього тертя за формулою:

, (5.28)

де j i - Кут внутрішнього тертя i-го шару; о

h n - Товщина n-го шару грунту, м;.

Тоді знаходять ширину умовного фундаменту за такою формулою:

b ум = 2tgah + b 0 , (5.30)

де, h - Довжина палі, м;

b 0 - Відстань між зовнішніми гранями крайніх рядів паль, м.

Пісок дрібний, середньої щільності е 0 =0,66 з н =1,8 кПа і φ n =31,6 про;

1,3; М g = 6,18; М с = 8,43.

,

Отже фундамент запроектований правильно.

Рисунок 5.6 – Розрахункова схема пальового фундаменту

5.3 Техніко-економічне порівняння варіантів

Для стрічкового та пальового фундаментів роблять порівняння їх вартості за укрупненими показниками. Оцінка вартості, порівняння основних видів робіт при облаштуванні фундаментів виробляють на 1 погонний метр.

Об'єм котловану знаходять за формулою

(5.30)

де, a, b – ширина котловану внизу і відповідно поверху котловану, м;

u – глибина котловану, м;

l - Довжина котловану, м;

Для фундаментів дрібного закладання обсяг котловану дорівнюватиме.

Для пальового фундаменту дорівнюватиме:

Порівняння вартості фундаментів наводять у табличній формі (табл. 5.1).

Таблиця 5.1-Техніко-економічне порівняння варіантів

Висновок: за попередньою оцінкою вартості основних видів робіт при влаштуванні фундаментів з 2-х варіантів економічнішим та ефективнішим є фундамент дрібного закладення.

6 Розрахунок фундаментів прийнятого виду

6.1 Розрахунок фундаментів дрібного закладення у перерізі 2 – 2

Визначаємо основні розміри та розраховуємо конструкцію збірного стрічкового фундаменту під внутрішню стіну. Глибину закладання підошви приймаємо аналогічно глибині закладання стіни в перерізі 1-1 (див. розділ 5.1). Визначаємо орієнтовні розміри фундаменту у плані за формулою (5.15)

За табл. 6.5 та 6.6 підбираємо плиту марки ФО 14.12, що має розміри L=1,18м, b=1,4 м, h=0,3 м та стінові блоки ФБС 12.4.3 та ФБС 12.4.6

За табл. 2 дод.2 для піску пилу середньої пластичності з коефіцієнтом пористості е=0,67 знаходимо φ н =29,2 0 і С н =3,6 кПа.

За табл. 5.4, ​​інтерполюючи φ II , знаходимо значення коефіцієнтів:

1,08; Мg = 5,33; М с = 7,73.

Глибину до підлоги підвалу визначають за формулою (5.18):

d b = 1,32-0,47 = 0,85 м

За формулою (5.16) визначаємо розрахункове значення опору R:

Перевіряємо значення середнього тиску під підошвою фундаменту

Р = 156,9 кПа< R=171,67 кПа, приблизительно на 8,9%, значит фундамент запроектирован верно.

Т.к. двостороння фільтрація використовуємо випадок 0-1.

1) Повне стабілізоване осадку визначаємо за формулою

, (7.11)

де h е - Потужність еквівалентного шару, м;

m vm - середній коефіцієнт відносної стисливості ґрунту, МПа -1;

2) визначають потужність еквівалентного шару за формулою

h е = A wm b, (7.12)

де A wm - Коефіцієнт еквівалентного шару, що залежить від коефіцієнта Пуассона, форми підошви, жорсткості фундаменту прийнятий за табл. 6.10 ,

A wm =2,4 (для пилувато-глинистих ґрунтів);

h е = 2,4 × 2 = 4,8м

Н = 2 h е = 2 × 4,8 = 9,6 м

Малюнок 7.4

3) визначають середній відносний коефіцієнт стисливості за формулою:

, (7.13)

де h i - Товщина i-го шару грунту, м;

m n i - Коефіцієнт відносної стисливості i-го шару, МПа -1 ;

z i - Відстань від середини шару i-го шару до глибини 2h е, м.

4) За формулою (7.11.) знайдемо осадку

5) Визначають коефіцієнт консолідації за формулою

де g w - Питома вага води, кН / м 3;

К фт – середній коефіцієнт фільтрації, який визначається за формулою

де Н - потужність товщини, що стискається, м;

k ф i - коефіцієнт фільтрації i-го шару ґрунту, см/рік.

6) Обчислимо час, необхідний для ущільнення ґрунту до заданого ступеня за формулою

(7.16)

рік = 0,23N діб = 5,52N год

Задаємося значеннями U таблиці V.4, значення N для трапецеїдального розподілу ущільнюючих тисків визначають за формулою

де I- величина інтерполяційних коефіцієнтів за таблицею V.5.

Дані зводимо до таблиці 7.4.

Таблиця 7.4

7.5 Розрахунок загасання опади у часі для перерізу 2-2

Розрахунок ведуть методом еквівалентного шару при шаруватій товщі ґрунтів у наступній послідовності:

1) визначають потужність еквівалентного шару за формулою (7.12)

h е = 2,4×1,4 = 3,36 м

Н = 2 h е = 2 × 3,36 = 6,72 м

Малюнок 7.5

2) Визначають середній відносний коефіцієнт стисливості за формулою (7.13)

3) За формулою (7.11.) знайдемо осадку

4) Знаходимо середній коефіцієнт фільтрації за формулою (7.15)

,

5) Визначають коефіцієнт консолідації за формулою (7.14):

6) Обчислимо час, необхідний для ущільнення ґрунту до заданого ступеня за формулою (7.16)

рік =0,9N діб =21,6N год,

Розрахунок опади S t зводимо до таблиці 7.5.

Таблиця 7.5 - Розрахунок загасання опади

Висновок: оскільки опади в усіх перерізах не перевищують граничних значень, то розміри фундаментів та їх глибина закладення розраховані правильно.

Малюнок 7.7 – Графік загасання осад у часі

8 Конструювання фундаментів

Після геодезичної розбивки осей будівлі роблять установку залізобетонних плит для стрічкових фундаментів. Збірні фундаменти складаються зі стрічки, що збирається із залізобетонних плит (ФО 20.12), та стіни, що збирається із бетонних блоків. Фундаментні залізобетонні плити укладаються суцільно по довжині стіни.

Плити армують одиночними сітками або плоскими арматурними блоками, що збираються з двох сіток: верхньої, що має маркувальний індекс До, і нижньої - С. Робоча арматура - стрижнева гарячекатана періодичного профілю зі сталі класу A-III і дріт періодичного профілю зі сталі класу Вр-1. Розподільна арматура - гладкий арматурний дріт із сталі класу B-I.

Для забезпечення просторової жорсткості збірного фундаменту передбачають зв'язок між поздовжніми та поперечними стінами шляхом прив'язування їх фундаментними стіновими блоками або закладки у горизонтальні шви сіток з арматури діаметром 8-10мм. Від поверхневих і підземних вод стіни захищають шляхом влаштування вимощення та укладання горизонтальної гідроізоляції на рівні не нижче 5 см від поверхні вимощення і не вище 30 см від підготовки підлоги підвалу. Зовнішня поверхня підвальних стін захищається обмазувальною ізоляцією в один або два шари.

Захист наземних приміщень від ґрунтової вогкості обмежується пристроєм по вирівняній поверхні всіх стін на висоті 15-20 см від верху вимощення або тротуару безперервного водонепроникного прошарку з жирного цементного розчину або одного-двох шарів рулонного матеріалу на бітумі. Цей шар складає з бетонною підготовкою підлоги одне ціле. У місцях зниження підлоги влаштовують додаткову ізоляцію. Для захисту підвальних та заглиблених приміщень у вологих ґрунтах обмазку роблять по оштукатуреній цементним розчином поверхні стіни.

Поверхні стін підвалів захищають горизонтальним водонепроникним прошарком у стіні, що доходить до підлоги підземного приміщення або підвалу. Ізоляцією підлог підвалу за низького рівня вод служить сам бетонний шар.

9. Схема виконання робіт

Малюнок 9.1- Розміри котловану

Розміри дна котловану в плані визначаються відстанями між зовнішніми осями споруди, відстанями від цих осей до крайніх уступів фундаментів, розмірами додаткових конструкцій, що влаштовуються біля фундаментів із зовнішніх сторін та мінімальною шириною зазору (що дозволяє заводити підземні частини споруди) між додатковою конструкцією та стінкою котловану. Розміри котловану поверху складаються з розмірів дна котловану, ширини укосів чи конструкцій кріплення стінок та зазору між гранями фундаментів та укосів. Глибина котловану визначається відміткою закладення фундаменту.

Робочий шар основи оберігають від порушень захисним шаром ґрунту, який знімають перед введенням фундаменту. Для відведення атмосферних опадів поверхня захисного шару виконується з ухилом у бік стінок, а по периметру котловану влаштовуються водовідвідні канавки з ухилом у бік приямків, з яких при необхідності відкачують воду. Влаштування канавок і зумпфів та відкачування з води виробляються з дотриманням вимог відкритого водозниження.

Для доставки матеріалів, деталей та транспортування механізмів у котлован передбачають спуски. Стійкість стін котловану забезпечується різними видами кріплень або надання їм відповідних ухилів. Спосіб кріплення залежить від глибини котловану, властивостей та напластування ґрунтів, рівня та дебіту підземних вод, умов виконання робіт, відстані до існуючих будівель.

Зведення фундаментів і підземних елементів, а також засипка пазух котлованів повинні проводитися відразу після розробки грунту

Котловани з природними укосами влаштовують у маловологих стійких ґрунтах. При глибині котловану до 5 м стінки можуть виконуватися без кріплення, але з ухилом та крутістю укосів, які вказані в табл.

Кріплення котлованів здійснюється шпунтовими стінами. Дерев'яні шпунтові огородження (дощаті та брущаті) застосовують для кріплення неглибоких котлованів (3...5 м). Дощатий шпунт застосовують для кріплення неглибоких котлованів (3...5 м). Дощатим шпунт виготовляють з дощок товщиною до 8 см, брусчатий - брусів товщиною від 10 до 24 см. Довжина шпунтин визначається глибиною їхнього занурення, але, як правило, не перевищує 8 м.

У процесі роботи необхідно оберігати котлован від заповнення атмосферними опадами. Для цього слід проводити планування поверхні навколо котловану та забезпечити стік за межі будівельного майданчика.

Розробляти ґрунт котловану і зводити фундамент потрібно в стислий термін, не залишаючи відкриті дно котловану на тривалий час (що більше проміжок між закінченням земляних робіт та улаштуванням фундаменту, тим сильніше руйнується ґрунт основи та укоси котловану).

Після зведення фундаменту, пазухи між стінами фундаменту та котловану заповнюється ґрунтом, що укладається пошарово з трамбуванням.

Для даного обсягу земляних робіт нульового циклу підбираємо скріперний комплект землерийних машин: одноковшовий екскаватор Е1252 (з ємністю ковша 1,25м3), кілька скреперів Д – 498 (з ємністю ковша 7м3), бульдозерів Д3 – 18 (на базі автосамоскидів ЗІЛ - ММ3 - 555.

При розробці котловану (див. малюнок 9.1) виробляють розробку ґрунту під житлову будівлю до позначки екскаватором ЕО 1621 із місткістю ковша 0,15 м3. Для вивезення ґрунту використовують автосамоскид ГАЗ-93А.

Родючий шар ґрунту на підставі насипів та на площі, що займається різними виїмками, до початку основних земляних робіт має бути знятий у розмірах, встановлених проектом організації будівництва та переміщений у відвали для подальшого використання його при рекультивації чи підвищенні родючості малопродуктивних угідь.

Забороняється використовувати родючий шар ґрунту для влаштування перемичок, підсипок та інших постійних та тимчасових земляних споруд

Висновок

У даному проекті було розроблено найбільш раціональний фундамент під 4-поверховий житловий будинок - стрічковий фундамент дрібного закладення. Вибір раціонального виду фундаменту здійснили на основі техніко-економічного порівняння двох варіантів фундаментів, що найчастіше використовуються у будівництві фундаментів: дрібного закладення та пальового. Порівняння варіантів було зроблено на основі їх вартості, встановленої за укрупненими показниками для одного метра фундаменту, вартість склала для стрічкового фундаменту – 791,03 руб., для пальового фундаменту – 848,46 руб.

Стрічковий фундамент встановлюють на позначці 128,6 м, тобто він розташовується в пилу пилуватому, середньої щільності з R=150 кПа.

В результаті розрахунків прийняті плити марки ФО 20.12, ФО 14.12 та ФО 12.12, і стінові блоки ФБС 12.4.6 та ФБС 12.4.3.

Для обраного типу фундаменту в трьох характерних перерізах будівель був здійснений розрахунок основ за граничним станом 2 групи та порівняння отриманих значень з граничними значеннями рівними 10 см: для перерізу 1-1 осаду дорівнює 1,61 см, для перерізу 2-2 – 2,61 див, для перерізу 3-3 – 2,54 див.

Було зроблено конструювання фундаменту; розрахована схема виконання робіт нульового циклу, а також даються короткі відомості про пристрій котловану.

переліквикористаних джерел

1. Берлінов, М.В. Приклади розрахунку основ та фундаментів: Навч. для технікумів/М.В. Берлінов, Б.А. Ягупів. - М.: Будвидав, 1986. - 173с.

2. Веселов, В.А. Проектування основ та фундаментів: Навч. посібник для вузів / В.А.Веселов. - М.: Будвидав, 1990. - 304с.

3. ГОСТ 25100-82. Ґрунти. Класифікація. - М.: Стандарти, 1982.-9с.

4. Далматов, Б.І. Механіка ґрунтів, основи та фундаменти / Б.І. Далматов. - Л.: Будвидав, Ленінгр. отд-ня, 1988.-415с.

5. Куликов, О.В. Розрахунок фундаментів промислових та цивільних будівель та споруд: Метод. вказівки щодо виконання курсового проекту/О.В.Куликов. - Братськ: БрІІ, 1988. - 20с.

6. Механіка ґрунтів/Б.І. Далматов [та ін]. - М.: Вид-во АСВ; СПб.: СПбГА-СУ, 2000. - 204с.

7. Механіка ґрунтів, основи та фундаменти: Учеб. посібник для будує. спец. ВНЗ/С.Б. Ухов [та ін]. - М.: Вищ.шк., 2004. - 566с.

8. Підстави, фундаменти та підземні споруди (Довідник проектувальника)/ під ред. О.М. Сорочана, Ю.Г, Трофімова. - М.: Будвидав, 1985. - 480с.

9. Проектування фундаментів будівель та підземних споруд/Б.І. Далматов [та ін]. - М.: Вид-во АСВ; СПб.: СПбГА-СУ, 2006. - 428с.

10. СНіП 2.02.01-83 *. Підстави будівель та споруд / Держбуд СРСР. - М.: Будвидав, 1985. - 40с.

11. СНіП 2.02.03-85. Палеві фундаменти / Держбуд СРСР. - М.: ЦІТП Держбуду СРСР, 1986. - 48с.

12. СНіП 2.01.07-85. Навантаження та впливу/Держбуд СРСР. - М.: ЦІТП Держбуду СРСР, 1986. - 36с.

13. СНіП 3.02.01-83. Підстави та фундаменти/Держбуд СРСР. - М.: ЦИТП Держбуду СРСР, 1983. - 39с.

14. Цитович, Н.А. Механіка ґрунтів/Н.А. Цитович. - М.: Вищ.шк., 1979. - 272с.

Ми поговорили про збирання навантажень для випадку, коли основні несучі конструкції – це стіни будинку. Зараз все частіше трапляється, що приватні житлові будинки будують каркасного типу: коли несуть колони, що спираються на стовпчасті фундаменти, і сприймають навантаження від перекриттів, балок, стін, перегородок, підлог, даху - загалом, всього, що в будинку запроектовано. Підхід до збору навантажень у разі дещо інший.

Припустимо, у нас є двоповерховий будинок (другий поверх – напівмансардний) каркасного типу: стовпчасті фундаменти з фундаментними балками (під стіни 1 поверху), монолітні колони, монолітні перекриття (безбалочні, тільки по периметру – балка обв'язувальна), поздовжні монолітні балки на другому поверсі - Підтримуючі конструкції даху; дерев'яний дах, зовнішні стіни – з газобетону, перегородки – цегляні.

Постараємось зібрати навантаження для розрахунку:

1) стовпчастого фундаменту під центральну колону (осі 2/Б);

2) стовпчастого фундаменту під кутову колону (осі 1/В);

3) стовпчастого фундаменту під крайню колону (осі 4/Г);

4) фундаментні балки.

Виберемо місто проектування (для снігового навантаження) – нехай це буде Миколаїв.

Увага!Переріз несучих елементів (товщина перекриття, розміри кроквяних ніг, колон, балок) взяті просто для прикладу, їх розміри не підтверджені розрахунком і можуть значно відрізнятися від прийнятих.

1. Навантаження від 1 м2 перекриття над першим поверхом.

4 . Навантаження від 1 м 2 цегляної перегородки.

5 . Навантаження від власної ваги залізобетонних конструкцій (1 пог. метр).

Тепер потрібно перейти до збору навантажень на фундаменти. На відміну від навантаження на стрічковий фундамент, що визначається на погонний метр, навантаження на стовпчастий фундамент збирається в кілограмах (тоннах), оскільки по суті є зосередженим і передається у вигляді сили N від колони – фундаменту.

Як перейти від рівномірно розподіленого навантаження до зосередженого? Потрібно помножити її на площу (для навантаження, що вимірюється в кг/м 2 ) або на довжину (для навантаження, що вимірюється в кг/м). Так, на колону, розташовану на перетині осей «2» і «Б», навантаження передається з прямокутника, позначеного на малюнку вище рожевим кольором, розміри цього прямокутника 2,75х3 м 2 . Як визначити ці розміри? По горизонталі ми маємо два прольоти між сусідніми колонами: один 4,5 м, другий – 1,5 м. Від кожного з цих прольотів половина навантаження припадає на одну колону, а половина – на іншу. У результаті, для нашої колони довжина збору навантаження дорівнюватиме:

4,5/2+1,5/2=2,25+0,75=3 м.

Так само визначається довжина збору навантаження в перпендикулярному напрямку:

3/2 + 2,5/2 = 1,5 + 1,25 = 2,75 м-коду.

Площа збору навантаження колони по осі 2/Б дорівнює: 3*2,75=8,25 м 2 .

Але для цієї колони площа збору навантаження від даху вже буде іншою, т.к. колони по осі "3" на другому поверсі вже немає (це видно на розрізі будинку), і проліт праворуч від колони зростає до 4,5 м. У табличному розрахунку це буде враховано.

6. Визначимо навантаження на стовпчастий фундамент під колону у центрі будівлі (по осі «2/Б»).

Пояснення:

1. Висота колони вважається від верху фундаменту до низу перекриття плюс від верху перекриття до низу балки під ковзаном.

2. При підрахунку навантаження від конструкцій даху потрібно звертати увагу на площу збору навантаження – для похилих елементів площа більша, для розташованих горизонтально – менше. В даному випадку кроквяні ноги, металочерепиця і решетування розташовані похило і мають більшу площу, ніж горизонтально розташовані дерев'яні горищні балки, утеплювач і гіпсокартон. Для двох інших колон буде інша ситуація.

3. Навантаження від ваги перегородки береться від частини перегородки, яка спирається на ділянку перекриття, з якого збирається навантаження (на малюнку заштрихований рожевим). Т.к. у таблиці 4 збиралося навантаження від 1 кв. метра перегородки, її потрібно помножити на висоту і довжину перегородки.

7. Визначимо навантаження на стовпчастий фундамент під колону по зовнішній стіні (осі «1/В»).

Пояснення:

1. Висота балки обв'язування вважається до низу перекриття, щоб не враховувати один і той же бетон двічі.

2. Утеплювач і гіпсокартон у разі розташовані похило, тому й площа їх береться відповідно.

3. Висота перегородки через похилий дах не однакова. Середню висоту знаходимо як суму найменшої та найбільшої висот перегородки (на ділянці, з якої збирається навантаження), поділену на два.

8. Визначимо навантаження на стовпчастий фундамент під кутову колону (осі «4/Г»).

Пояснення:

1. Балка під кроквою розташована тільки вздовж осі «4», вздовж осі «Г» її немає, тому довжина балки береться 2,15 м. У той час як балка обв'язувальна йде по периметру будівлі, і її довжину знаходимо складанням ділянок 2,15 м та 1,65 м, за вирахуванням 0,3 м – розмір сторони колони (щоб не дублювати один бетон двічі).

2. Сумарна висота стіни вздовж осі "Г" знаходиться, виходячи з наступних даних: 2,8 м - висота кладки на першому поверсі; 1,57 м - найменша висота стіни на другому поверсі на ділянці, з якої збирається навантаження; 2,32 м – найбільша висота стіни на другому поверсі на ділянці, з якої збирається навантаження.

9. Визначимо навантаження на 1 погонний метр фундаментної балки від стіни із газобетону

Від ваги 1 пог. метра стіни першого поверху (висота стіни 2,8 м)

Пояснення:

Т.к. каркасний будинок, то несучими елементами в ньому є колони, які сприймають навантаження від даху і перекриття і передають її на стовпчасті фундаменти. Тому стіни першого і другого поверху є лише заповненням і сприймаються перекриттям і фундаментними балками як навантаження, а самі при цьому нічого не несуть.

Отже, збирання навантаження на фундамент завершено, та не зовсім. Якщо колони пов'язані з фундаментами шарнірно, то даних (вертикальних) навантажень буде достатньо розрахунку фундаментів. Якщо ж зв'язок колон з фундаментами жорстка, то фундамент від колон передаватиметься як вертикальна сила N (кг), але й згинальні моменти у двох площинах Мх і Му (кг*м) та поперечні сили Qx та Qy (Кг). Для їх визначення потрібно порахувати колони першого поверху та знайти моменти та поперечні сили в нижньому перерізі. У цьому прикладі вони будуть невеликими, але таки будуть, ігнорувати їх при розрахунку фундаментів не можна.

Продовжуючи цей розрахунок читайте статтю "Збір вітрових навантажень у каркасному будинку" в ній ми наблизимося до визначення моментів і поперечних сил для розрахунку фундаменту.

Увага!Для зручності відповідей на ваші запитання створено новий розділ "БЕЗКОШТОВНА КОНСУЛЬТАЦІЯ".

У коментарях до цієї статті прошу ставити запитання лише за статтею.

На етапі планування важливим заходом є збирання навантажень на фундамент. Від точності вироблених вимірів залежить надійність і довговічність як основи, і всієї споруди. Усі математичні розрахунки виконуються у чіткій відповідності до вимог керівних документів та нормативів. Для успішної реалізації цього заходу незайвим буде попередньо вивчити БНіП і звернутися за порадою до фахівців.

Необхідність проведення та його умови

Підрахунок необхідний виявлення створюваного навантаження на 1 кв.м. ґрунту відповідно до допустимих показників.

Успішна реалізація цього заходу передбачає необхідний облік наступних параметрів:

• умови клімату;
• тип ґрунту та його особливості;
• межі ґрунтових вод;
• конструктивні особливості будівлі та кількість використовуваного матеріалу;
• планування споруди та вид покрівельної системи.

З урахуванням усіх перерахованих характеристик розрахунок підстави та перевірка відповідності виконується після затвердження проекту споруди.

Виконання розрахунку

Для проведення правильного збирання навантаження слід здійснити розрахунок ваги кожного елемента конструкції та встановити глибину розміщення опорної конструкції.

Глибина розміщення

Даний показник будується на підставі глибини промерзання ґрунту та його структурного аналізу. До кожного регіону досліджуване значення індивідуальне і складається з урахуванням багаторічного досвіду метеорологів.

За загальним принципом основа має із запасом перебувати глибше меж промерзання ґрунту, проте, з будь-якого правила є деякі винятки. Потрібний показник буде потрібний згодом для встановлення допустимого навантаження і визначення площі підстави.

Для збільшення наочності слід навести приклад на основі стрічкового типу. Визначатимемо глибину розміщення фундаменту для ділянки, розташованої в м. Смоленськ і має тип ґрунту – супісок. По першій таблиці знаходимо цікаве для нас місто і звіряємо показник.

Для названого населеного пункту він становить 120 см. За другою таблицею встановлюємо глибину розміщення для необхідного виду ґрунту, цей показник дорівнює не менше ? заявлених умов.

Поданий вид навантаження за допомогою стін споруди, на яких розміщується покрівельна система, рівномірно розподіляється між сторонами основи. Для класичного даху, що має два скати, це дві протилежні бічні стіни. У варіанті чотирисхилий покрівлі вага розподіляється на всі чотири грані.

Необхідний показник встановлюється за площею проекційних ліній покрівлі, віднесених до площі сторін підстави, схильних до навантаження, і помножені на загальну масу будівельного матеріалу, яку можна обчислити згідно з прикладеною таблицею.

Приклад:

1. Площа проекційних ліній за розмірами споруди 10×10 дорівнює 100 кв.м.
2. При двосхилим даху довжина сторін основи вираховується за кількістю опорних стін, у нашому випадку їх 2, таким чином, отримуємо 10×2=20 м.
3. Площа сторін основи, схильних до навантаження, при товщині фундаменту в 0,5 м дорівнює 0,5х20 = 10 кв.м.
4. Тип покрівлі – керамічна або цементно-піщана черепиця при ухилі в 45 º, отже, навантаження за прикладеною таблицею дорівнює 80 кг/кв.м.
5. Загальне навантаження даху на основу – 100/10×80 = 800 кг/кв.м.

Обчислення снігового навантаження

Сніг створює тиск на основу через дах і опорні стіни, у зв'язку з цим розрахунок навантаження, що створюється снігом, включає зусилля покрівлі на фундамент. Єдине, що потрібно додатково встановити – площу тиску снігу. Потрібний показник дорівнює площі облаштованої покрівлі.

Для отримання підсумкового значення площу покрівлі слід розділити на площу опорних стін основи та помножити на середній показник снігового навантаження згідно таблиці.

Приклад:

1. Довжина ската покрівлі в 45 º дорівнює 10/2/0,525 = 9,52 м
2. Площа покрівлі дорівнює довжині конькової частини, помноженої на довжину схилу (9,52 х10) х 2 = 190,4 кв.
3. Навантаження снігу для Смоленська складає 126 кг/кв. Помножуємо це значення на площу покрівлі та ділимо на площу навантажених стін основи (190,4х126/10 = 2399,04 кг/кв.м.).

Визначення навантажень, створюваних перекриттями

Тиск перекриттів здійснюється також як і в покрівлі на опорні стінки фундаменту, у зв'язку з цим розрахунок навантаження ведеться у прямому взаємозв'язку з їх площею. Для визначення навантаження насамперед варто обчислити площу проміжних елементів усіх поверхів з урахуванням статевої плити.

Площа одного перекриття помножується на загальну масу матеріалу, закладеного в її основу, значення якого можна визначити за таблицею, і отримане значення ділять на площу навантажених стінок основи.

Приклад:

Площа перекриттів кожного з поверхів дорівнює площі споруди – 100 кв. У будівлі, наприклад, пара перекриттів: одна – залізобетонна, друга – дерев'яна за металевими (сталевими) напрямними.

1. Помножуємо площу кожного з перекриттів на їхню питому вагу. Отримуємо: 100 х 200 = 20000 кг та 100 х 500 = 50000 кг.
2. Підсумовуємо представлені показники. обчислюємо навантаження на квадратний метр: (20000 + 50000)/10 = 7000 кг/кв.м.

Обчислення навантажень, створюваних стінами

Представлений показник для стрічкового типу обчислюється як добуток загального обсягу стінних елементів та їх загальної ваги, які необхідно розділити на добуток довжини сторін основи та її товщини.

1. Площа кожної зі стін дорівнює добутку висоти споруди та периметру будинку: 3 х (10 х 2 + 10 х 2) = 120 кв.м.
2. Обчислюємо їх обсяг: добуток площі та товщини (120 х 0,5 = 60 м куб.).
3. Визначаємо загальну вагу, відшукавши добуток обсягу та маси матеріалу, зазначеного в таблиці: 60 х 1400 = 84 000 кг.
4. Встановлюємо площу опорних сторін, яка дорівнює добутку периметра основи та її товщини: (10 х 2 + 10 х 2) х 0,5 = 20 кв.м.
5. Навантаження, що створюється стінами: 84000/20 = 4200 кг/кв.м.

Проміжні підрахунки навантаження основи на ґрунт

Загальний показник навантаження, що створюється стрічковою опорою на ґрунт, обчислюється наступним чином: об'єм фундаменту множиться на щільність матеріалу, закладеного в його першооснову, і поділяється на квадратний метр площі основи. Об'єм при цьому слід обчислювати як добуток глибини розміщення на товщину шару опори.

Як правило, на етапі попередніх обчислень останній показник приймається як товщина бічних стін.

1. Площа основи – 20 кв.м., глибина розміщення – 80 см, об'єм основи 20 х 0,8 = 16 м куб.
2. Вага основи, виконаної із залізобетону, дорівнює: 16 х 2500 = 40 000 кг.
3. Загальне навантаження на ґрунт: 40 000/20 = 2 000 кг/кв.м.

Визначення питомого навантаження на 1 кв. ґрунти

На завершення знаходимо суму всіх виконаних результатів, не забуваючи обчислити допустиме навантаження на фундамент. Разом з цим варто враховувати, що тиск, створюваний стінами з покрівельною системою на опору, буде вищим за своїх поруч розташованих побратимів.

Подивіться відео, як провести повний розрахунок тиску на основу будинку.

Фіксований показник опірності ґрунту обчислюємо за таблицями, вказаними в СНиП 2.02.01-83 та описаними правилами виготовлення фундаментів будівель і будівель.

1. Знаходимо суму мас, створюваних усіма елементами споруди, зокрема і підстави: 800 + 2399,04 + 7 000 + 4 200 + 2 000 = 16 399,04 = 16,5 т/кв.м.
2. Визначаємо показник опірності ґрунту, для супісків з коефіцієнтом пористості 0,7 становить 17,5 т/кв.м.

З отриманих розрахунків можна дійти невтішного висновку у тому, що тиск, створюване обраної для прикладу спорудою, розташовується у межах допустимої кордону.

Висновок

Як можна помітити з прикладу, виконання розрахунків навантаження не такий складний захід. Для успішного його виконання необхідно чітко дотримуватись вимог нормативних документів та дотримуватися певного ряду правил.

Основне завдання фундаменту – це передача навантаження від будови до ґрунту. Тому збирання навантажень на фундамент - одне з найважливіших завдань, яке має бути вирішене ще перед початком будівництва будівлі.

Що потрібно враховувати під час розрахунку навантаження

Правильність розрахунку - це один із ключових ступенів у будівництві, який має бути вирішений. При проведенні неправильних розрахунків, швидше за все, під тиском навантажень фундамент просто осяде і піде під землю. При розрахунку та зборі навантажень на фундамент потрібно враховувати, що існує дві категорії – тимчасові та постійні навантаження.

• Перше - це, звичайно ж, вага безпосередньо самої будівлі. Сумарна вага будівлі складається з кількох складових. Перша складова - це сумарна вага перекриттів будівлі для підлоги, даху, міжповерхових і т. д. Друга складова - це вага всіх стін, як несучих, так і внутрішніх. Третя складова – це вага комунікацій, які прокладаються усередині будинку (каналізація, опалення, водопровід). Четверта та остання складова – це вага оздоблювальних елементів будинку.
• Також при збиранні навантажень на фундамент потрібно враховувати вагу, яку називають корисним навантаженням будівлі. У цьому пункті мається на увазі весь внутрішній пристрій (меблі, прилади, мешканці тощо) будинку.
• Третій тип навантажень - це тимчасові, до яких найчастіше відносять додаткові навантаження, що з'явилися внаслідок погодних умов. До таких відносять шар снігу, навантаження за сильного вітру тощо.

Приклад збирання навантажень на фундамент

Для того щоб точно розрахувати всі навантаження, які будуть припадати на фундамент, необхідно мати влучний план проектування будівлі, а також знати, з яких матеріалів будуватиметься будівля. Для того щоб більш наочно описати процес збору навантажень на фундамент, буде розглянуто варіант будівництва будинку з житлом мансандрою, який буде розташовуватися в Уральському регіоні Російської Федерації.

• Одноповерховий будинок з житлом мансандрою.
• Розмір будинку становитиме 10 на 10 метрів.
• Висота між перекриттями (підлогою та стелею) становитиме 2,5 метри.
• для будинку будуть зводитися з газобетонних блоків, товщина яких дорівнює 38 см. Також із зовнішнього боку будівлі ці блоки будуть покриті лицювальною пустотілою цеглиною товщиною 12 см.
• Усередині будинку проходитиме одна несуча стіна, ширина якої складе 38 см.
• Над цоколем будинку розташовуватиметься порожнє перекриття із залізобетонного матеріалу. З цього матеріалу буде облаштовано і перекриття для горища.
• Дах буде кроквяного типу, а покрівля буде виконана з профнастилу.

Розрахунок навантажень на фундамент

Після того, як був зроблений збір навантажень на фундамент будинку, можна приступати до розрахунку.

• Перше, що потрібно розрахувати, - це загальну площу всіх перекриттів. Розмір будинку 10 на 10 метрів, отже, загальна площа складатиме 100 кв. м (10*10).
• Далі можна братися до розрахунку загальної площі стін. У цю величину входять також місця під отвори для дверей і вікон. Для першого поверху формула розрахунку виглядатиме так – 2,5*4*10=100 кв. м. Так як будинок з житлом мансандрою, то виконувався збір навантажень на фундамент з урахуванням цієї споруди. Для цього поверху площа дорівнюватиме 65 кв. м. Після розрахунків обидві величини складаються і виходить, що загальна площа стін для будови становить 165 кв. м.
• Далі необхідно розрахувати загальну площу для даху будівлі. Вона становитиме 130 кв. м. – 1,3*10*10.

Після проведення цих розрахунків необхідно скористатися таблицею збору навантажень на фундамент, де представлені усереднені значення для тих матеріалів, які будуть використовуватися при зведенні будівлі.

Стрічковий фундамент

Оскільки існує кілька типів фундаменту, який можна використовувати при будівництві об'єкта, буде розглянуто кілька варіантів. Перший варіант - це збирання навантажень на стрічковий фундамент. У перелік навантажень входитиме маса всіх елементів, що використовуються для будівництва будівлі.

1. Маса стін зовнішніх та внутрішніх. Розраховується сумарна площа без урахування отворів для вікон та дверей.
2. Площа для перекриттів підлоги та матеріалів, з яких вона зводитиметься.
3. Площа стелі та стельового перекриття.
4. Площа кроквяної системи для даху та вага матеріалів для покрівлі.
5. Площа сходів та інших внутрішніх елементів будинку, а також вага матеріалу, з якого вони будуть виготовлені.
6. Також необхідно додати вагу матеріалів, які використовуються для кріплення при будівництві, для облаштування цоколя, теплової та повітряної ізоляції, а також для облицювання внутрішніх та зовнішніх стін будинку.

Ці декілька пунктів є для будь-якої будови, яка буде зводитись на опорі стрічкового типу.

Методи розрахунку при стрічковому фундаменті

Розрахувати стрічковий фундамент можна двома способами. Перший спосіб передбачає розрахунок по несучій здатності ґрунту під підошвою фундаменту, а другий - по деформації того ж ґрунту. Оскільки рекомендується використовувати саме перший спосіб розрахунків, він і буде розглянуто. Всім відомо, що безпосереднє будівництво починається з фундаменту, проте проектування цієї ділянки здійснюється в останню чергу. Це відбувається через те, що основна мета цієї конструкції – передати навантаження від будинку до ґрунту. А збирання навантажень на фундамент можна здійснити лише після того, як буде відомий докладний план майбутньої будови. Безпосередньо розрахунок фундаменту можна умовно розбити на 3 етапи:

• Перший етап – це визначення навантаження на фундамент.
• Другий етап – це вибір характеристик для стрічки.
• Третій етап – це коригування параметрів залежно від умов експлуатації.

Фундамент під колону

При будівництві будинків можуть використовуватися колони як опори. Однак проводити розрахунок для такого типу конструкції, що несе, досить складно. Вся складність розрахунку полягає в тому, що збирання навантажень на фундамент колони здійснити самостійно досить важко. Для цього необхідно мати спеціальну будівельну освіту та певні навички. Для того щоб вирішити питання про розрахунок навантаження на фундамент колони, необхідно мати такі дані:

• Перший параметр, який потрібно врахувати, стосується погодних умов. Необхідно визначити кліматичні умови у регіоні, де проводиться будівництво. Крім того, важливим параметром буде тип та потужність вітрів, а також періодичність проходження дощів та їх сила.
• З другого краю етапі необхідно зробити геодезичну карту. Потрібно врахувати протікання ґрунтових вод, їх сезонне зрушення, а також тип, структуру та товщину підземних порід.
• На третьому етапі, звичайно, потрібно розрахувати навантаження на колони, що виходить від самої будівлі, тобто вага майбутньої споруди.
• На основі раніше отриманих даних необхідно правильно підібрати марку бетону за характеристиками, міцністю та складом.

Як провести розрахунок фундаменту для колони

При розрахунку фундаменту колони мається на увазі розрахунок навантаження на квадратний сантиметр площі цього фундаменту. Іншими словами, для того, щоб розрахувати необхідний фундамент для колони, потрібно знати все про будинок, грунт і грунтові води, які протікають поблизу. Необхідно зібрати всю цю інформацію, систематизувати її і на основі отриманих результатів можна буде провести повний розрахунок навантажень на фундамент під колону. Для того, щоб мати всю необхідну інформацію, потрібно зробити таке:

1. Необхідно мати повний проект будівлі з усіма комунікаціями, які відбуватимуться всередині будівлі, а також знати, які матеріали будуть застосовуватись для будівництва будівлі.
2. Необхідно розрахувати повну площу однієї опори для будови.
3. Необхідно зібрати всі параметри будівлі та на їх основі розрахувати той тиск, який чинитиме будова на опору колонного типу.

Обріз фундаменту

Обріз фундаменту – це верхня частина несучої бетонної конструкції, на яку припадає основний тиск від будови. Існує певна послідовність, за якою необхідно проводити збирання навантажень на обріз фундаменту, а також їхній подальший розрахунок. Для того щоб визначити навантаження на обріз, необхідно мати план типового поверху будівлі, якщо це багатоповерховий будинок, або типовий план підвалу, якщо будова має лише один поверх. Крім того, необхідно мати план поздовжніх та поперечних розрізів будівлі. Наприклад, щоб розрахувати навантаження на обріз фундаменту в десятиповерховому будинку, треба зазначити таке:

• Вага, товщину та висоту цегляної стіни.
• Вага багатопустотних які використовуються як перекриття, а також помножити цю кількість на кількість поверхів.
• Вага перегородок, помножена на кількість поверхів.
• Також необхідно додати вагу покрівлі, вагу гідроізоляції та пароізоляції.

Висновки

Як можна було помітити, для того, щоб розрахувати навантаження на фундамент будь-якого типу, необхідно мати всі дані про будинок, а також знати безліч формул для розрахунку.

Однак нині це завдання трохи спрощена тим, що є електронні калькулятори, які виконують всі розрахунки замість людей. Але для їх правильної та продуктивної роботи необхідно завантажити у пристрій усі відомості про будівлю, про матеріал, з якого вона буде зводитися, і т.д.

Перед початком розрахунку будь-якої конструкції ми маємо зібрати всі навантаження на цю конструкцію. Давайте дізнаємося, які бувають навантаження для розрахунку цивільних будівель:
1.) Постійні(Власна вага конструкції та вага вищележачих конструкцій, які спираються на дану);
2.) Тимчасові;
- короткочасні(Снігові навантаження, вітрові навантаження, ожеледі навантаження, вага людей);
- тривалі(Вага тимчасових перегородок, вага шару води);
3.) Особливі(сейсмічні дії, вибухові дії, дії через деформацію основи).
Тепер розглянемо кілька прикладів. Наприклад, у вас 2-поверхове кафе каркасного типу (ж/б колони) в місті Мінську і вам необхідно дізнатися яке навантаження йде на колону. Для початку ми повинні визначитися, які навантаження діятимуть на нашу колону. малюнок 1). В даному випадку це будуть - власна вага колони, власна вага перекриття/покриття, снігове навантаження на покриття, корисне навантаження на 2 поверх і корисне навантаження на 1 поверх. Далі ми повинні знайти площу, на яку діють навантаження (вантажна площа, малюнок 2).

Рисунок 1 – Схема застосування навантажень на колону

Рисунок 2 – Вантажна площа на колону

Нормативне значення снігового навантаження у м. Мінськ – 1,2 кПа. Вантажну площу множимо на наше нормативне значення та на коефіцієнт надійності по навантаженню та отримуємо – 6 м * 4 м * 1,2 кПа * 1,4 = 43,2 кН. Тобто. Тільки від снігу на нашу колону тисне 4,32 тонни!
Нормативне значення корисного навантаження в обідніх залах (кафе) – 3 кПа. Так само як і зі сніговим навантаженням, ми повинні помножити вантажну площу на значення нормативного навантаження, коефіцієнт безпеки по навантаженню і на два (тому що 2 поверхи). Отримуємо – 6 м * 4 м * 3 кПа * 1,2 * 2 поверхи = 172,8 кН.
Нормативне значення своєї ваги перекриття залежатиме від складу перекриття. Нехай склад перекриття 1-го поверху, перекриття 2-го поверху та покриття збігаються і нормативне значення навантаження одно 2,5 кПа. Його також множимо на вантажну площу, на коефіцієнт надійності за навантаженням і на три поверхи. Маємо – 2,5 кПа * 6 м * 4 м * 1,2 * 3 = 216 кН.
Залишилося лише навантаження від власної ваги колони. Колона у нас перетином 300х300 мм і висотою 7,2 м. При щільності залізобетону 2500 кг/м3 маса колони дорівнюватиме – 0,3 м * 0,3 м * 7,2 м * 2500 кг/м3 = 1620 кг. Тоді розрахункова вага колони дорівнюватиме – 1620 кг * 9,81 * 1,2 = 19 070 Н = 19,07 кН.
Якщо підсумувати всі навантаження, то отримаємо максимальне можливе навантаження на рівні низу колони:

43,2 кН ​​+ 172,8 кН + 216 кН + 19,07 кН = 451,07 кн.

Так само розраховується і, наприклад, ригель. Вантажна площа на ригель представлена ​​на малюнку 3.

Рисунок 3 - Вантажна площа на ригель