Нагрузки и воздействия учитываемые в расчетах оснований и фундаментов

Нагрузки и воздействия при расчете оснований и фундаментов

Основные положения и правила по определению и учету всех видов нагрузок и воздействий, а также их сочетаний определяются по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

При проектировании оснований зданий и сооружений необходимо учитывать нагрузки, которые возникают при их строительстве и эксплуатации, а также при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций.

Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения, устанавливаемые СНиПом по нагрузкам и воздействиям. Расчетные величины действующих нагрузок определяются как произведение нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузке γ_f, которые должны соответствовать рассматриваемому предельному состоянию и учитывать возможные отклонения нагрузок в неблагоприятную сторону от нормативных значений.

При расчете оснований зданий и сооружений по первой группе предельных состояний коэффициент надежности принимается:

1. Для веса строительных конструкций — по табл. 1.1.

Таблица 1.1. Значения коэффициентов надежности для всех строительных конструкций

Конструкции сооружений и вид грунтов	Коэффициент надежности по нагрузке γf
Конструкции
Металлические	1,05
Бетонные (со средней плотностью свыше 1600 т/м 3 )	1,10
Железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные, бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м 3 и менее), изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засыпки. стяжки и т.д.), выполняемые:
– в заводских условиях	1,2
– на строительной площадке	1,3
Грунты
– природные	1,1
– насыпные	1,15

1. При проверке конструкций на устойчивость положения против опрокидывания, а также в других случаях, когда уменьшение веса конструкций и грунтов может ухудшить условия работы конструкций, следует произвести расчет, принимая для всех конструкций или ее части коэффициент надежности по нагрузке γ_f=0,9.

2. При определении нагрузок от грунта следует учитывать нагрузки от складируемых материалов, оборудования и транспортных средств, передаваемые на грунт.

3. Для металлических конструкций, в которых усилия от собственного веса превышают 50 % общих усилий, следует принимать γ_f=11.

2. Коэффициенты надежности по нагрузке γ_f для веса оборудования принимают по табл. 1.2.

Таблица 1.2. Значения коэффициентов надежности

Наименование	Коэффициент надежности по нагрузке γf
Стационарное оборудование	1,05
Изоляция стационарного оборудования	1,20
Заполнители оборудования (в том числе резервуары и трубопроводы):
– жидкости	1,0
– суспензии, шлаки, сыпучие тела	1,1
– погрузчики и электрокары (с грузом)	1,2

3. Для равномерно распределенных нагрузок величина γ_f принимается: 1,3 — при полном нормативном значении до 2,0 кПа (200 кгс/м 2 ); 1,2 — при полном нормативном значении 2,0 кПа (200 кгс/м 2 ) и более.

4. В случае передачи крановых нагрузок γ_f=1,1.

5. Для снеговой нагрузки γ_f=1,4; если отношение нормативной величины равномерно распределенной нагрузки от веса покрытия к нормативной величине снегового покрова менее 0,8, значение коэффициента надежности следует принимать равным 1,6.

6. Для ветровой нагрузки γ_f=1,4.

7. Для температурных климатических воздействий γ_f=1,1.

При расчете оснований зданий и сооружений по второй группе предельных состояний (по деформациям) коэффициент надежности принимается равным единице.

Все нагрузки в зависимости от продолжительности их действия подразделяют на постоянные и временные.

К постоянным относятся нагрузки, которые при строительстве и в процессе эксплуатации зданий и сооружений действуют и проявляются постоянно. К ним относятся: вес частей зданий и сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих конструкций; вес и давление грунтов; горное давление и др.

Временные нагрузки подразделяют на:

длительные — вес временных перегородок, стационарного оборудования (станков, аппаратов, моторов, емкостей, трубопроводов с арматурой, опорными частями и др.), давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах, нагрузки на перекрытия от складируемых материалов, нагрузки от людей, животных на перекрытия, вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов и др.;

кратковременные — нагрузки от оборудования в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах, веса людей и ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования, нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования, снеговые нагрузки с полным нормативным значением, ветровые, гололедные нагрузки и др.;

особые — статические, взрывные воздействия, нагрузки, вызванные резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования, воздействия, вызванные деформациями основания с коренным изменением структуры грунта (при замачивании лессовых просадочных грунтов) или оседанием его в карстовых районах или районах горных выработок.

Расчет оснований зданий и сооружений по предельным состояниям первой и второй групп должен выполняться с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок.

В зависимости от учитываемого состава нагрузок различают следующие сочетания:

1. основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных;
2. особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.

Если учитываются сочетания, включающие постоянные и не менее двух кратковременных нагрузок, расчетные значения временных нагрузок необходимо умножать на коэффициенты сочетаний: а) в основных сочетаниях для длительных нагрузок ψ₁=0,95, для кратковременных ψ₂=0,9; б) в особых сочетаниях для длительных нагрузок ψ₁=0,95, для кратковременных ψ₂=0,8.

Основания зданий и сооружений рассчитывают по деформациям на основное сочетание нагрузок, по несущей способности — на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок — на основное и особое сочетание.
Нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки могут относиться как к длительным (при расчете по деформациям), так и к кратковременным (при расчете оснований по несущей способности).

Нормативные значения равномерно распределенных временных нагрузок на плиты перекрытий, лестницы и полы на грунтах приведены в СНиПе по нагрузкам и воздействиям.

При определении продольных усилий для расчета фундаментов, которые воспринимают нагрузки от двух перекрытий и более, полные значения нормативных нагрузок следует снижать умножением на коэффициент сочетания ψ_n:

1. Для квартир жилых зданий, общежитий и гостиниц, палат больниц и санаториев, служебных помещений, бытовых помещений промышленных предприятий:

2. Для читальных, обеденных, торговых залов, участков обслуживания и ремонта оборудования в производственных помещениях:

Рис. 1.4. Схема к сбору нагрузок на фундаменты

где А – грузовая площадь рассчитываемого элемента; А>А₁=9 м 2 к формуле (1.6):

А>А₂=36 м 2 к формуле (1.7);

п — общее число перекрытий, от которых рассчитываются нагрузки фундамента.

Пример 1.1. Определить нагрузку на фундаменты наружных стен здания с подвалом (рис. 1.4). Стены здания кирпичные, толщина наружных стен первого этажа 64 см, внутренних — 51 см; толщина стен остальных этажей: наружных — 51 см, внутренних — 38 см. Высота этажа 3,0 м. Междуэтажные и чердачные перекрытия из крупноразмерного железобетонного настила, кровля — плоская из железобетонных плит по строительным балкам с техническим чердаком.

Сбор нагрузок производят в такой последовательности. Определяют постоянные нормативные нагрузки от: веса покрытия (гидроизоляционный ковер, кровельный настил и балки) — 1,50 кПа; веса чердачного перекрытия с утеплителем — 3,8 кПа; веса междуэтажного перекрытия— 3,6 кПа; веса перегородок — 1,0 кПа; веса карниза — 2,0 кН; веса 1 м3 кирпичной кладки — 18 кН (1800 кг).

СНиПу устанавливают временные нормативные нагрузки: снеговая на 1 м 2 горизонтальной проекции — 1,5 кПа; временная на чердачное перекрытие — 0,7 кПа; временная на междуэтажное перекрытие — 2,0 кПа (200 кгс/м 2 ).
С учетом постоянных и временных нагрузок определяют нагрузки на фундамент наружной стены на уровне планировочной отметки грунта.

Предварительно выделяется грузовая площадь, которая в данном случае определяется следующими контурами; расстоянием между осями оконных проемов вдоль здания и половине расстояния в чистоте между стенами — поперек здания:

Эту грузовую площадь принимаем постоянной, пренебрегая ее уменьшением на первом этаже за счет увеличения ширины наружной и внутренних стен.

1. Вес покрытия 1,5*7=10,5 кН.

2. Вес чердачного перекрытия 3,8*7=26,6 кН.

3. Вес шести междуэтажных перекрытий 3,6*7*6=151,5 кН.

4. Все перегородок на шести этажах 1,0*7*6=41 кН.

5. Вес карниза и стены выше чердачного перекрытия (2,0+6,0*0,51*1,8)*2,53=19,8 кН.

6. Вес цоколя и стены первого этажа за вычетом веса оконных проемов на длине 2,53 м:

7. Вес стены со второго этажа и выше за вычетом веса оконных проемов на длине 2,53 м:

Итого постоянная нагрузка составила 596,4 кН.

1. Снеговая 1,5*7=10,5 кН.

2. На чердачное перекрытие 0,7*7=4,9 кН.

3. На шесть междуэтажных перекрытий с учетом снижающего коэффициента 0,7:

При этом коэффициент сочетания ψ_n1=0,7 определялся по формуле (1.6).

Итого временная нагрузка на 2,53 м длины стены составила 74,2 кН. Тогда нормативная нагрузка на 1 м наружной стены будет равна

Аналогично можно определить нагрузку на фундамент на уровне планировки земли под внутреннюю стену здания.

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований

Проектирование оснований

Общие указания

5.1.1 Проектирование оснований включает обоснованный расчетом выбор:

типа основания (естественное или искусственное);

типа, конструкции, материала и размеров фундаментов (мелкого или глубокого заложения; ленточные, столбчатые, плитные и др.; железобетонные, бетонные, из каменной или кирпичной кладки и др.);

мероприятий, указанных в подразделе 5.9, применяемых при необходимости снижения влияния деформаций оснований на эксплуатационную надежность сооружений;

мероприятий, применяемых для снижения деформаций окружающей застройки.

5.1.2 Основания должны рассчитываться по двум группам предельных состояний: первой – по несущей способности и второй – по деформациям.

К первой группе предельных состояний относятся состояния, приводящие сооружение и основание к полной непригодности к эксплуатации (потеря устойчивости формы и положения; хрупкое, вязкое или иного характера разрушение; резонансные колебания; чрезмерные деформации основания и т.п.).

Ко второй группе предельных состояний относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию сооружения или снижающие его долговечность вследствие недопустимых перемещений (осадок, подъемов, прогибов, кренов, углов поворота, колебаний, трещин и т.п.).

Основания рассчитывают по деформациям во всех случаях, за исключением указанных в 5.6.52, а по несущей способности – в случаях, указанных в 5.1.3.

5.1.3 Расчет оснований по несущей способности должен производиться в случаях, если:

а) на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций, углубление подвалов реконструируемых сооружений и т.п.), в том числе сейсмические;

б) сооружение расположено на откосе или вблизи откоса;

в) сооружение расположено вблизи котлована или подземной выработки;

г) основание сложено дисперсными грунтами, указанными в 5.7.5;

д) основание сложено скальными грунтами;

е) сооружение относится к I уровню ответственности (ГОСТ 27751);

ж) увеличивается нагрузка на основание при реконструкции сооружений.

Расчет оснований по несущей способности в случаях, перечисленных в подпунктах а, б и в 5.1.3, следует производить с учетом конструктивных мероприятий, предусмотренных для предотвращения смещения проектируемого фундамента.

Если проектом предусматривается возможность возведения сооружения непосредственно после устройства фундаментов до обратной засыпки грунтом пазух котлованов, следует производить проверку несущей способности основания, учитывая нагрузки, действующие в процессе строительства.

5.1.4 Сооружение и его основание должны рассматриваться в единстве, т.е. должно учитываться взаимодействие сооружения с основанием. Для совместного расчета сооружения и основания могут быть использованы аналитические, численные и другие методы (в том числе метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод граничных элементов и др.).

5.1.5 Целью расчета оснований по предельным состояниям является выбор технического решения фундаментов, обеспечивающего невозможность достижения основанием предельных состояний, указанных в 5.1.2. При этом должны учитываться не только нагрузки от проектируемого сооружения, но также возможное неблагоприятное влияние внешней среды, приводящее к изменению физико-механических свойств грунтов (например, под влиянием поверхностных или подземных вод, климатических факторов, различного вида тепловых источников, техногенных воздействий и т.д.). К изменению влажности особенно чувствительны просадочные, набухающие и засоленные грунты, к изменению температурного режима – набухающие и пучинистые грунты.

5.1.6 Расчетная схема системы «сооружение – основание» или «фундамент – основание» должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения (конструктивной схемы сооружения, особенностей его возведения, геологического строения и свойств грунтов основания, возможности их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и т.д.). Рекомендуется учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропию, пластические и реологические свойства материалов и грунтов, развитие областей пластических деформаций под фундаментом.

Допускается использовать вероятностные методы расчета, учитывающие статистическую неоднородность оснований, случайную природу нагрузок, воздействий и свойств материалов конструкций.

5.1.7 Результаты инженерно-геологических изысканий должны содержать сведения о:

местоположении территории предполагаемого строительства, ее рельефе, климатических и сейсмических условиях и ранее выполненных инженерных изысканиях;

инженерно-геологическом строении площадки строительства с описанием в стратиграфической последовательности напластований грунтов, формы залегания грунтовых образований, их размеров в плане и по глубине, возраста, происхождения и классификационных наименований грунтов и с указанием выделенных инженерно-геологических элементов (ГОСТ 25100);

гидрогеологических условиях площадки с указанием наличия, толщины и расположения водоносных горизонтов и режима подземных вод, отметок появившихся и установившихся уровней подземных вод, амплитуды их сезонных и многолетних колебаний, расходов воды, сведений о фильтрационных характеристиках грунтов, а также сведений о химическом составе подземных вод и их агрессивности по отношению к материалам подземных конструкций;

наличии специфических грунтов (см. раздел 6);

наблюдаемых неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессах (карст, оползни, подтопление, суффозия, горные подработки, температурные аномалии и др.);

физико-механических характеристиках грунтов;

возможном изменении гидрогеологических условий и физико-механических свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

5.1.8 В состав физико-механических характеристик грунтов входят:

плотность грунта и его частиц и влажность (ГОСТ 5180 и ГОСТ 30416);

гранулометрический состав для крупнообломочных грунтов и песков (ГОСТ 12536);

влажность на границах пластичности и текучести, число пластичности и показатель текучести для глинистых грунтов (ГОСТ 5180);

угол внутреннего трения, удельное сцепление, модуль деформации и коэффициент поперечной деформации грунтов (ГОСТ 12248, ГОСТ 20276, ГОСТ 30416 и ГОСТ 30672);

временное сопротивление при одноосном сжатии, показатели размягчаемости и растворимости для скальных грунтов (ГОСТ 12248).

Для специфических грунтов, особенности проектирования оснований которых изложены в разделе 6, и при проектировании оснований подземных частей сооружений (см. раздел 9) и оснований высотных сооружений (см. раздел 10) дополнительно должны быть определены характеристики, указанные в этих разделах. По специальному заданию дополнительно могут быть определены и другие характеристики грунтов, необходимые для расчетов.

В отчете об инженерно-геологических изысканиях необходимо указывать применяемые методы лабораторных и полевых определений характеристик грунтов и методы обработки результатов исследований.

5.1.9 К отчету об инженерно-геологических изысканиях прилагают: колонки грунтовых выработок и инженерно-геологические разрезы с указанием на них мест отбора проб грунтов и пунктов полевых испытаний, а также уровней подземных вод; таблицы и ведомости показателей физико-механических характеристик грунтов, их нормативных и расчетных значений; графики полевых и лабораторных испытаний грунтов; ведомости химических анализов подземных вод и их агрессивности к бетону и металлам.

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований

5.2.1 Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания.

Учитываемые при этом нагрузки и воздействия на основание, сооружение или отдельные конструктивные элементы, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок должны приниматься согласно требованиям СП 20.13330, за исключением оговоренных в настоящем СП.

Нагрузки на основание допускается определять без учета их перераспределения надфундаментной конструкцией при расчете:

а) оснований сооружений III уровня ответственности;

б) общей устойчивости массива грунта основания совместно с сооружением;

в) средних значений осадок основания фундаментов;

г) деформаций основания при привязке типового проекта к местным грунтовым условиям.

5.2.2 Все расчеты оснований должны производиться на расчетные значения нагрузок, которые определяют как произведение нормативных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузке g_f, устанавливаемый в зависимости от группы предельного состояния.

Коэффициент надежности по нагрузке g_f принимают при расчете оснований:

по первой группе предельных состояний (по несущей способности) – по СП 20.13330, за исключением оговоренных в настоящем СП;

по второй группе предельных состояний (по деформациям) – равным единице.

5.2.3 Расчет оснований по деформациям должен производиться на основное сочетание нагрузок; по несущей способности – на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий – на основное и особое сочетания.

При этом нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, которые согласно СП 20.13330 могут относиться как к длительным, так и к кратковременным, при расчете оснований по несущей способности считают кратковременными, а при расчете по деформациям – длительными. Нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования в обоих случаях считают кратковременными.

5.2.4 В расчетах оснований необходимо учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемых вблизи фундаментов.

5.2.5 Усилия в конструкциях, вызываемые климатическими температурными воздействиями, при расчете оснований по деформациям допускается не учитывать, если расстояние между температурно-осадочными швами не превышает значений, указанных в строительных нормах и правилах по проектированию соответствующих конструкций.

5.2.6 Нагрузки, воздействия, их сочетания и коэффициенты надежности по нагрузке при расчете опор мостов и труб под насыпями должны приниматься в соответствии с требованиями СП 35.13330.

Реконструкция деревянного дома

Нагрузка на основание, пример расчета

Основное сочетание нагрузок

Постоянные нагрузки

Итого постоянные нагрузки по варианту №1

P_d1 = 500•10,55•1,0 + 117,8•1,0 + 213,41•1,0 + 1672•1,0 = 7277,71 кгс* = 71,4 кН

*1000 кгс = 9,80665 кН
Вариант № 2
Во втором варианте изменения величины постоянной нагрузки связаны изменением влажности древесины конструкций и величины коэффициент надежности по нагрузке веса строительных конструкций γ_f=0,9 (см 5.2.2 СП 22.13330.2016 и 7.3 6.8.6 СП 20.13330.2016). В осенне-зимний период реконструируемое здание не эксплуатируется и не отапливается, влажность воздуха в помещениях такая же, как и влажность наружного воздуха. Влажность наружного воздуха на участке строительства дома (недалеко от г. Дмитрова Московской области) по данным таблицы 3 СП 131.13330.2012 составляет 84% в наиболее холодный месяц года.

• По рисунку Г.1 СП 64.13330.2012 при влажности воздуха 84%. «равновесная» влажность древесины составляет 20 % “Равновесную” влажность древесины допускается принимать в качестве “эксплуатационной” (см. таблицу 1 СП 64.13330.2011). Такую влажность имеют конструкции по 3 классу условий эксплуатации.
• Плотность древесины хвойных пород в конструкциях для условий эксплуатации № 3 по таблице 1 составляет 600 кг/м 3
• Коэффициенты надежности по нагрузке для веса строительных конструкций γ_f = 0,9 (См. п. 6.8.6 СП 22.13330.2016) .

Итого постоянные нагрузки по варианту №2

P_d2 = (600•10,55 + 117,3 + 213,41 + 1672)•0,9 = 7499,35 кгс*0,9 = 73,54 кН.

Длительные нагрузки

Нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки согласно СП 20.13330 считают при расчете оснований фундамента по деформациям длительными.
Нагрузки от людей на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий принимаются с пониженными нормативными значениями q_l = 0,3 кПа (см. п.1.7.з и табл.3 СНиП 2.01.07-85*).

Нагрузки на перекрытие

• При определении нагрузок от людей принимается сплошное загружения перекрытий деревянного зданий равномерно распределенной нагрузкой q_l = 0,3 кПа.
• Коэффициенты надежности по нагрузке γ_f = 1,0,
• коэффициенты сочетания нагрузок – ψ_l1 = 1,0, ψ_l2 =0,95;
  1. Пощадь цокольного перекрытия – 18,5 м 2 , P_l1 = 0,3•18,5 = 5,56 кН;
  2. Пощадь пола мансарды – 11,7 м 2 P_l2 =0,3•11,7 = 3,52 кН.

Итого нагрузки на перекрытия

Вариант № 2
Согласно п.7.4.2 СП 25.13330.2012 расчетная нагрузка на фундамент, кН, принимаемается с коэффициентом 0,9 и составит

Снеговые нагрузки

Снеговые нагрузки вариант №2
Согласно п.7.4.2 СП 25.13330.2012 расчетная нагрузка принимаемается с коэффициентом 0,9 и составит

Итого длительные нагрузки, 1-ый вариант

Итого длительные нагрузки, 2-ый вариант,

Кратковременые нагрузки

Ветровые нагрузки

Нормативное значение ветровой нагрузки w задается в одном из двух вариантов. В первом случае, который будет рассмотрен в данном примере нагрузка w представляет собой совокупность:(см.11.1.1.а):

1. нормального давления w_в, приложенного к внешней поверхности сооружения или элемента;
2. сил трения w_f, направленных по касательной к внешней поверхности и отнесенных к площади ее горизонтальной (для шедовых или волнистых покрытий, покрытий с фонарями) или вертикальной проекции (для стен с лоджиями и подобных конструкций);
3. нормального давления w_i, приложенного к внутренним поверхностям сооружений с проницаемыми ограждениями, с открывающимися или постоянно открытыми проемами.

11.1.2 Нормативное значение ветровой нагрузки w следует определять следует определять как сумму средней w_m и пульсационной w_p составляющих

Пульсационная w_p составляющая, силы трения w_f и нормального давления w_i в расчете данного примера не учитывается.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m (см.11.1.3) в зависимости от эквивалентной высоты z_в над поверхностью земли следует определять по формуле

где w– нормативное значение ветрового давления (см. 11.1.4);
k(z_в)– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты (z_в)(см. 11.1.5 и 11.1.6);
c– аэродинамический коэффициент (см. 11.1.7).

Нормативное значение ветрового давления w (см. 11.1.4) принимается в зависимости от ветрового района по таблице 11.1

Таблица 11.1

Ветровые районы,(принимаемые по карте 3 Приложение Ж)	Ia	I	II	III	IV	V	VI	VII
w, кПа	0,17	0,23	0,3	0,38	0,48	0,6	0,73	0,85

Расчет нормативного значение ветровой нагрузки

• Определяем нормативное значение ветрового давления по таблице 11.1 для второго ветрового района (участок строительства – г. Дмитров Московской области).

Эквивалентная высота z_в определяется согласно п 11.1.5.СП 20.13330.2011 (см. разрез реконструируемого дома)

z_в = h = 5,3 м, при h ≤ b,

Коэффициент k(z_в) определяется по таблице 11.2 или по формуле (11.4), в которых принимаются типы местности по п. 11.1.6 СП 20.13330.2011

Значения параметров k₁₀ и α приняты по таблице 11.3 для местности типа B.

• Аэродинамические коэффициенты c_в по таблице Д.2 и рисунке Д.3 применяем для:
  боковых к направлению ветра стен – максимальное для всей поверхности, минус 1.15
  наветренних стен – 0,8
  подветренних стен – минус 0,5

• Аэродинамический коэффициент для двухскатных покрытий принимаем по всей площади равным максимальному отрицательному значению c_в = – 1,4 для уклона крыши β = 30° по таблице Д.3б и рисунку Д.4
• Нормативное значение ветрового давления составляет
  Читать еще:  Пропорции бетона для фундамента в ведрах для бетономешалки 200 литров

Вариант №1

• Изменение краевого давления на подошву фундамента при воздействии ветра в рассматриваемом случае составляет менее 1% от давления веса конструкций и не учитывается в расчете.
• Отрицательная ветровое давления, воздействующее на покрытие крыши не учитывается в расчете

  Вариант №2

  • Согласно п.7.4.2 СП 25.13330.2012, в расчете основания фундамента реконструируемого деревянного дома учитываются выдергивающие столб фундамента силы от ветровой нагрузки (Отрицательная ветровое давления, воздействующее на покрытие крыши)

  Сила, выдергивающая столб фундамента F_v, равна

  Здесь Ln_ската=L_ската•b_n=3,45•1,74=6 м 2 – площать кровли, с которой нагрузка передается на стропило.
  b_n– расстояние между осями стропил

  –>Расчетная нагрузка на основание фундамента: –>

  Значения основного сочетания нагрузок C₂ (вариант №2) для расчета оснований и фундаментов на воздействие сил морозного пучения согласно 7.4 [XV]:

  F₁ и F₂ – центральная нагрузка на основание фундамента.

  Строй-справка.ру

  Отопление, водоснабжение, канализация

  Нагрузки, на которые производится расчет оснований и фундаментов зданий и сооружений, необходимо устанавливать, исходя из результатов расчета, учитывающего совместную работу сооружения и основания. Нагрузки на основания можно определить и без учета их перераспределения несущими конструкциями здания в следующих случаях: при возведении зданий и сооружений, относящихся к III классу долговечности; при расчете общей устойчивости грунтового массива совместно с возводимым зданием; при определении средних значений деформаций основания, если расчет деформаций выполняется в стадии привязки типового проекта к местным грунтовым условиям района строительства.

  Нагрузки, учитываемые при расчетах оснований и фундаментов, подразделяют на постоянные, временные длительно действующие, кратковременные и особые.
  Постоянные нагрузки действуют в течение всего времени эксплуатации, а временные — в отдельные периоды и могут иногда полностью прекращать свое действие.

  К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций и их элементов, а также вес и давление грунтов. Постоянные нагрузки определяют по проектным данным на основании геометрических размеров и удельного веса материалов, из которых они изготовлены. К временным длительно действующим нагрузкам относят вес временных перегородок, вес различного стационарного оборудования; давление газов и жидкостей, нагрузку от складируемых материалов, температурные технологические воздействия, воздействия неравномерных осадок основания без изменения структуры грунта, температурные климатические воздействия и воздействия от усадки и ползучести. К кратковременным нагрузкам относят вес людей, ремонтных материалов, нагрузки, образующиеся при изготовлении и возведении строительных конструкций, нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования, нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий, снеговые и ветровые нагрузки. Следует заметить, что при расчете оснований по несущей способности нагрузки на перекрытия и снеговая считаются кратковременными, а при расчете по деформациям — длительными. К особым нагрузкам относят сейсмические и взрывные воздействия, а также нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса в результате временной неисправности или поломки оборудования, и, наконец, воздействия от неравномерных осадок, сопровождающиеся изменениями структуры грунта. При расчетах оснований следует учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемого около фундаментов в процессе строительства.

  Различают два типа нагрузок — нормативные и расчетные. Нормативные определяют по нагрузкам и воздействиям согласно СНиПу. Расчетную нагрузку получают умножением нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке.

  При проектировании по предельным состояниям экономичность и надежность, несущая способность и нормальная эксплуатация обеспечиваются расчетными коэффициентами, которые позволяют раздельно учесть особенности физико-механических свойств грунтов оснований, специфику действующих нагрузок, ответственность и особенности конструктивных схем зданий и сооружений.

  Коэффициент надежности по нагрузке yf учитывает возможность случайного отклонения (в сторону увеличения) внешних нагрузок в реальных условиях от нагрузок, принятых в проекте.

  Все конструкции, в том числе фундаменты, а также их основания всегда рассчитывают на наиболее неблагоприятные комбинации нагрузок, которые дают максимальные усилия. Эти комбинации нагрузок называют сочетаниями нагрузок, которые подразделяют на основные и особые.

  Основное сочетание состоит из постоянных, временных и кратковременных нагрузок, особые сочетания дополнительно включают в себя и особые нагрузки.

  При определении расчетных сочетаний вероятность одновременного действия нескольких, различных по своему характеру нагрузок учитывают с помощью коэффициента сочетаний.

  Если основное сочетание включает в себя только одну временную нагрузку, значение последней учитывается без снижения, а при двух или более их умножают на коэффициент 0,95 (для длительных) и 2=0,9 (для кратковременных). При расчете на особые сочетания длительные нагрузки умножают на коэффициент ф1 — =0,95, кратковременные — на ^2=0,8, кроме случаев, специально оговоренных нормами; особая нагрузка при этом не снижается.

  Расчет оснований по деформациям и несущей способности должен производиться на основное сочетание нагрузок, а при наличии особых нагрузок несущую способность основания должны проверять дополнительно и на особое сочетание. Причем полезная нагрузка на перекрытия и снеговая, которые по данным Строительных норм могут быть длительными и кратковременными, при расчете оснований по деформациям считаются длительными, а по несущей способности — кратковременными.

  Приведенные сочетания нагрузок отвечают условиям работы конструкций, которые находятся в пределах упругой стадии работы, т. е. в условиях, когда снятие внешней нагрузки приводит к полному восстановлению деформаций, что дает возможность использовать принцип независимости действия сил.

  Для грунтов оснований указанные сочетания нагрузок применимы только в случае однократного, синхронного (одновременного) приложения всех нагрузок, действующих впоследствии постоянно. Это положение не всегда выполняется, так как временные нагрузки имеют тенденцию к колебаниям в сторону уменьшения или увеличения в процессе эксплуатации, а постоянные изменяются в процессе возведения здания.

  Так как осадки грунтов оснований протекают во времени и складываются из упругих (восстанавливающихся) и остаточных, то при наличии перерывов в загружении следует учитывать режим изменения нагрузки, определяя вклад предыдущего этапа нагружения в долю общей осадки, тем самым более полно отражая общую картину деформирования основания.

  Определяя итоговую осадку, необходимо установить, какую долю общей осадки вызывает постоянная нагрузка, а какую — временная, а также выяснить соотношение между ними, т. е. какая нагрузка будет преобладающей. Выявляя последовательность приложения постоянных и временных нагрузок, а также длительность их действия, т. е. осуществляя дифференцированное назначение сочетания нагрузок с заранее заданным режимом изменения, можно более достоверно определять конечные значения осадок с учетом их неравномерности на различных этапах нагружения.

  Коэффициенты надежности по грунту yg и материалу ут учитывают отклонение расчетных значений физико-механических характеристик грунтов или материалов, возможное в результате неоднородности или неточности определения в лабораторных или полевых условиях, случайных отклонениях при отборе проб или образцов. Методика определения коэффициента yg изложена в § 1.5.

  Коэффициент надежности по назначению сооружения у„ учитывает степень долговечности и капитальности проектируемого здания или сооружения, недостаточное соответствие расчетных схем реальным условиям работы оснований, фундаментов и всего здания в целом, а также погрешность, вносимую самой теорией предельных состояний.

  Коэффициент условий работы ус учитывает благоприятные или неблагоприятные условия работы оснований, фундаментов и всего здания в целом, а в некоторых случаях и отдельных слоев грунта, которые могут оказать влияние на переход основания в предельное состояние, и некоторые другие факторы, не отраженные в расчетах.