Рассчитать вес дома, в нашем случае газобетонного, необходимо для правильного выбора типа фундамента, и для определения площади опоры фундамента, которая напрямую связана с расчетным сопротивлением грунтов.
Расчетное сопротивление грунтов, глубина морозного пучения и уровень грунтовых вод определяется самостоятельно, или с привлечением геолога.
Расчетный вес дома принято считать с учетом полезной нагрузки, снеговой и ветровой нагрузки. Обо всём этом вы узнаете из нашей статьи, но сперва рассчитаем чистый вес дома, состоящий из следующих элементов:
- Фундамент
- Цоколь
- Газобетонные стен
- Перегородки
- Полы
- Армопоясы
- Перекрытия
- Кровля
- Внутренняя отделка
- Облицовка
- Утеплитель
- Лестницы
Итак, по проекту у нас следующие данные:
- Двухэтажный дом 10х10 метров,
- Высота потолков 2.5 метров.
- Стены из газобетона D400 толщиной 300 мм.
- Фундамент ленточный, мелкозаглубленный с балкой посередине.
- Высота ленты фундамента 90 см, толщина 40 см.
- Армопояс высотой 30 см и шириной 25 см + 5 см ЭППС.
- Межэтажные перекрытия из бетонных пустотелых плит.
- Облицовка кирпичом.
- Внутренняя отделка штукатуркой.
- Перегородки из газобетона толщиной 200 мм.
- Полы первого этажа по грунту.
- Перекрытие чердака из деревянных балок
Как посчитать вес фундамента
- Длина фундаментной ленты – 49,2 м.
- Площадь опирания фундамента – 49,2 х 0.4 = 19,68 м2.
- Объем фундамента – 19,68 х 0,9 = 17,71 м3.
- Удельная плотность тяжелого бетона по данным СНиП II-3-79 – 2500 кг/м3.
Вес фундамента – 17,71 х 2500 = 44280 кг, округлим до 45 тонн.
Рассчитываем вес газобетонных стен
Считаем вес несущих газобетонных стен.
- Длина стен – 49,2 м.
- Площадь газобетонных стен – 49,2 х 2,5 х 2 = 246 м2.
- Объем газобетонных стен – 246 х 0.3 = 73,8 м3.
- Плотность газобетона D400 — 400 кг/м3.
- Вес несущих стен – 73,8 х 400 = 29 520 кг.
Перегородки
- Площадь ненесущих газобетонных перегородок — 50 м2.
- Толщина перегородок – 0.2 м.
- Объем перегородок – 10 м3.
- Вес перегородок при плотности 400 кг/м3 (с запасом 20%) – 5000 кг.
Так как газобетон привозят на стройплощадку влажным, то плотность D400 составит около 500 кг/м3. Потому, к нашему полученному значению нужно добавить 25%. Вес клеевого шва между блоками, армирование рядов и вес перемычек учитывать не будем, так мы не вычли оконные и дверные проемы, что пойдет в запас прочности.
Вес несущих газобетонных стен с запасом (25%) 29520 х 1,25 = 36900 кг.
Вес ненесущих перегородок с запасом – 5000 кг.
Так как у нас полы по грунту, то они не передают напрямую нагрузку на фундамент. Полы утеплены 100 мм ЭППС, а средняя толщина стяжки – 8 см. Удельный вес ЭППС – 40 кг/м3.
- Общий вес ЭППС для утепления пола – 95 х 0.1 х 40 = 380кг.
- Вес цементной стяжки полов по грунту – 95 х 0.08 х 2200 = 16720 кг.
- Вес стяжки по плитам перекрытия второго этажа — 95 х 0.06 х 2200 = 12540 кг.
- Объем бетона для армопояса – 49,2 х 0,3 х 0,25 = 3,69 м3.
- Вес армопояса – 3,69 х 2500 = 9225 кг.
Пустотные плиты перекрытия (по ГОСТ 9561-91) имеют толщину 22 см, а удельная плотность их с учетом пустот — 1,4 тонн/м3.
Площадь перекрытия второго этажа – 95 м2.
Вес плит перекрытия – 95 х 1,4 х 0,22 = 29,26 тонн.
Вес чердачного перекрытия
Чердачное перекрытие деревянное, по балкам (200х50х4500). Шаг балок – 0,5 м. Количество балок – 21. Потолок второго этажа из деревянных досок толщиной 25 мм. Пол чердака из досок толщиной 30 мм.
- Объем древесины для балок – 0,95 м3.
- Объем древесины для потолка – 95 х 0,025 = 2,3 м3.
- Объем древесины для пола чердака — 95 х 0,03 = 2,85 м.
- Общий объем древесины для чердачного перекрытия – 0,95+2,3+2,85=6,1м3
- Удельный вес дерева (сосна) – 550 кг/м3.
Утепление чердачного перекрытия – 200 мм минеральной ватой плотностью 35 кг/м3. Вес утеплителя – 95 х 0,2 х 35 = 665 кг. Вес мембран и прочих мелочей – 100 кг.
Общий вес чердачного перекрытия – 6,1 х 550+665+100 = 4120 кг.
Внутренние стены и перегородки отделываются специальной тонкослойно штукатуркой. Примерный слой штукатурки около 9 мм. При такой толщине слоя, расход составит около 10 кг/м2.
- Общая площадь всех внутренних стен, с учетом перегородок, составит 370 м2.
- Вес штукатурки – 370 х 10 = 3700 кг.
- На кафель, обои, паркет, линолеум и прочую отделку выделим еще 2 тонны.
- Если лестница бетонная, то ее вес может составлять от 1500 до 4000 кг.
- Средний вес деревянных лестниц – 500 кг.
Облицовка кирпичом по ГОСТ 530-2007.
Вес одного кирпича – 2 кг. Кладка ведется в полкирпича. На 1 м2 облицовки с учетом растворных швов, понадобится 51 кирпич. Вес одного квадратного метра облицовки – 102 + 20 = 122 кг.
Общий вес всего облицовочного кирпича с вычетом дверей и окон – 170м2 х 122 = 20 000 кг.
Считаем вес кровли
Крыша двускатная, угол наклона – 28 градусов. Площадь крыши дома составит 150 м2. Примерный вес крыши, которая включает в себя стропила, мауэрлат, бруски, укосины, горбыля, фронтоны, контробрешетку, обрешетку, мембраны, профнастил и элементы крепления, составит около 55 кг/м2.
Общий вес крыши – 150 х 55 = 8250 кг.
Под полезной нагрузкой дома принято считать значение 180 кг/м2. Полезная нагрузка включает в себя вес мебели, техники жильцов и прочих нагрузок с некоторым запасом.
Полезная нагрузка первого этажа – 95х180 = 17 тонн. На втором этаже будет такая же нагрузка. Стоит отметить, что полезная нагрузка от полов по грунту не передается на фундамент, в отличии от нагрузки перекрытий.
Ну и теперь рассчитываем вес дома, складывая полученные ранее значения.
- Фундамент — 45 000 кг.
- Газобетонные несущие стены – 36 900 кг.
- Перегородки – 5000 кг.
- Полы по грунту – 16 720 кг.
- Стяжка по плитам перекрытия – 12 000 кг.
- Армопояс – 9225 кг.
- ЖБ-Перекрытия – 29260 кг.
- Деревянные перекрытия – 4120 кг.
- Крыша – 8250 кг.
- Внутренняя отделка – 5500 кг.
- Облицовка кирпичом – 20 000 кг.
- Лестница деревянная – 500 кг.
Общий вес газобетонного дома составляет: 192 475 кг. Полезная нагрузка – 34 000 кг.
Как рассчитать снеговую нагрузку на дом
Расчет снеговой нагрузки по требованию ДБН В.1.2-2:2006 (Нагрузки и воздействия). Величина снеговой нагрузки зависит от региона строительства, и может быть в пределах от 80 до 560 кг/м2. В нашем случае, для средней полосы России, мы возьмем значение 180 кг/м2.
Также нужно учитывать коэффициент, который зависит от угла ската кровли.
- Угол наклона Угол наклона > 25°, µ = 0.7;
- Угол наклона > 60°, µ = 0; — расчет снеговой нагрузки не производится.
- Угол наклона нашей крыши — 28°. Наш коэффициент – 0.942.
- Площадь крыши – 150 м2.
Считаем снеговую нагрузку – 150 х 180 х 0.942 = 25 500 кг.
Расчет ветровой нагрузки на дом
Ветровая нагрузка — давление ветра на плоскость дома. Существует 8 ветровых районов, с различными показателями ветровой нагрузки. Чтобы определить свою ветровую нагрузку, смотрите карту и числовое значение вашего ветрового района.
| Ветровой район | Iа | I | II | III | IV | V | VI | VII |
| Ветровая нагрузка кг/м2 | 17 | 23 | 30 | 38 | 48 | 60 | 73 | 85 |
Это была упрощенная методика расчета веса газобетонного дома.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:
Изготовление армопояса для газобетона
Чем отличается газобетон от пенобетона
Сравнение кирпича и газобетона
Гидроизоляция фундамента под газоблоки
Какой марки выбрать газобетон?
Какие инструменты нужны для работы с газобетоном?
Разновидности крепежей для газобетона
Сколько стоит построить газобетонный дом?
Выбираем и сравниваем клей для кладки блоков
Расчет нагрузки на фундамент от будущего дома наряду с определением свойств грунта на участке застройки — это две первоочередные задачи, которые нужно выполнить при проектировании любого фундамента.
О приблизительной оценке характеристик несущих грунтов своими силами говорилось в статье «Определяем свойства грунтов на участке застройки» . А здесь представлен калькулятор, с помощью которого можно определить общий вес строящегося дома. Полученный результат используется для расчёта параметров выбранного типа фундамента. Описание структуры и работы калькулятора приводится непосредственно под ним.
Работа с калькулятором
Шаг 1: Отмечаем имеющуюся у нас форму коробки дома. Есть два варианта: либо коробка дома имеет форму простого прямоугольника (квадрата), либо любую другую форму сложного многоугольника (в доме больше четырёх углов, имеются выступы, эркеры и т.п.).
При выборе первого варианта необходимо задать длину (А-В) и ширину (1-2) дома, при этом нужные для дальнейшего расчёта значения периметра наружных стен и площади дома в плане высчитываются автоматически.
При выборе же второго варианта периметр и площадь необходимо рассчитать самостоятельно (на бумажке), т.к варианты формы коробки дома очень разнообразны и у всех свои. Полученные цифры заносятся в калькулятор. Обращайте внимание на единицы измерения. Расчеты ведутся в метрах, в квадратных метрах и килограммах.
Шаг 2: Указываем параметры цоколя дома. Простыми словами, цоколь — это нижняя часть стен дома, возвышающаяся над уровнем грунта. Он может исполняться в нескольких вариантах:
- цоколь является верхней частью ленточного фундамента выступающей над уровнем грунта.
- цоколь является отдельной частью дома материал которой отличается и от материала фундамента и от материала стен, например, фундамент из монолитного бетона, стены из бруса, а цоколь из кирпича.
- цоколь выполняется из того же материала, что и наружные стены, но так как он часто облицовывается другими материалами нежели стены и не имеет внутренней отделки, поэтому мы считаем его отдельно.
В любом случае высоту цоколя отмеряйте от уровня грунта до уровня, на который ложится цокольное перекрытие.
Шаг 3: Указываем параметры наружных стен дома. Высота их отмеряется от верха цоколя до крыши либо до основания фронтона, так как отмечено на рисунке.
Суммарную площадь фронтонов также как и площадь оконных и дверных проёмов в наружных стенах необходимо рассчитать исходя из проекта самостоятельно и внести полученные значения в калькулятор.
В расчёт заложены среднестатистические цифры удельного веса оконных конструкций с двухкамерным стеклопакетом (35 кг/м²) и дверей (15 кг/м²).
Шаг 4: Указываем параметры перегородок в доме. В калькуляторе несущие и не несущие перегородки считаются отдельно. Сделано это специально, так как в большинстве случаев несущие перегородки более массивные (они воспринимают нагрузку от перекрытий или крыши). А не несущие перегородки являются просто ограждающими конструкциями и могут возводиться, к примеру, просто из гипсокартона.
Шаг 5: Указываем параметры крыши. В-первую очередь выбираем её форму и уже исходя из неё задаём нужные размеры. Для типовых крыш площади скатов и углы их наклона рассчитываются автоматически. Если же Ваша крыша имеет сложную конфигурацию, то площадь её скатов и угол их наклона, необходимые для дальнейших расчётов, придётся определять опять же самостоятельно на бумажке.
Вес кровельного покрытия в калькуляторе рассчитывается с учётом веса стропильной системы, принятого равным 25 кг/м².
Далее для определения снеговой нагрузки необходимо по прилагаемой карте выбрать номер подходящего района.
Расчёт в калькуляторе производится на основании формулы (10.1) из СП 20.13330.2011 (Актуализированная версия СНиП 2.01.07-85*):
где 1,4 — коэффициент надёжности по снеговой нагрузке принятый по пункту (10.12);
0,7 — понижающий коэффициент зависящий от средней температуры в январе для данного региона. Данный коэффициент принимается равным единице при средней январской температуре выше -5º С. Но так как практически на всей территории нашей страны средние январские температуры ниже этой отметки (видно на карте 5 приложения Ж данного СНиПа), то в калькуляторе изменение коэффициента 0,7 на 1 не предусмотрено.
ce и ct — коэффициент, учитывающий снос снега и термический коэффициент. Их значения приняты равными единице для облегчения расчётов.
Sg — вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной проекции крыши, определяется исходя из выбранного нами снегового района по карте;
μ — коэффициент, значение которого зависит от угла наклона скатов крыши. При угле более 60º μ =0 (т.е. снеговая нагрузка вообще не учитывается). При угле менее 30º μ =1. При промежуточных значениях угла наклона скатов необходимо производить интерполяцию. В калькуляторе это делается на основании простой формулы:
μ = 2 — α/30 , где α — угол наклона скатов в градусах
Шаг 6: Указываем параметры перекрытий. Помимо веса самих конструкций в расчёт заложена эксплуатационная нагрузка равная 195 кг/м² для цокольного и межэтажных перекрытий и 90 кг/м² для чердачного перекрытия.
Внеся все исходные данные, нажмите кнопку «РАССЧИТАТЬ!». При каждом изменении какого-либо исходного значения для обновления результатов также нажимайте данную кнопку.
Обратите внимание! Ветровая нагрузка при сборе нагрузок на фундамент в малоэтажном строительстве не учитывается. Можно посмотреть пункт (10.14) СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».
Калькулятор Вес-Дома-Онлайн v.1.0
Расчет веса дома с учетом снеговой и эксплуатационной нагрузки на перекрытия (расчет вертикальных нагрузок на фундамент). Калькулятор реализован на основе СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия (актуал. версия СНиП 2.01.07-85).
Пример расчета
Дом из газобетона размерами 10х12м одноэтажный с жилой мансардой.
Входные данные
- Конструктивная схема здания: пятистенок (с одной внутренней несущей стеной по длинной стороне дома)
- Размер дома: 10х12м
- Количество этажей: 1 этаж + мансарда
- Снеговой район РФ (для определения снеговой нагрузки): г.Санкт-Петербург – 3 район
- Материал кровли: металлочерепица
- Угол наклона крыши: 30⁰
- Конструктивная схема: схема 1 (мансарда)
- Высота стен мансарды: 1.2м
- Отделка фасадов мансарды: кирпич лицевой фактурный 250х60х65
- Материал наружных стен мансарды: газобетон D500, 400мм
- Материал внутренних стен мансарды: не участвует (конек подпирают колоны, которые в расчете не участвуют из-за малого веса)
- Эксплуатационная нагрузка на перекрытия: 195кг/м2 – жилая мансарда
- Высота первого этажа: 3м
- Отделка фасадов 1 этажа: кирпич лицевой фактурный 250х60х65
- Материал наружных стен 1 этажа: газобетон D500, 400мм
- Материал внутренних стен этажа: газобетон D500, 300мм
- Высота цоколя: 0.4м
- Материал цоколя: кирпич полнотелый (кладка в 2 кирпича), 510мм
Размеры дома
Длина наружных стен: 2 * (10 + 12) = 44 м
Длина внутренней стены: 12 м
Общая длина стен: 44 + 12 = 56 м
Высота дома с учетом цоколя = Высота стен цоколя + Высота стен 1-го этажа + Высота стен мансарды + Высота фронтонов = 0.4 + 3 + 1.2 + 2.9 = 7.5 м
Для нахождения высоты фронтонов и площади кровли воспользуемся формулами из тригонометрии.
АВС – равнобедренный треугольник
АС = 10 м (в калькуляторе расстояние между осями АГ)
Угол ВАС = Угол ВСА = 30⁰
ВС = AC * ½ * 1/ cos(30⁰) = 10 * 1/2 * 1/0.87 = 5.7 м
BD = BC * sin(30⁰) = 5.7 * 0.5 = 2.9 м (высота фронтона)
Площадь треугольника АВС (площадь фронтона) = ½ * BC * AC * sin(30⁰) = ½ * 5.7 * 10 * 0.5 = 14
Площадь кровли = 2 * BC * 12 (в калькуляторе расстояние между осями 12) = 2 * 5.7 * 12 = 139 м2
Площадь наружных стен = (Высота цоколя + Высота 1-го этажа + Высота стен мансарды) * Длину наружных стен + Площадь двух фронтонов = ( 0.4 + 3 + 1.2) * 44 + 2 * 14 = 230 м2
Площадь внутренних стен = (Высота цоколя + Высота 1-го этажа ) * Длина внутренних стен = (0.4 + 3) * 12 = 41м2 (Мансарда без внутренней несущей стены. Конек подпирают колоны, которые в расчете не участвуют из-за малого веса).
Общая площадь перекрытий = Длина дома * Ширина дома * (Кол-во этажей + 1) = 10 * 12 * (1 + 1) = 240 м2
Расчет нагрузок
Крыша
Город застройки: Санкт-Петербург
По карте снеговых районов РФ город Санкт-Петербург относится к 3 району. Расчетная снеговая нагрузка для данного района составляет 180 кг/м2.
Снеговая нагрузка на крышу = Расчетная снеговая нагрузка * Площадь кровли * Коэффициент (зависит от угла наклона крыши) = 180 * 139 * 1 = 25 020 кг = 25 т
(коэффициент, зависящий от уклона кровли. При 60 градусов снеговая нагрузка не учитывается. До 30 градусов коэфф = 1, от 31-59 градусов коэфф. рассчитывается интерполяцией)
Масса кровли = Площадь кровли * Масса материала кровли = 139 * 30 = 4 170 кг = 4 т
Общая нагрузка на стены чердака = Снеговая нагрузка на крышу + Масса кровли = 25 + 4 = 29 т
Важно! Удельные нагрузки материалов показаны в конце данного примера.
Мансарда (чердак)
Масса наружных стен = (Площадь стен мансарды + Площадь стен фронтонов) * (Масса материала наружных стен + Масса материала фасада) = (1.2 * 44 + 28) * (210 + 130) = 27 472 кг = 27 т
Масса внутренних стен = 0
Масса чердачного перекрытия = Площадь чердачного перекрытия * Масса материала перекрытия = 10 * 12 * 350 = 42 000 кг = 42 т
Эксплуатационная нагрузка перекрытия = Расчетная эксплуатационная нагрузка * Площадь перекрытия = 195 * 120 = 23 400 кг = 23 т
Общая нагрузка на стены 1-го этажа = Общая нагрузка на стены чердака + Масса наружных стен мансарды + Масса чердачного перекрытия + Эксплуатационная нагрузка перекрытия = 29 + 27 + 42 + 23 = 121 т
1 этаж
Масса наружных стен 1-го этажа = Площадь наружных стен * (Масса материала наружных стен + Масса материала фасада) = 3 *44 * (210 + 130) = 44 880 кг = 45 т
Масса внутренних стен 1-го этажа = Площадь внутренних стен * Масса материала внутренних стен = 3 * 12 * 160 = 5 760кг = 6 т
Масса перекрытия цоколя = Площадь перекрытия * Масса материала перекрытия = 10 * 12 * 350 = 42 000 кг = 42 т
Эксплуатационная нагрузка перекрытия = Расчетная эксплуатационная нагрузка * Площадь перекрытия = 195 * 120 = 23 400 кг = 23 т
Общая нагрузка на стены 1-го этажа = Общая нагрузка на стены 1-го этажа + Масса наружных стен 1-го этажа + Масса внутренних стен 1-го этажа + Масса перекрытия цоколя + Эксплуатационная нагрузка перекрытия = 121 + 45 + 6 + 42 + 23 = 237 т
Цоколь
Масса цоколя = Площадь цоколя * Масса материала цоколя = 0.4 * (44 + 12) * 1330 = 29 792 кг = 30 т
Общая нагрузка на фундамент = Общая нагрузка на стены 1-го этажа + Масса цоколя = 237 + 30 = 267 т
Вес дома с учетом нагрузок
Общая нагрузка на фундамент с учетом коэффициента запаса = 267 *1.3 = 347 т
Погонный вес дома при равномерно распределенной нагрузке на фундамент = Общая нагрузка на фундамент с учетом коэффициента запаса / Общая длина стен = 347 / 56 = 6,2 т/м.п. = 62 кН/м
При выборе расчета нагрузок по несущим стенам (пятистенок – 2 наружных несущих + 1 внутренняя несущая) получились следующие результаты:
Погонный вес наружных несущих стен (оси А и Г в калькуляторе) = Площадь 1-ой наружной несущей стены цоколя * Масса материал стены цоколя + Площадь 1-ой наружной несущей стены * (Масса материала стены + Масса материала фасада) + ¼ * Общая нагрузка на стены чердака + ¼ * (Масса материала чердачного перекрытия + Эксплуатационная нагрузка чердачного перекрытия) + ¼ * Общая нагрузка на стены чердака + ¼ * (Масса материала перекрытия цоколя + Эксплуатационная нагрузка перекрытия цоколя) = (0.4 * 12 * 1.33) + (3 + 1.2) * 12 * (0.210 + 0.130) + ¼ * 29 + ¼ * (42 + 23) + + ¼ * (42 + 23) = 6.4 + 17.2 + 7.25 + 16.25 + 16.25 = 63т = 5.2 т/м.п. = 52 кН
С учетом коэффициента запаса = Погонный вес наружных стен * Коэффициент запаса прочности = 5.2 *1.3 = 6.8 т/м.п. = 68 кН
Погонный вес внутренней несущей стены (оси Б) = Площадь внутренней несущей стены цоколя * Масса материала стены цоколя +Площадь несущей стены * Масса материала внутренней несущей стены * Высота несущей стены + ½ * Общая нагрузка на стены чердака + ½ * (Масса материала чердачного перекрытия + Эксплуатационная нагрузка чердачного перекрытия) + ½ * Общая нагрузка на стены чердака + ½ * (Масса материала перекрытия цоколя + Эксплуатационная нагрузка перекрытия цоколя) = 0.4 * 12 * 1.33 + 3 * 12 * 0.16 + ½ * 29 + ½ * (42 + 23) + ½ * (42 + 23) = 6.4 + 5.76 + 14.5 + 32.5 + 32.5 = 92 т = 7.6 т/м.п. = 76 кН
С учетом коэффициента запаса = Погонный вес внутренней несущей стены * Коэффициента запаса прочности = 7.6 *1.3 = 9.9 т/м.п. = 99 кН
