Какое давление оказывает на грунт человека

Содержание статьи

А вы знали, что нагрузка от дома на грунт соизмерима с нагрузкой человека на землю? (Интересный факт)

Добрый день, уважаемые гости и подписчики канала «Строю для Себя»!

Очень необычная тема для моего канала, но хотел бы отметить этот удивительный факт.

Чтобы каждый читатель смог понять, каким образом будет проводиться сравнение, я коротко поясню, что каждое тело имеет свой собственный вес. И, чтобы рассчитать создаваемую телом нагрузку или давление на грунт, нам нужно вычислить вес, приходящийся на единицу площади.

Дом

Что касается какой-либо конструкции, в том числе — нашего дома, то во избежание деформации строения, всегда первым закладывается фундамент с предварительным расчетом опорной его зоны на грунт исходя из веса строения и несущей способности грунта.

В конечном итоге, мы получаем значение давления, которое выражается в килограммах на квадратный сантиметр или кг/кв.см. И ниже, я сравню давление от дома и давление от веса человека на грунт.

Расчет сам по себе несложен и заключается в том, чтобы собрать (просуммировать) все существующие нагрузки от частей дома на фундамент, а именно от плит перекрытий, от стен, от крыши и т.д. Чтобы сильно не перегружать статью, я попытаюсь максимально упростить «строительно-математические» выкладки…

При расчете, строители оперируют участком стены равным одному погонному метру. Если Вы сталкивались со строительством, то наверняка иллюстрация будет Вам знакома:

Теперь, ближе к сравнению

В качестве примера для статьи, я буду рассматривать одноэтажный кирпичный дом с толщиной стены 1,5 кирпича. Заведомо, не беру легкие дома из газобетона, из бруса или каркасники, дальше объясню — почему.

Как вы понимаете, размер дома для сравнения не имеет значения, так как с увеличением его длины или ширины, увеличивается и сам фундамент, а нагрузка на 1 погонный метр всегда будет оставаться постоянной.

Непосредственно, сбор нагрузок и сам расчет: Высота стены этажа 3 м., толщина стены 1,5 кирпича или 38 см, поэтому объем кирпичной кладки на 1 её погонный метр равен 0,38*3*1=1,14 куб.м. Удельный вес 1 куба кирпичной кладки по строительным справочникам равен приблизительно 1500 кг, соответственно вес участка стены высотой 3 метра равен 1,14 * 1500 кг. = 1700 кг.

Теперь, нам нужна нагрузка от крыши. Берем обычную металлическую кровлю и с учетом как снеговой, так и ветровой нагрузок, а так же нагрузки от чердачного перекрытия и стропильной системы — вес на 1 погонный метр составляет порядка 450 кг.

Далее, добавим сюда цоколь и ленточный фундамент из бетона глубиной 1,5 м. и толщиной не менее, чем стена. Примем толщину за 40 см., а это около 1300 кг., таким образом мы имеем все нагрузки, приходящиеся на 1 погонный метр и можем их сложить:

1700+450+1300 = 3450 кг.

Таким образом, получаем, что 1 п.м. дома давит весом 3450 кг. на грунт посредством фундамента, который распределяет по основанию эту нагрузку своей площадью опоры, равной 40 см. * 100 см. = 4000 кв.см. Поэтому, грунт испытывает давление от дома 3450/4000 = 0,86 кг/кв.см., т.е. чуть менее одного кг. на 1 кв.см.

Фух :-))), это выяснили, с человеком намного проще…

Что касается человека, то здесь берем его вес, для простоты расчета — 100 кг., и обе подошвы его обуви 43-го размера, площадью 126 кв.см. каждая, т.е. 2 подошвы = 252 кв.см.

Площадь подошвы 126 кв.см

Вычисляем давление от человека на землю: 100/252 = 0,4 кг/кв.см.

Можем сравнить :-)))

Одноэтажный кирпичный дом — 0,86 кг/кв.см. и 100 килограммовое тело человека — 0,4 кг/кв.см.

Как видите, различие всего лишь в два раза, а со стороны кажется, что различие должно быть в сотни раз как минимум! А если дом будет из газобетона, каркасным или бревенчатым? Если так, то грунт под ногами человека будет испытывать куда более сильную нагрузку, нежели от таких домов. Поэтому, всё в мире относительно…

Если Вам понравилась статья, я буду очень рад!!! Спасибо!

Как отучить чужих котов метить на участке? (кошатница рассказала о 10 способах)

Знакомство с частным домом на вторичном рынке. Первые «звоночки», чтобы не терять время на осмотр

Дома с одинаковой полезной площадью: одноэтажный 12х12 и двухэтажный 9х9. Какой дешевле строить?

Источник

Удельное давление на грунт

На вездеходной технике в качестве движителя часто используются гусеницы или шины сверхнизкого давления. Их основная задача — уменьшить удельное давление на грунт за счет увеличения площади опоры. Ничего сложного тут нет, по такому же принципу работают обычные лыжи. Если на лыжах человек может спокойно идти по снегу, то без них он сразу проваливается, т.к. площадь опоры уменьшается в несколько раз, а давление на снег, соответственно, увеличивается. Рассмотрим подробнее, как рассчитывается удельное давление на грунт, в чем измеряется и как его можно уменьшить на практике.

Как рассчитать удельное давление на грунт человека или техники?

Чтобы вычислить удельное давление на грунт достаточно разделить массу на площадь опоры. Например, площадь опоры всех колес автомобиля составляет 1000 квадратных сантиметров, а его масса — 1300 кг. Просто делим 1300 на 1000, получается 1,3 килограмм на квадратный сантиметр (кг/см^2). Соответственно удельное давление на грунт измеряется в кг/см^2, реже в других единицах. Получается, чем меньше масса и больше площадь опоры, тем меньше это значение. Рисунок ниже это отлично демонстрирует.

Удельное давление на грунт зависит от массы и площади опоры

Как уменьшить давление на грунт и для чего это делать?

Ну для чего это делать ясно — чтобы увеличить проходимость техники, особенно на слабонесущих грунтах. Обычно низким удельным давлением помимо вездеходной обладает военная и сельскохозяйственная техника. Опять же для проходимости и чтобы избежать сильного уплотнения почвы и повреждения посевов. Также сюда можно отнести снегоходы, отличающиеся очень низким давлением на поверхность.

Интересный факт: известный тяжелый немецкий танк времен Второй Мировой «Тигр» обладает удельным давлением на грунт 1,03 кг/см^2, что примерно в 1,5-2 раза больше этого показателя для среднестатистического человека. В руководстве по эксплуатации танка экипажу было предписано проверять несущую способность подозрительного участка, по которому нужно было проехать, интересным образом. Один солдат садил на себя второго и, если его ноги сильно проваливались в землю, это значило, что танк здесь не пройдет. Если же ноги не проваливались, то несущая способность грунта была достаточна для движения танка.

Чтобы создать технику с малым удельным давлением на грунт можно пойти несколькими путями:

Использовать гусеницу (снегоходы, трактора, вездеходы, военная техника);
Использовать шины сверхнизкого давления (вездеходы, некоторая сельскохозяйственная техника);
Увеличить количество колес (грузовики, военная техника (БТР));
Увеличить диаметр колеса (грузовики, колесные трактора, внедорожники).

Вывод

Чтобы быстро уменьшить удельное давление на грунт на обычном автомобиле, достаточно стравить давление в шинах до определенного значения. Так часто поступают владельцы внедорожников при движении по болотам и глубокой грязи.

Стоит заметить, что в некоторых ситуациях высокое давление будет предпочтительнее. Например по неглубокой грязи или снегу автомобиль на узкой резине может двигаться увереннее, чем на широкой. Этот подход используется в эндуро, где узкое переднее колесо как бы режет грязь, улучшая проходимость и управляемость.