РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТА
Перед тем, как приступить к возведению фундамента, точнее в процессе создания проекта, необходимо выполнить расчет фундамента. Для столбчатого или столбчато-ленточного фундамента расчет сводится к определению шага столбов, к их "разбивке на плане фундамента, как по периметру дома, так и внутри него, под внутренними стенами.
Для расчета любого фундамента необходимо определить его несущую способность, определяемую грунтом и площадью опоры фундамента, а также оценить вес, приходящий на него.
Вес дома складывается из многих слагаемых.
- для средней полосы России определяется по нагрузке в 100 кг/м2;
- для юга России - 50 кг/м2;
- для севера России - до 190 кг/м2.
(при острой крыше нагрузка от снега не учитывается).
Нагрузка от элементов крыши (стропила, обрешетка, кровля):
- для кровли из листовой стали 20 - 30 кг/м2;
- рубероидное покрытие (2 слоя) 30 - 50 кг/м2;
- асбоцементные листы 40 - 50 кг/м2;
- черепица гончарная 60-80 кг/м2
Нагризка от перекрытий определяется материалом самих перекрытий и плотностью используемого утеплителя или слоя звукозащиты.
С некоторым запасом предложим расчетную нагрузку от 1 кв. м перекрытия при пролете в 6 метров:
- чердачное по деревянным балкам
С плотностью утеплителя 200 кг/м3 .......... 70 - 100 кг/м2
- чердачное по деревянным балкам
С плотностью утеплителя 500 кг/м3 ...150 - 200 кг/м2;
- цокольное по деревянным балкам
С плотностью утеплителя 200 кг/м3.... 100 - 150 кг/м2;
- цокольное по деревянным балкам
С плотностью утеплителя 500 кг/м3 ....200 - 300 кг/м2;
- железобетонное монолитное..................... 500 кг/м2;
- плиты перекрытия бетонные пустотные........ 350 кг/м2.
При определении давления перекрытий на стены необходимо учитывать, что нагрузка от них и от эксплуатационной нагрузки в большей степени распределяется между несущими стенами, на которые опираются балки или плиты перекрытий. При монолитном перекрытии нагрузка равномерно ложится на все стены.
Эксплуатационная нагризка (мебель, оборудование...)
Условно принимается равномерное распределение нагрузки по всей площади перекрытий:
Для цокольного и межэтажного перекрытия - 210 кг/м2;
Для чердачного перекрытия - 105 кг/м2.
Вес от стен определяется для каждого конкретного случая, исходя из веса строительных и отделочных материалов.
При расчете веса дома необходимо учитывать и предполагаемую в дальнейшем перепланировку помещений, и увеличение этажности дома (если это предусматривается).
Несущая способность опор определяется типом грунта. С разновидностями грунтов можно ознакомиться в предыдущих разделах пособия.
В таблице 5.1 приведена несущая способность одного фундаментного столба, созданного по технологии ТИСЭ. Она определена, исходя из прочности грунта и диаметра его опорной поверхности.
Твердое состояние глины соответствует нормальной её влажности. Высокая пластичность глины соответствует предельному насыщению глины водой при высокой пористости и встречается крайне редко.
В большинстве случаях, при выборе расчетной несущей способности грунта рекомендуется назначить среднюю её ве-
|
Пластичность |
Расчетное |
Несущая способность |
||||
|
(для глины) • |
Сопр. |
Столба (т) |
||||
|
Грунта |
При диаметре опоры |
(см) |
||||
|
(кг/ка. см) |
25 |
40 |
50 |
60 |
||
|
ГЛИНА |
1 Іолутвсрдая |
6 |
3 |
Л |
12 |
16 |
|
Тугопластичная |
5 |
2,5 |
3,5 |
10 |
13 |
|
|
Мягкопластичная |
4 |
2 |
3 |
8 |
11 |
|
|
Супеси и |
Полутвердая |
5.5 |
2,8 |
3,5 |
11 |
13 |
|
Суглинки |
Тугопластичная |
4,5 |
2,3 |
3 |
9 |
10 |
|
Мягкопластичная |
3,5 |
3,3 |
2 |
7 |
8 |
|
|
ЛЕСС |
Мягкопластичная |
1,0 |
0,5 |
0,7 |
2,0 |
2,8 |
|
ІІКСКИ: |
||||||
|
Средние |
15 |
7,5 |
10 |
30 |
40 |
|
|
Мелкие |
8 |
Л |
5,5 |
16 |
22 |
|
|
Пмлеватые |
5 |
2,5 |
3,5 |
10 |
13 |
|
Личину (среднюю для низкой и высокой пластичности). |
Величина несущей способности грунтов в таблице дана для глубины около 1,5 м. У поверхности она почти в 1,5 раза ниже.
При определении количества фундаментных столбов необходимо увеличить расчетную нагрузку на 25 - 30%, для создания некоторого запаса прочности, перекрывающего неточности в выборе исходных данных. Кроме того, под внутренней несущей стеной, загруженной балками (плитами) перекрытий с двух сторон, желательно шаг столбов уменьшить на 20 - 30% по сравнению с внешними стенами.
Шаг фундаментных столбов, при возведении каменных стен по технологии ТИСЭ, не следует делать больше чем 2-Зм. Это позволяет обойтись небольшим поперечным сечением ленты-ростверка. Столбы по внешнему периметру фундамента располагают по его углам и на пересечении с внутренними стенами дома.
Пример. Определим разбивку фундаментных столбов для двухэтажного дома 6x8 метров с внутренней силовой стеной и с пологой крышей.
Рассмотрим два варианта перекрытий - на деревянных ла - rax и с бетонными пустотными плитами. Считаем, что стены возведены с использование опалубки ТИСЭ - 2 и имеют внешнюю теплоизоляцию, отделанную вагонкой.
Строительство выполняется на глинистой почве тугоплас - тичной (несущая способность грунта принимается - 4,5 кг/см2).
Исходные ДЗННЫ£1
Площадь кровли........................................................................ 50 м2
Площадь чердачного перекрытия............................................. 50 м2
Общая площадь перекрытия первого
И второго этажа составляет.................. ..................................... 100 м2
Площадь внешних стен.................................................... —...... 160 м2
Площадь внутренних силовых стеи....................................... .....50 м2
Общий периметр фундамента.................................................... 34 м2
Вес кровли с асбоцементными листами (50 кг/м2).................. 2,5 т
Вес чердачного перекрытия
Дерево/бетон (150 / 350 кг/м2).............................................. 7,5/17,5 т
Вес перекрытий 1 и 2 этажа
Дерево / бетон (200 / 400 кг/м2)................................................ 20/40 т
TOC \o "1-3" \h \z Вес внешних стен (250 кг/м2).................................................................. 40 т
Вес внутренних стен (240 кг/м2)............................................................ 12 т
Вес фундамента (ростверк и столбы. 450 кг/пог. м).......................... 15т
Вес полезной нагрузки (люди, оборудование, мебель.................... 26 т
Вес снегового покрова (100 кг/м2).......................................................... 5 т
Общий вес дома............................. „.................................... 128/158 т
Для определения расчетной нагрузки увеличим общий вес на 30%, т. е. считаем, что он составляет 170/205 т, в зависимости от веса перекрытий.
Т. к. внутренняя стена загружена перекрытиями с двух сторон, то принимаем шаг фундаментных столбов под внутренней стеной на 30% чаще, чем под внешней. Один фундаментный столб по несущей способности грунта выдерживает 10 т.
Таким образом, при деревянных перекрытиях необходимо 17 столбов, а при бетонных - 21 столб.
При периметре фундамента в 34 м минимальный расчетный шаг столбов по периметру дома будет соответственно
Рис. 5.2.1. Разбивка фундаментных столбов: а - дом с деревянными перекрытиями; б - дом с бетонными перекрытиями
Около 2 м и 1,5 м, а под внутренней стеной - 1,5 м и 1,2 м (рис. 5.2.1).
Из данного расчета можно дать и некоторые рекомендации по выбору материалов. При строительстве на слабых грунтах желательно использовать деревянные перекрытия и несущие стены минимального веса.
