Расчет фундамента ТИСЭ

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.

Вес снегового покрова:

— для юга России — 50 кг/м2;
— для средней полосы России определяется по нагрузке в 100кг/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

Нагрузка 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 нагрузка (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.

Таблица 5.1. Несущая способность фундаментного столбов

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 величину (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 6×8 метров с внутренней силовой стеной и с пологой крышей.
Рассмотрим два варианта перекрытий — на деревянных лагах 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 тугопластичный (несущая способность грунта принимается — 4,5 кг/см2).

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 стен………………………………….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)……………………………………20/40т
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)……………..15 т
Вес полезной нагрузки (люди, оборудование, мебель)…………26 т
Вес снегового покрова (100 кг/м2)…………………………………….5 т
Общий вес дома………………………~……………………………128/158т

      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 около 2 м и 1.5 м, а под внутренней стеной -1.5 м и 1,2 м.
      Из данного расчета можно дать и некоторые рекомендации но выбору материалов. При строительстве на слабых грунтах желательно использовать деревянные перекрытия и несущие стены минимального веса.