Уточненный расчет столбчатого или винтового фундамента под дом учитывает повышенную нагрузку на центральную несущую стену, что не делает упрощенный способ. Посчитаем, насколько велика эта разница. За основу расчетов взяты следующие источники: статья в журнале "Дом" №8/2010 г. "Столбчатый фундамент. Пример расчета необходимого числа столбчатых фундаментов." Расчеты масс для отдельных частей дома вы можете увидеть в статье Как рассчитать вес дома.
Столбы фундамента по осям 1 и 3 несут на себе вес следующих элементов дома:
- Соответствующую оси стену и цоколь;
- 1/4 веса перекрытий и полезной нагрузки на них;
- 1/4 перегородок (предположим, что перегородки равномерно распределены по дому);
- 1/2 веса кровли, снега и ветровой нагрузки;
- 1/3 веса фундамента.
Ось 2 несет на себе:
- 1/2 веса перекрытий и полезной нагрузки на них;
- Вес внутренней несущей стены;
- 1/2 веса перегородок;
- 1/3 веса фундамента.
Оси А и Б каждая несут вес соответствующих этим осям стен, фронтонов и цоколя. То есть Фундаменты по этим осям не несут ни конструктивные, ни нормативные нагрузки от перекрытий, ибо их несут фундаменты под продольными стенами по осям 1-3.
Соберем массы частей одноэтажного каркасного дома:
- Вес перекрытия пола: 116,7*150 = 17500 кг.
- Вес перекрытия потолка с полезной нагрузкой 30 кг/м2: 116,7*(70+30) = 11670 кг.
- Полезная нагрузка на полу: 116,7*150 = 17500 кг.
- Вес перегородок: 75,6*35 = 2650 кг.
- Стена по оси 1 и 3, каждая: 14,4*2,7*50 = 1950 кг.
- Вес кровли: 157*30 = 4710 кг.
- Снеговая нагрузка (для Ярославской обл.): 140,2*180 = 25240 кг.
- Ветровая нагрузка: 24,6 *17,25 = 425 кг.
- Вес внутренней несущей стены: 14,4*2,7*50 = 1950 кг.
- Вес стены и фронтона по оси A и Б, каждая: (8,1*2,7*50)+(8,1*1,6/2*35) = 1320 кг.
- Вес столбов железобетонного фундамента: 137*40 = 5480 кг.
Общий вес каркасного дома со всеми нагрузками (не забываем вес стен по периметру посчитать дважды): 93665 кг.
Группируем нагрузки по осям:
- Ось фундамента 1 и 3 каждая: 1950 + (17500+11670+17500)/4 + 2650/4 + (4710+25240+425)/2 + 5480/3 = 31294 кг.
- Ось фундамента 2: (17500+11670+17500)/2 + 1950 + 2650/2 + 5480/3 = 28437 кг.
- Ось фундамента А и Б каждая: 1320 кг.
Таким образом, ось фундамента 2 несет нагрузку меньшую, чем ось 1 и 3 на 31294 - 28437 = 2857кг. Но если снеговая нагрузка в вашем регионе незначительна, то сваи периметра фундамента будут нести значительно меньшую нагрузку, а центральная линия фундамента будет по-прежнему нагружена. Узнать это можно лишь используя данный уточненный способ расчета столбчатого или винтового фундамента под дом.
Расчет свайного поля фундамента
Вспомним, что расчетный свайный столб или лопасть винтовой сваи имеет диаметр 50 см. При этом опорная площадь опоры составляет 1962,5 см2, и при несущей способности грунта в 2,5 см2 каждый такой столб (свая) фундамента может нести на себе нагрузку 4906 кг (без запаса).
Посчитаем количество свай по каждой из осей. Для этого надо разделить нагрузку, которая создает ось, на несущую способность сваи. Для оси 1 и 3: 31294/4906= 6,4 то есть 7. Для оси 2: 28437/4906= 5,8 то есть 6. Итог распределения свай фундамента вы можете видеть на рисунке 1. Оси Aи Б по-прежнему считаем ненагруженными, но помним, что нам понадобятся дополнительные сваи, пусть даже и без уширения, для того чтобы уменьшить длину пролета нижней обвязки дома. Заодно добавим по одной свая по осям 1-3, для запаса прочности фундамента (рис. 2).
Теперь у нас есть 2 варианта:
- рассчитать свайное поле с учетом того что центральная несущая стена требует на 1 сваю меньше, чем сваи по осям 1 и 3 (рис. 2);
- распределяем количество свай равномерно, что неэкономично на 1 сваю (рис. 3). Я предпочту этот вариант.
Запас несущей способности фундамента для осей 1 и 3 будет (8/6,4*100)-100% = 25%, а для оси 2 запас составит (7/5,8*100)-100% = 21%, при расчете свайного поля по первому варианту. Если же под ось 2 мы выберем количество свай равное осям 1 и 3 (рис. 3), то запас прочности оси 2 составит (8/5,8*100)-100% = 38%.
Рисунок 1: сваи фундамента по уточненному расчету.
Рисунок 2: добавили сваи для длинных пролетов по осям А и Б.
Рисунок 3: равное количество свай по осям 1-3.
