Одной из причин такого наплевательского отношения к компьютерам, существующим теориям и методикам расчета, программному обеспечению и прочим достижениям современной науки и техники являются небольшие размеры дома, ведь мы все-таки не завод собрались строить. А потому некоторый запас по прочности, получаемый при упрощенном расчете, и соответственно перерасход материалов могут обойтись дешевле, чем заказ расчета у специалистов.
Пример расчета монолитной фундаментной плиты
Далее будет рассматриваться расчет сплошного фундамента для некоего условного дома размерами 8.8х13.2 м, у которого также есть внутренние стены. Таким образом требуется рассчитать не просто некоторую плиту, опертую по контуру, а некую статически неопределимую конструкцию с дополнительными опорами посредине. При этом план первого этажа выглядит так:
Рисунок 345.1. Примерный план 1 этажа для расчета фундаментной плиты.
Несколько необходимых пояснений:
План 2 этажа не приводится, предполагается, что он приблизительно такой же как и план 1 этажа. Отметка верха фундаментной плиты -0.400 м. Отметка пола 1 этажа +0.100 м. Таким образом подземная часть стен (или часть фундамента под стены) составляет 0.5 м (конструктивные аспекты устройства фундамента под стены в данной статье не рассматриваются). Пол 1 этажа - доски по лагам, перекрытие 1 и 2 этажа - металлические балки (см. рис. 345.1.б). Поэтому при расчете монолитной плиты используется приведенный план 1 этажа (рис. 345.1.в) на котором показаны нагрузки от стен на фундамент с учетом перераспределения нагрузок, при условии, что под дверными проемами фундамент под стены также делается. В итоге под оконными проемами с учетом того, что расстояние от низа проема до верха фундаментной плиты составляет 0.8 (от пола до подоконника) + 0.5 = 1.3 м, нагрузку от стен можно принимать равномерно распределенной по всей длине стены.
Все стены дома планируются из газобетона D600, толщина всех стен составляет 40 см. Над перекрытием 2 этажа планируется двухскатная кровля из профнастила по деревянным стропилам. Предполагаемое место строительства - живописное село под Киевом. Бурение скважин и прочие мероприятия, связанные с геологоразведкой, не планируются. Ожидаемый уровень грунтовых вод в весеннее время -0.500 м, определен опять таки не бурением скважин, а по рассказам жителей села, у которых весной затапливает подвалы.
Так как геологов в селе никогда не видели, тем не менее даже глинобитные хаты, простоявшие лет 100, в селе имеются, то даже если основанием дома будет самая пористая глина, расчетное сопротивление грунта составит Ro = 1 кг/см2 (согласно таблицы 3, приложения 3 к СНиП 2.02.01-83* "Основания и сооружения").
Конечно, можно воспользоваться формулами, приведенными в том же СНиП, и вычислить расчетное сопротивление грунта более точно, но с учетом того, что основание определено нами на глаз (как минимальное из возможных), не будем слишком углубляться в теорию оснований и сооружений, а перейдем к расчету плиты. Даже если действительное сопротивление грунта будет в 2 или даже в 3 раза больше, ничего страшного в этом нет, только дом будет стоять еще дольше.
Сбор нагрузок на фундамент
1.1 При ориентировочной толщине плиты 30 см плоская равномерно распределенная нагрузка на грунт от веса плиты составит:
qфунд.плиты = 2500х1.2х0.3 = 900 кг/м2 (0.09 кг/см2)
где 2500 - объемный вес железобетона, принимаемый для расчета при проценте армирования до 1% (вряд ли у нашей плиты процент армирования будет больше)
1.2 - коэффициент надежности по нагрузке
1.2. Нагрузку от пола 1 этажа (доски по лагам, выставленным на каменные столбики) можно считать условно равномерно распределенной, так как столбиков будет много, к тому же в теле фундамента плиты нагрузка от столбиков будет дополнительно перераспределяться. Таким образом расчетная нагрузка от пола 1 этажа составит:
qпол1эт. = 500х1.2 = 600 кг/м2 (0.06 кг/см2)
где 500 - нагрузка на пол и собственный вес пола
Общая равномерно распределенная нагрузка составит:
qф = 900 + 600 = 1500 кг/м2
Все остальные нагрузки будут рассматриваться как линейные равномерно распределенные, так как будут передаваться через стены на фундаментную плиту. А при рассмотрении метра ширины или длины плиты нагрузки, передаваемые стенами, могут рассматриваться, как сосредоточенные.
2.1. Нагрузка от подземной части стен (бетон) на расчетный метр ширины или длины плиты составит:
Qфунд.части стен = 2500х1.2х0.5х0.5 = 750 кг
2.2. Нагрузка от стен из газобетонных блоков марки D600 при общей высоте стен 6 м составит:
Qстен = 600х1.3х6х0.4 = 1872 кг
В данном случае коэффициент надежности по нагрузке (γ =1.3) дополнительно учитывает отделку стен внутри и снаружи здания.
2.3.1. Нагрузка от перекрытий на наружные стены составит:
Qнар.стен = 600х1.2х3 + 300х1.2х3 = 3240 кг
где 600 = 400 + 200 - нагрузка на перекрытие 1 этажа (200 - возможный вес конструкции перекрытия)
300 = 150 + 150 - нагрузка на перекрытие 2 этажа (чердачное перекрытие)
2.3.2. Нагрузка от перекрытий на внутреннюю стену составит:
Qвн.стены = (600 + 300)1.2х6 = 6480 кг
Снеговая нагрузка для Киева - 160 кг/м2. Вес кровли и стропильной системы - около 20 кг/м2. При этом распределение снеговой нагрузки и веса стропильной системы будет зависеть от конструктивного решения стропильной системы. В данной статье эти вопросы не рассматриваются, более подробно с принципами расчета стропильных систем можно ознакомиться здесь. При устройстве стропильной системы с подкосами большая часть этой нагузки будет передаваться внутренней стене (если таковая имеется), на которую опирается лежень и подкосы. Однако в нашем случае (см. рис. 345.1.в) в большом помещении такой внутренней стены нет, а стена в правой части здания имеет достаточно широкий дверной проем. В итоге нагрузка на стены, как наружные так и внутренние, в правой и левой частях дома будет разной. Распределение нагрузок на стены мы сделаем на основании следующего примера. Конечно с точки зрения расчетов было бы проще планировать дом с симметричными правой и левой частью, однако с точки зрения бытовых удобств план дома может быть еще более сложным, чем показано на рис. 345.1.
3.1.1. Для всего здания нагрузка от кровли на наружные стены (на рис.345.1.в) показаны более светлым цветом) составит:
Qкровли на нар.стены = (160 + 20)х1.2х4.5х0.25 = 243 кг
где 4.5 - длина горизонтальной проекции стропил, м.
0.25 - коэффициент, учитывающий перераспределение нагрузки при стропильной системе с подкосами.
3.1.2. Для левой части здания нагрузка от кровли на наружную и внутреннюю стены (на рис.345.1.в) показаны более темным цветом) составит:
Qлкровли на стены = (160 + 20)х1.2х4.5х0.75/2 = 364.5 кг
где 0.75 - коэффициент, учитывающий перераспределение нагрузки при стропильной системе с подкосами
2 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки на 2 стены
3.1.3. Для правой части здания нагрузка от кровли на внутреннюю стену (с большим дверным проемом) составит:
Qпкровли на вн.стену = (160 + 20)х1.2х4.5х0.75 = 729 кг
Теперь можно приступать к расчету фундаментной плиты, но сначала не мешает ознакомиться с основными положениями, принимаемыми при подобном расчете. | 
