Прелесть данной брошюры в том, что краткое описание, инструкция по проектированию и эксплуатации термофундамента (именно так должна по идее называться утепленная шведская плита) сопровождаются парой типовых чертежей (один из них приведен на рисунке 502.1), все умещается на 9 страницах.
Рисунок 502.1.
Для людей, ничего не понимающих в расчетах строительных конструкций вообще и в расчетах фундаментов в частности, это очень удобно: достаточно собрать нагрузки на стены, сравнить их с табличным значением (см. рисунок 502.2) и все. Можно вкладывать 100 000 рублей в фундамент.
Рисунок 502.2.
Я не являюсь ни сторонником ни противником устройства УШП в качестве фундамента и в данной статье мне хотелось бы поговорить об одном маленьком, но очень существенном недостатке УШП, который некоторые люди почему-то не всегда замечают.
Первое и самое главное. Термофундамент, не смотря на все особенности устройства дренажа грунтовых вод, подогрева пола, разводки коммуникаций и т.п, остается фундаментом. И в первую очередь его нужно рассчитывать, как фундамент.
Не знаю, как это звучит в оригинале, но в переводе на русский язык: "Термофундамент - это конструкция, предназначенная в первую очередь для фундаментов небольших домов". И здесь на мой взгляд допущена серьезная смысловая ошибка. Вместо определения "небольших" более правильно было бы использовать определение "легких". Потому как нашему человеку даже и трехэтажный дом размерами 20х20 метров кажется небольшим, если этот дом - свой собственный.
Впрочем, и определение "легких" тоже будет не совсем точным. Наши люди почему-то считают, что если они вместо кирпича будут использовать ГСБ, а все остальные элементы конструкции, включая железобетонные плиты перекрытия, останутся прежними, то дом сразу станет легким. И даже типовой чертеж, где показаны элементы стен очень легкого каркасного дома, таких людей не пугает.
Но не будем зацикливаться на определениях, а перейдем к расчету фундамента.
Итак, с точки зрения строительной механики УШП ни чем не отличается от обычного ленточного фундамента. Т.е. ребра под наружными стенами, одно из таких ребер показано на рисунке 502.1 - это и есть ленточный фундамент, только очень мелкозаглубленный.
Так как ребра опираются на утеплитель, то основным расчетным показателем является прочность на сжатие утеплителя. Например указанная расчетная предельная линейная нагрузка на погонный метр стены 23 кН/м (2.3 тонны/м) при ширине ребра 45 см соответствует 2300/(45х100) = 0.51 кг/см2, что даже меньше заявленной прочности утеплителя на сжатие при 2% деформации - 0.8 кг/см2.
Однако и это еще не все. Согласно той же таблице значение продолжительной предельной нагрузки в пределах эксплуатационной надежности для наружных стен составляет 0.5F1 = 11.5 кН/м (1150 кг/м). На мой взгляд - это излишняя перестраховка, скорее всего учитывающая возможную неравномерность распределения напряжений в элементах каркасного дома. Но тем не менее, если следовать рекомендациям шведов, то расчет плиты нужно производить, исходя именно из этого значения.
Таким образом одни только стены двух этажей дома высотой в 6 м из ГСБ D500 толщиной 0.5 м дают нагрузку:
N = 500·6·0.5 = 1500 кг/м
Что уже значительно больше рекомендуемой расчетной нагрузки. И это без учета отделки стен. А ведь будет еще нагрузка от перекрытий, кровли, снега и т.п.
Если плита усилена дополнительным каркасом (на рисунке 502.1 - возм, доп. арм. каркас), то это позволяет перераспределить напряжения и согласно шведским расчетам условная ширина фундамента под наружной стеной увеличивается почти в 2 раза, соответственно и максимальная нагрузка на ребро наружной стены увеличивается почти в 2 раза. На сколько такие расчеты верны и как при этом учтено перераспределение напряжений, судить не буду, но допустим.
Теперь самый интересный момент. Максимальная расчетная нагрузка на внутренние несущие стены почти не зависит от различных факторов и составляет 0.5F2 = 13 кН/м (1300 кг/м). Физический смысл тут может быть только один. Если ни длина пролетов, ни ширина внутренней стены на значение максимально допустимой нагрузки не влияют, то при достижении значения максимально допустимой нагрузки при указанной арматуре разрушение плиты произойдет таким образом, что образуется лента шириной примерно 50-55 см.
А если нагрузка будет еще расти, то начнутся пластические деформации утеплителя под внутренней несущей стеной, проще говоря, смятие. При этом возникнут дополнительные сжимающие напряжения в стенах дома, изменится уровень пола, возможно повреждение коммуникаций, проложенных в плите и т.п.
А между тем, нагрузка на внутренние стены как правило значительно больше, чем на наружные, при этом и толщина внутренних стен может быть в 2-2.5 раза меньше, чем наружных. Как тут быть? Пояснение на чертеже: "Возм. усиление под несущими стенами" не дает ни какого представления о том, как именно это самое усиление выполнить.
Некоторые горе-строители придумывают в таких случаях ребра под внутренние стены, при этом ширина ребра равна ширине внутренней стены, например 20 см. Однако без дополнительного армирования такие ребра под внутренними несущими стенами шириной 20 см не имеют принципиального значения. Т.е. при разрушении плиты ширина ленты может немного увеличиться, возможно даже и на 10-15 см, но в целом это ситуацию не спасет.
Поэтому всем любителям УШП могу дать только один маленький, но очень полезный совет: сначала рассчитайте ребра плиты, как обычный ленточный фундамент, т.е. определите ширину этих ребер и потом вам не будет мучительно больно за бесцельно потраченные 100 000 рублей.
Примечание: возможно приведенный выше анализ немногочисленных данных, изложенных в шведской брошюре, является не верным. Но повторюсь, достоверных данных по расчету УШП по-прежнему очень мало и даже если я ошибаюсь, то максимум, что может случиться - это относительно небольшой перерасход материалов на устройство дополнительных ребер необходимой ширины и как результат - дополнительный запас по прочности. А вот если я прав, то последствия могут быть значительно хуже. |
