Doma-artek.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Фундамент плита расчет толщины

Расчет толщины плиты производят, ориентируясь на три фактора:

  • расстояние между верхним и нижним слоем арматуры;
  • толщину слоя бетона ниже и выше арматуры;
  • диаметр арматуры.

Наиболее просто произвести расчет толщины фундаментной плиты можно, сложив показатели этих характеристик – в идеале должна получиться высота, равная 20-30 сантиметрам. Однако эти числа оптимальны только для твердого и равномерного грунтового основания.

Когда размеры плиты просчитаны, принимаются за расчет размеров слоя дренажа и песка: чтобы залить плиту, нужно вырыть котлован глубиной около полуметра с учетом размера слоя песка в 30 см и слоя щебня в 20 см.

Минимальная толщина монолитной плиты фундамента не может быть менее 60 см, но и этот минимум нужно просчитывать индивидуально, опираясь на вес строящегося здания после окончания работ и свойства грунта.

Также учитывается материал, из которого построено здание: монолит для строения из кирпича должен быть на 5-6 см толще, чем монолит для аналогичного здания, но построенного из пенобетона. Наличие второго этажа прибавляет к расчету толщины фундамента плиты от 40 см и более в зависимости от тяжести и конфигурации второго этажа в кирпичном доме, в пенобетонном к фундаменту нужно будет добавить от 35 см.

Особенности расчета толщины плитного фундамента

При проведении расчета толщины монолитной фундаментной плиты необходимо учитывать следующие величины:

  • промежуток между арматурными сетками;
  • толщина бетонного слоя над верхней и под нижней арматурной сеткой;
  • толщина арматуры.

Самый простой расчет толщины плитного фундамента осуществляется путем суммирования всех этих показателей, при этом оптимальным значением принято считать толщину плиты в 20-30 см. Конечный результат расчета во многом определяется составом грунта и равномерностью залегания пород.

Помимо габаритов плиты основания при обустройстве фундамента необходимо учитывать ширину дренажного слоя и песчаной подушки. Для установки плитного фундамента снимается верхний слой грунта и роется котлован глубиной около 0,5 м. Данная величина определяется с учетом того, что щебень укладывается слоем примерно в 20 см, песок – около 30 см.

В итоге простого суммирования получается, что минимальная толщина всего плитного фундамента не может быть меньше 60 см. Но этот показатель может значительно варьироваться в зависимости от изменений характеристик грунта и веса всей будущей постройки, под которую данное основание сооружается.

Так, плитный фундамент для кирпичного здания должен быть на 5 см толще такого же основания для постройки из пенобетона. При этом при наличии второго этажа в кирпичном доме толщина монолитной фундаментной плиты возрастает до 40 см (или больше — в зависимости от веса и конфигурации строения), а при строительстве двухэтажной постройки из пенобетона – как минимум до 35 см. Данные цифры приведены в качестве примера для понимания того, насколько толщина плитного основания зависит от типа постройки, под которую оно закладывается. Точные показатели для конкретного здания определяются путем расчетов, которые рекомендуется поручать специалистам.

Глубина залегания плитного фундамента

Ввиду того, что заливать монолитные конструкции на пахотном слое запрещено, чернозем удаляется из котлована целиком. Глубина слоя обычно составляет 40 см, которые засыпаются нерудным материалом, не содержащем глины. Особенности технологии малозаглубленной плиты следующие:

  • если в коттедже используется постоянное отопление, грунт под ним не может промерзнуть, достаточно утеплить отмостку на глубине 30 – 40 см, чтобы полностью ликвидировать вспучивание
  • для дач с периодическим включением обогрева, садовых домиков без отопления придется уложить пенополистирол под плиту, отмостку
  • лишь в этом случае геотермальное тепло недр сохранится в любые морозы, чтобы не возникали силы пучения

Максимальный бюджет строительства наблюдается у заглубленной ниже отметки промерзания плиты. Этот вариант оправдан исключительно для зданий с подвальным этажом. Наружный периметр подземных стен придется утеплить полностью, произвести засыпку пазух нерудным материалом, предварительно уложив пристенный или кольцевой дренаж.

Внимание: С учетом удаления плодородного слоя, замены его нерудным материалом фундамент 30 – 40 см толщины заглубляется в грунт на 10 – 20 см максимум. Поэтому потребуется либо кирпичный цоколь, либо монолитные балки под несущими стенами, выполняющие ту же функцию увеличения расстояния между землей, стеновыми материалами.

Условия для плитного фундамента

Плитный фундамент отличается от всех других удивительной универсальностью. Монолитная бетонная плита, несмотря на массивность, сохраняет устойчивость на самых проблемных грунтах.

Читать еще:  Расчет ж б плиты перекрытия

Плиты, как фундаментные основания, незаменимы в условиях вечной мерзлоты, на болотистых немелиорированных землях, на торфяниках, на подвижных лессовых грунтах.

Бетонная монолитная подушка имеет большую площадь, поэтому не проседает на любых почвах. Более того: если такое основание соорудить на пучинистом грунте, то оно будет воспринимать все нагрузки:

  • при замерзании почвы, когда ледяное крошево увеличится в объеме, плита приподнимется вместе с домом;
  • во время оттаивания земли плита займет прежнее положение – также вместе с домом.

Благодаря такому свойству фундамент из монолитных плит получил название «плавающего».

Устройство монолитной плиты фундамента

Классическая конструкция монолитного фундамента состоит из следующих элементов:

  • песчаная подложка толщиной 100–300 мм – слой песка, выполняющий функцию амортизирующей подкладки;
  • гравийная или щебеночная прослойка высотой 200 мм – массив, распределяющий нагрузку;
  • подбетонка – тонкий слой, не более 20–50 мм, – черновая основа для бетонного массива;
  • утеплитель – 100-миллиметровая прокладка из полистирольных плит; может выступать и в роли гидроизоляции;
  • гидроизолирующий слой – полимерный или рубероидный настил;
  • монолитная плита, армированная объемной двухуровневой стальной сеткой: ее толщина может достигать 600 мм.

Зачем нужно рассчитывать толщину монолитной плиты фундамента

Расчет позволяет достичь двух целей:

  • максимальной прочности и функциональности сооружения;
  • минимизации затрат.

Прочность – характеристика, которая описывает способность фундамента противостоять сдавливающим и изгибающим нагрузкам: ведь плита должна удерживать двухэтажную газобетонную конструкцию с кровлей, и при этом обязана обеспечивать ее целостность.

Функциональность подразумевает удобство эксплуатации. От качества фундамента зависит не только устойчивость здания, но и теплозащита. Известно, что треть тепла из помещений уходит через полы. От того, насколько правильно собрана монолитная плита, зависит количество влаги, проникающей в помещения: если ее уровень превысит норму, в доме невозможно будет жить.

Экономичность – критерий, который способен существенно украсить жизнь владельцу дома. Если при строительстве фундамента размером 10 х 10 метров удастся уменьшить сечение плиты хотя бы на 5 см, то в наличии останутся деньги, равные по стоимости 5 кубометрам или более чем 10 тоннам бетона.

Как правильно рассчитать фундамент

Удерживающую способность определяют следующим образом:

  1. Находят площадь основания;
  2. Вычисляют объем бетонной плиты – перемножают между собой значения длины, ширины и высоты;
  3. По справочнику устанавливают величину удельного веса железобетона данной марки и высчитывают общую массу конструкции;
  4. Определяют вес дома. Вычислить величину массы можно двумя способами:
    • Первый: составляют перечень всех элементов конструкции, затем рассчитывают их объем и массу;
    • Второй: в справочниках находят числовое выражение нагрузки, которую оказывает двухэтажное здание из газобетона заданной площади.
  5. Из таблиц с нормативными значениями определяют удерживающую способность грунта.
  6. Сравнивают полученные значения. При выборе толщины плиты учитывают, что параметры сопротивления почвы должны быть на 20% выше.

Показатели теплопроводности определяют по СНиПам. Их величина должна соответствовать уровню комфортного микроклимата для проживания.

Экономические параметры определяют таким образом:

  • рассчитывают стоимость материалов;
  • рассчитывают стоимость транспортировки и хранения;
  • добавляют стоимость выполнения работ;
  • полученную сумму умножают на коэффициенты потерь, перерасхода и пересортицы.

Какая марка бетона нужна для плитного фундамента

При изготовлении бетонной конструкции следует учесть требования, которые предъявляются не только к марке бетона, а и к способу заливки монолита.

  1. Чтобы получить качественный фундамент, следует использовать бетоны с маркой от 300 и выше. Кроме того, следует уделить внимание заполнителям. Лучше отдавать предпочтения мелкофракционным материалам. Строители знают: чем меньше гранулы, тем легче уплотнить бетонную смесь до заданных показателей.
  2. Чтобы монолитная плита оправдывала свое название, заливать бетон следует в один прием – без перерывов.

Если выполнить два этих условия и произвести грамотный расчет толщины плиты, фундамент простоит одну-другую сотню лет.

Расчет

Разберем, как производится расчет материалов для плиты 8 на 8 метров. Армирование будем производить с шагом 20 сантиметров, пруты диаметром 14 в два слоя, для вертикальных стержней 8 миллиметров, шаг такой же. Используемые бетон для плиты берем класса В20 (по прочности соответствует марке М250) на подготовку класса B7,5. Толщину плиты возьмем 25 см.

  1. Бетон для плиты В20: 8,2 х 8,2 = 67,24 м²;
  2. Рассчитаем кубатуру, то есть объем необходимого бетона: 67,24 м² х 0,25 м = 16,81 м³;
  3. Расход количества материала для армирования с учетом обеспечения защитного слоя плиты: 8200 – 60 = 8140 миллиметров длина стержня. Из расчета шага в 20 см, рассчитаем их кол-во для 1 направления делим 8200 на 200 = 41 штука х 2 стороны = 82 штука х 2 слоя всей плиты = 164 стержня;
  4. Высчитаем общую длину: 164 х 8,14 = 1334,96 метра. Масса 1 метра арматуры 14 диаметра равняется 1,2 килограмма. Таким образом масса всего рабочего армирования: 1334,96 метра x 1,2 = 1601,252 килограмма;
  5. Перейдем к вертикальным стержням арматуры, ее длина будет равняться разнице 25 см и 6 см = 19 см. Возьмем шаг в 40 сантиметров, получаем 21 шт х 21 шт = 441 единица, массу получаем из выражения 441 х 0,19 х 0,395 = 33,1 кг;
  6. Расход бетона класса B7,5 для подготовки считаем как: 8,2 х 8,2 х 0,05 (заданная толщина) = 3,3 метра³;
  7. Геотекстиль и гидроизоляцию плиты считаем, как площадь плиты добавив немного запаса: 67,24 метра²;
  8. Песчаную подушку считаем перемножением сторон плиты и высоты подушки с учетом того, что он выходит за ее границы на 0,1 метр с каждой стороны, то есть 8,4 х 8,4 х 0,5 = 32,5 куба песка.
Читать еще:  Самые легкие плиты перекрытия

Отметим, что для двухэтажных домов из газобетона (газосиликата), каркасных и гаражей (из кирпича) толщина плиты будет составлять 20-25 сантиметров. Для более тяжелых построек, а так же двухэтажных домов из кирпича, бетона, бруса, толщину необходимо брать 25-30 см. Для легких сооружений, например, гаражей и беседок, достаточно брать толщину плиты фундамента в 10-15 сантиметров.

Армирование фундамента толщиной в 10-15 см производится в один слой, толщиной 20-30 см — в два слоя (объемное).

Особенности расчета толщины фундаментной плиты

В расчете толщины плитного фундамента учитываются следующие параметры конструкции:

  • расстояние (зазор) между арматурными сетками;
  • толщина слоя бетона над арматурой сеткой – верхним и нижним поясами;
  • толщина арматурных стержней.

Оптимальной толщиной монолитной плиты фундамента для большинства построек принято считать 200-300 мм. Однако на практике на этот параметр оказывает весьма существенное влияние состав грунта и равномерность залегания пород на участке застройки.

Да и габариты надземной части имеют большое значение. Чем сильнее разнесены несущие стены, тем толще должна быть монолитная плита.

В противном случае величина изгибающего момента приведет к появлению трещин в фундаменте.

Освоить методику проще на примере расчета плитного фундамента.

Определение оптимальной площади плиты

Необходимая площадь монолита зависит от величины суммарной нагрузки и расчетного сопротивления грунта.

Для обеспечения большей надежности в формулу расчета вводится коэффициент надежности по нагрузке.

Имея на руках все необходимые величины, площадь можно рассчитать по формуле:

S > Kн x F/Kp x R, где

Kн – коэффициент надежности фундамента по нагрузке (1,2);

F – полная нагрузка на плиту: включает в себя общий вес здания, оборудования, людей, мебели, а также ветровой и снеговой нагрузок;

Кр – коэффициент условий работ: зависит от типа грунта, служащего основанием для фундамента. Принимается в пределах 0,7-1,05;

R – расчетное сопротивление грунта: зависит от его типа и принимается по таблицам, содержащимся в СНиП или строительных справочниках.

Для примера приведем некоторые величины R, кгс/см 2 :

  • 0,35 – для мелких и пылеватых плотных песков, суглинков – пластичных и твердых;
  • 0,5 – для твердых и пластичных супесей, твердых глин;
  • 0,25 – для песков мелких средней плотности и пластичных глин.

Рассчитав общую нагрузку и площадь, можно приступать к определению давления на 1 кв. см площади плиты. Для этого надо просто поделить первую величину на вторую. Полученный результат сравниваем с табличными данными.

Приведем пример:

  • планируется построить здание общим весом 250 тонн;
  • тип грунта на строительной площадке – суглинок пластичный (R = 0,35 кгс/кв. см);
  • площадь плиты – 100 кв. м (на основании расчета по формуле, приведенной выше).
Читать еще:  Что лучше пазогребневые плиты или пеноблоки?

На такой площади грунт может выдержать 350 тонн нагрузки. Разница между общей нагрузкой от здания и допустимой составит 100 тонн. Это и есть максимальный вес плиты фундамента которую выдержит грунт.

Переводим эту разницу в кубы (объем плиты), исходя из того, что один кубометр железобетона весит в среднем 2,5 тонны и получаем 100 : 2,5 = 40 куб. м.

Если объем разделить на площадь, то в результате получится искомая максимальная толщина плиты:

40 : 100 = 0,4 м или 40 см.

Можно сказать, что расчет толщины плитного фундамента завершен. Мы получили максимально допустимую толщину монолита, превышать которую не позволят характеристики грунта.

Но затраты на строительство фундамента можно существенно уменьшить, если принять во внимание такой параметр, как прочность на сжатие бетона.

Он зависит от марки материала. Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв. см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5.

250/22,5 = 11,1 кв. м.

Материалы для плитного фундамента

Бетон используется для фундаментных конструкций благодаря своей самой главной характеристике — высокой прочности на сжатие. Для фундаментов не применяют материал высоких марок, достаточно приобрести бетон B15-B25 в качестве основного и B7,5-B12,5 для выравнивающей подготовки. Более прочный материал укладывать можно, но экономически не выгодно.

Минус бетона в качестве строительного материала — невысокая прочность на изгиб, которая компенсируется использованием арматуры. Стержни не дают монолитной плите растрескиваться при неравномерных нагрузках. Для фундаментов приобретают пруты класса А400(Alll — устаревшая маркировка) или ВрI.

Необходимость замеров

Все строительные работы должны выполняться согласно СНиП, где указана не только толщина плитного основания, но и расчет арматуры и качество материала, из которого должна производиться заливка.

Следующим этапом по завершению вычисления толщины можно назвать выяснение таких показателей:

  1. Периметр всего основания.
  2. Вычисление площади плиты, которая включает в себя гидро- и теплоизоляцию.
  3. Площадь боковых сторон конструкции.
  4. Необходимое количество бетона, вес основания и оказываемое на него давление.
  5. Армирование плиты, а точнее, показатели арматурного прута: диаметр, длина, количество рядов, нахлест, ширина клетки.

Для того чтобы выполнить верный расчет необходимого количества бетона, сложив все показатели, нужно отнять толщину теплоизоляционного материала. Кроме того, рассчитывается и толщина основания.

Стоит отметить, что перед началом строительных работ делается чертеж здания, а также фундамента. Именно по нему и проводятся все замеры и вычисления. Если произвести расчеты своими силами трудно, то существует специализированный калькулятор. Введите в него все необходимые показатели, он сам осуществит расчет толщины основания и посчитает необходимое количество материала.

Верный расчет гарантирует не только надежность конструкции, но и позволяет не допустить дефицита или избытка закупленных материалов. Что сэкономит не только финансовые ресурсы хозяина, но и кучу времени.

Пример расчета

  • Рассчитать высоту фундамента.
  • Определить расход материалов.

  • Удельное нормативное сопротивление грунта – 0,350 кг/см 2 .
  • Размеры здания в плане – 4*8 м (320000 см 2 ).
  • Общий вес конструкций – 24000 кг.
  • Размеры опорной плиты в плане – 6*10 м.
  • Плотность бетонной смеси – 2500 кг/м 3 .
  • Вес 1 погонного метра стальной арматуры — 1,210 кг/м.
  • Шаг основной арматуры – 100 мм.
  • Диаметр прутьев – 14 мм.

  • Суммарная нагрузка на фундамент 24000/320000=0,075≈0,08 кг/см 2 .
  • Разница между допустимым и фактическим давлением на плиту Δ=0,350-0,075=0,275 кг/см 2 .
  • Масса основания М=0,275*320000=88000 кг.
  • Толщина фундаментной плиты Н= (88000/2500)/32=1,1 м.
  • Длина стержней продольной арматуры 10 м, поперечной – 6 м.
  • Количество стержней поперечной арматуры: 6/0,10 *2 (слоя)=120 шт.
  • Количество продольной арматуры: 10/0,10*2=200 шт.
  • Суммарная длина стержней: 120*6 + 200*10=720 + 2000=2720 м.
  • Общая масса материала: 2720*1,210=3292 кг.

Видео по теме: Фундамент под дом — монолитная плита, расчет и армирование

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector