Doma-artek.ru

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

Расчет бетонной плиты под фундамент

Расчет бетона для плиты фундамента

Фундамент – это основа здания. Следовательно, насколько правильно сделан этот участок работы, настолько прочной будет постройка. Плитный фундамент в мировой строительной практике применяется довольно часто, несмотря на разные виды грунтовых почв. При этом нагрузка распределяется эффективно, давление на грунт – минимальное. Эти условия выполняются в различных климатических зонах.

Данные фундаменты бывают:

  • Монолитные. Они применяются при строительстве небольших зданий. При этом часто закладывают их неглубоко, способ заливки – несложный.
  • Фундаментальные с ребрами жесткости. Используются при строительстве высотных объектов. Складываются плитами, хотя возможна монолитная заливка.
  • Коробчатые. Представляют собой сложную конструкцию. Собираются из цельных или сборных бетонных коробов и свай.

При закладывании фундаментов, необходимо тщательно произвести вычисления, учитывая все возможные факторы (неустойчивость, склонность к вымыванию грунта, перепады температур, другие). Рассчитать правильный вес бетона можно поручить специалистам или произвести самим. Также определиться с маркой бетона.

Расчет бетона на ленточный фундамент

Для расчета количества бетона для фундамента этого типа, нужно знать размеры ленты:

  • Ширину
  • Высоту (глубина заложения фундамента плюс высота его надземной части)
  • Общую длину(периметр внешних стен плюс длина внутренних)

Рассмотрим, как рассчитать количество бетона на ленточный фундамент, на примере. Возьмем общую длину ленты равную 30 м, ширину — 0,4 м, и высоту 1,9 м. Тогда общий расход бетона вычисляется следующим образом: 30×0,4×1,9=22,8 м3.

Как рассчитать толщину плиты

От каких факторов зависит

В первую очередь толщина фундамента зависит от нагрузки на него – т. е. от тяжести здания. Так, для небольших сооружений вроде гаражей хватит 10-сантиметровой плиты, для загородного дома – 20-25. Увеличивать толщину более чем до полуметра нецелесообразно, т. к. тогда она будет значительно менее подвижной, а значит, потеряется основное преимущество этого типа фундамента.

Помимо вертикальной нагрузки, здание вызывает в плите ещё и изгибающую нагрузку, максимальную посередине. Слишком длинный дом с малым числом несущих стен внутри будет сильно изгибать фундамент, поэтому, чтобы тот не треснул, потребуется увеличить толщину плиты.

Особенности выполнения расчетов толщины монолитной плиты

Толщина монолитного плитного фундамента рассчитывается на основании трех параметров:

  • Расстояние между верхним и нижним уровнем арматурного каркаса.
  • Диаметр прутьев арматуры, используемых для каркаса.
  • Толщина бетонного слоя над армирующим каркасом и под ним.

Зная показатели этих характеристик, можно без труда определить толщину фундаментной плиты. Идеальным считается значение, равное 20-30 см, но следует знать, что такое значение может использоваться при строительстве на твердом и устойчивом грунте.

Помимо основных критериев при расчете толщины плитного фундамента учитывается этажность основной конструкции и материал, который будет использоваться для возведения стен. Большое значение имеет также тип грунта на участке и величина временных нагрузок, к которым можно отнести снег, мебель и людскую проходимость.

Для дома на участке с сильным промерзанием грунта толщина плиты существенно возрастает. Если сравнивать плиту под дом из пенобетонных блоков и кирпичное строение, то для второго варианта следует увеличить высоту плиты на 5-6 см.

Второй этаж кирпичного дома требует увеличения толщины плиты на 40 см, для двухэтажного пенобетонного строения высоту плитного фундамента добавляют на 35 см.

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:  Заделка швов на потолке между плитами

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.
Читать еще:  Фундамент плита под баню

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

Зачем измерять толщину плитного фундамента

Все указанные расчеты должны выполнятся в соответствии с нормами соответствующих СНиП и ГОСТ. Зная, какая толщина плитного фундамента наиболее подходит для сооружаемой постройки, можно не только обеспечить прочное основание под строящееся здание, но и определить количество необходимых материалов для его закладки.

Помимо толщины для расчета плитного фундамента нужно определить:

  • периметр (длину всех сторон) основания;
  • площадь плиты, включая термо- и гидроизоляцию;
  • площадь боковой поверхности;
  • количество бетона;
  • вес бетона;
  • нагрузку на почву;
  • диаметр арматуры в сетке;
  • диаметр вертикальных прутьев арматуры;
  • размер ячейки сетки;
  • нахлест арматуры;
  • общую длину арматурных прутьев;
  • общий вес арматуры.

Для расчета количества бетона, необходимого для заливки плитного фундамента, из общего объема вычитается объем закладываемой термоизоляции.

Порядок расчета фундамента

Для того, чтобы правильно рассчитать толщину всех элементов фундамента под строительство дома, необходимо действовать поэтапно. Первое с чем необходимо определиться – это песчаная подушка.

Функция песчаной подушки состоит в том, чтобы оберегать основание от воздействия на него излишней влаги и подземных вод. Кроме того, песок, прессуясь, создает крепкий почвенный слой. По общим строительным нормам под монолитную плиту фундамента всегда делается песчаная подушка. Чтобы произвести расчет ее высоты, нужно учитывать:

  • Высота может колебаться в размерах от 15 до 60 сантиметров и будет зависеть от глубины промерзания почвы на земельном участке, где происходит строительство дома, типов и глубины расположенных почв, которые преобладают в регионе, наличие подземных вод;
  • Песок необходимо хорошо утрамбовать, для чего его, после засыпки, необходимо несколько дней поливать водой. Это может компенсировать пару сантиметров при усадке;
  • Некоторые специалисты рекомендуют поверх песка насыпать слой щебня мелкой фракции, толщина которого не должна превышать 5-10 сантиметров от общей высоты песчаной подушки.

Исходя из этого, можно прийти к такому выводу. В местах, где глубина промерзания грунта высокая (более 1 метра), имеются подземные воды, а почвы нестойкие и подвергаются постоянному пучению, то толщина песчаной подушки должна быть до 60 сантиметров. В местах с меньшей глубиной замерзания почвы, при отсутствии грунтовых вод и наличии плотных слоев почвы, можно сделать подушку от 20 до 30 сантиметров. Получив данные размеры, можно произвести расчет количества необходимого материала.

Следующий этап это расчет количества арматуры, которая понадобится для армирования бетона. Общие правила определения количества арматуры на квадратуру описаны в данной статье. Стоит отметить, что такая сетка должна быть выполнена в два слоя. Расстояние между ними составляет не более 50 миллиметров. То есть основание будет состоять из двух секций арматурной сетки.

Далее производим расчет плиты. Минимальная толщина плиты должна составлять не менее 150 миллиметров, но размер может быть увеличен если глубина промерзания почвы более 1 метра. По общим правилам бетон должен не только залить слои армирующей сетки, но и выступать за них по 50 миллиметров как вверху, так и внизу. Плюс в общие параметры фундамента добавится песчаная подушка.

Устройство монолитной плиты в разрезе.

Производим расчет плитного фундамент

Самым важным моментом в расчете является определение толщины плиты основания здания. Полный и наиболее точный расчет производит профессиональный строитель, имеющий соответствующий уровень знаний, опыта проектирования. Но на это нужно время, деньги и наличие профессионала. Частному непрофессиональному застройщику с небольшим превышением материалоемкости и меньшей точностью может быть достаточно более простого расчета фундаментной плиты.

Читать еще:  Допустимые нагрузки на плиты перекрытия пустотные

Пример расчета плитного фундамента

1. Начинается расчет с определения типа грунта под будущим зданием.

Например, у вас пески мелкие со средней плотностью. Они выдерживают удельное давление фундамента в 0,35 кг/см2.

2. Рассчитываем общую массу будущего дома

  • Зная размеры дома, места окон, дверей, проемов, материал стен, перекрытий, их конфигурацию и толщину конструкций и, учитывая удельный вес материалов, определяем вес отдельных частей здания.
  • Просуммировав найденные величины, получаем общую массу здания.
  • Имея площадь здания, рассчитываем его снеговую нагрузку, связанную с углом наклона крыши и региона строительства.

3. Рассчитываем удельное давление здания на грунт

Рассчитанная общая масса здания делится на площадь фундаментной монолитной плиты. Получаем удельное давление здания на грунт (без веса фундамента). Определяем необходимый вес плиты.

4. Рассчитываем оптимальный объем и толщину фундамента

Массу плиты делим на плотность железобетона, равную примерно 2500 кг/куб. м. Объем делим на площадь плиты, получаем ее толщину.

5. Округляем полученную толщину

Округляем полученную толщину до большего и меньшего значений, кратных размеру строительного шага 50 мм. Выбираем подходящее значение и, учитывая его, пересчитываем массу фундаментной плиты. Сложив полученную массу с массой дома, рассчитываем удельное давление на грунт.

Затем сравниваем полученные цифры с табличными характеристиками грунта площадки. Разброс должен быть менее ± 25%.

6.Выбираем марку бетона

По результатам расчетов выбираем необходимую марку бетона.

Упростить расчеты плитного фундамента можно, применив калькулятор фундамента.

Высота плавающей плиты над поверхностью

Согласно нормативам СП 21.13330 плитный фундамент можно заглублять на любое расстояние, ориентируясь на уровень УГВ, состав почвы. Однако, чем выше расположена плита над поверхностью, тем больше ресурс у стеновых материалов. Например, ремонтопригодность нижних венцов сруба гораздо выше, если они находятся над землей.

Поэтому для брусовых, бревенчатых срубов обычно применяются плиты с ребрами жесткости:

  • чашеобразная – отливается плита, после набора прочности бетона монтируется опалубка, изготавливаются ж/б балки под несущими стенами
  • перевернутая чаша – наружные щиты опалубки выше, внутренние остаются под бетонной конструкцией на весь период эксплуатации, внутренний периметр заполняется песком либо укладывается пенополистирол для утепления конструкции

На пучинистых грунтах необходим расчет сечения арматуры, ячейки сетки нижнего, верхнего пояса. Запрещено жестко связывать фундаменты присторев, отмостку с плавающей плитой. Различные нагрузки, неравномерное промерзание почв под этими конструкциями могут привести к раскрытию трещин в железобетоне.

В этом случае расчет производится на растяжение подошвы от сборных нагрузок, верхней поверхности плиты при возникновении сил пучения.

Внимание: Нижняя сетка может изготавливаться из прутков 10 – 16 мм, так как сборные нагрузки присутствуют всегда. Нижняя сетка вяжется из стержней 8 – 14 мм, поскольку вспучивание частично уравновешивается весом дома.

Таким образом, плитный фундамент для надворных построек имеет толщину от 10 см. Для опирания коттеджа потребуется расчет несущей способности. На выбор толщины влияет размер защитного слоя бетона, минимально допустимое расстояние между арматурными сетками.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector