Mebelgeometry.ru

Мебельная геометрия
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет толщины фундаментной плиты пример

Монолитная фундаментная плита — какая должная быть толщина, как выполнить расчет

Привычный и недорогой в исполнении ленточный фундамент не всегда получается реализовать на конкретном объекте строительства. Обычно это происходит из-за подвижности грунта, его склонности к морозному пучению. Вариант закладывания углубленной ленты с опущением подошвы ниже уровня промерзания грунта приводит к серьезному удорожанию проекта, усложнению работ.

Альтернативой выступает монолитный фундамент. Он идеально подходит для массивных сооружений, особенно, если они возводятся на неустойчивых подвижных грунтах. На первом этапе очень важно правильно выполнить расчет толщины плитного фундамента.

  1. Основные элементы монолитной плиты
  2. Толщина монолитной плиты фундамента
  3. Преимущества монолитного фундамента
  4. Определение нагрузки на основание
  5. Как рассчитать толщину фундаментной плиты
  6. Песчаная подушка
  7. Арматура
  8. Расчет толщины плиты
  9. Принцип расчета
  10. Пример расчета

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).

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.

Изучение характеристик грунта

Размер плитного фундамента напрямую связан с несущей способностью грунта относительно давления, которое по проекту будет оказывать на него сооружение. Специалистами изучены и занесены в справочники значения оптимального удельного давления на грунт, поэтому застройщик самостоятельно должен рассчитать толщину плиты и сравнить с оптимальной характеристикой.

Несущая способность почвы, в свою очередь, зависит от ее химического состава, насыщенности влагой, механических свойств и т.д. Для грамотной оценки участка всегда целесообразнее привлекать специалистов в этом направлении.

Расчет толщины плиты

Расчет выполняется по СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» и по руководству «Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа» в два этапа:

  • сбор нагрузок;
  • расчет по несущей способности.

Сбор нагрузок включает в себя проведение работ по вычислению общей массы дома с учетом веса снегового покрова, мебели, оборудования и людей. Значения для домов из различных материалов можно взять из таблицы.

Тип нагрузкиЗначениеКоэффициент надежности
Стены и перегородки
Кирпич 640 мм1150 кг/м 21,2
Кирпич 510 мм920 кг/м 2
Кирпич 380 мм с утеплением 150 мм690 кг/м 2
Брус 200 мм160 кг/м 21,1
Брус 150 мм120 кг/м 2
Каркасные 150 мм с утеплителем50 кг/м 2
Перегородки гипсокартонные 80 мм30-35 кг/м 21,2
Перегородки кирпичные 120 мм220 кг/м 2
Перекрытия
Железобетонные 220 мм с цементно-песчаной стяжкой 30 мм625 кг/м 21,2 — для сборных и 1,3 — для монолита
Деревянные по балкам150 кг/м 21,1
Крыша по деревянным стропилам
С металлическим покрытием60 кг/м 21,1
С керамическим покрытием120 кг/м 2
С битумным покрытием70 кг/м 2
Временные нагрузки
Полезная для жилых зданий150 кг/м 21,2
СнеговаяВ зависимости от района строительства по п. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия». Снеговой район определяется по СНиП «строительная климатология».1,4

Важно! В таблице уже учитывается толщина конструкций. Для вычисления массы остается лишь умножить на площадь.

Кроме этого, каждую нагрузку необходимо умножить на коэффициент надежности. Он необходим для обеспечения запаса по несущей способности конструкции из бетона и предотвращения проблем при незначительных ошибках строителей или изменениях условий эксплуатации (например, смена назначения здания). Все коэффициенты принимаются по СП «Нагрузки и воздействия».

Для различных нагрузок, коэффициент отличается и находится в пределах 1,05-1,4. Точные значения также приведены в таблице. Для фундамента из бетона по монолитной технологии принимают коэффициент 1,3.

Важно! Если уклон кровли составляет более 60 градусов, снеговую нагрузку в расчете не учитывают, поскольку при такой крутизне ската, снег не скапливается на нем.

Общую площадь всех конструкций умножают на массу, приведенную в таблице и коэффициент, после чего, складывая, получают суммарный вес дома без учета фундаментов.

Основная формула для вычислений имеет следующий вид:

где P1 -удельная нагрузка на грунт без учета фундамента, M1 — суммарная нагрузка от дома, полученная при сборе нагрузок, S — площадь плиты из бетона.

Далее необходимо рассчитать разницу (Δ) между полученным значением и числом, приведенным в таблице выше, в зависимости от типа грунта.

где P — табличное значение несущей способности грунта.

где М2 — требуемая масса фундамента (больше этой массы строить фундамент нельзя), S — площадь плиты из бетона.

где t — толщина заливки бетона, а 2500 кг/м 3 — плотность одного кубического метра железобетонного фундамента.

Далее толщина округляется до ближайшей большей и меньшей величины кратной 5 см. После выполняется проверка, при которой разница между расчетным и оптимальным давлением на грунт не должна превышать 25% в любую сторону.

Совет! Если при расчете получается, что толщина слоя бетона превышает 350 мм, рекомендуется рассмотреть такие типы конструкции как ленточный фундамент, столбчатый или плита с ребрами жесткости.

Помимо толщины потребуется подобрать подходящий диаметр армирования, а также выполнить расчет количества арматуры для бетона.

Важно! Если в результате расчета у вас получится толщина плиты более 35 см, это указывает на то, что плитный фундамент избыточен в данных условиях, нужно посчитать ленточный и свайный фундаменты, возможно они окажутся дешевле. Если же толщина вышла меньше 15 см, значит здание слишком тяжелое для данного грунта и нужен точный расчет и геологические исследования.

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.
Читать еще:  Заливка нового фундамента к старому

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).

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.

Монолитная фундаментная плита представляет собой плоскую ж/бетонную конструкцию, расположенную под всей площадью дома (или других построек). Поскольку важным фактором любого фундамента является площадь опирания на грунт и от неё зависит передаваемая на грунт нагрузка, монолитная фундаментная плита выгодно отличается от других типов фундаментов, т.к. её площадь очень большая и это позволяет использовать её на грунтах с низкой несущей способностью. По аналогии с ленточным фундаментом, фундаментная плита бывает двух типов: мелкозаглубленная (в случае отсутствия подвального (цокольного) этажа), заглубленная (при наличии подвального (цокольного) этажа). Это позволяет значительно сэкономить на земляных работах при отсутствии потребности в устройстве подвального (цокольного) этажа.
За особенность работы монолитной фундаментной плиты — не оказывать сопротивления подвижкам грунта и не гасить их данный тип фундамента ещё называют «плавающим». Но, нельзя данное название трактовать как универсальный фундамент для всех типов грунтов, вопреки сложившемуся мнению, данный тип не пригоден для грунтов с сильным пучением или на топких грунтах. На таких грунтах не исключены неравномерная просадка дома, что может привести к неправильной работе несущих конструкций и проявиться в виде трещин на них. Для правильной работы фундаментной монолитной плиты главное сохранить баланс между нагрузкой от дома и возникающим в грунте, сезонным напряжениям, т.е. нельзя на тонкой (слабой) плите возводить массивный каменный двух-, трехэтажный дом; и наоборот — на толстой (массивной) плите возводить легкое деревянное строение. Для точного определения толщины плиты, марки бетона, количества арматуры, её диаметров и её расположения в теле плиты, производится расчет фундаментной монолитной плиты, но поскольку выполнить такой расчет под силу только специалисту, для частного домостроения применяется набор требований, который с достаточной степенью точности позволяет определить все эти параметры и простому обывателю.

Шаг 1. Определяем толщину фундаментной монолитной плиты.

Поскольку, основное назначение фундамента — передавать нагрузку от дома на грунт (основание), для расчета основных характеристик фундамента необходимо произвести расчет веса дома (для этого, можно воспользоваться калькулятором расчета веса дома). Как уже говорилось в статье (Грунты и основания) в зависимости от типа грунта, меняются и его физико-механические свойства, главное из которых — несущая способность грунта. Несущая способность — это максимальная нагрузка, которую грунт способен воспринять от веса дома, без деформаций. На основании несущей способности были разработаны показатели оптимального давления на грунт фундаментной плиты, в зависимости от его типа (см. Таблицу 1).

Таблица №1.

Для примера, рассмотрим следующий вариант:
имеем дом, двухэтажный, наружные и внутренние стены которого выполнены из кирпича, толщина наружных стен в 2 кирпича (b=510мм), толщина внутренних несущих стен 1,5 кирпича (380мм). Размер дома в плане составляет 10 х 12м, длина внутренней несущей стены составляет 12м.п.
По результатам расчета на калькуляторе мы получили общий вес дома (с временными нагрузками и коэффициентом надежности 1,3): 630тн, при этом нагрузка на несущие стены составляет 6,38тн/м.п.
Далее, исходя из проекта, определяем площадь опирания плиты, в нашем примере, при размерах дома 10 х 12м, к длине и ширине необходимо добавить минимум по одной толщине наружной стены с каждой стороны, соответственно размеры плиты будут составлять:

(10м + 2 х 0,5(две толщины)) х (12 + 2 х 0,5(две толщины)) = 11 х 13 м = 143м2.

Таким образом у нас есть площадь плиты и вес дома. Разделим вес дома на площадь плиты:

630тн (630 000 кг) / 134м2 (1340000см2) = 0,470 кг/м2

— получили показатель распределенного давления на грунт от нашего дома.

Теперь из Таблицы №1 выбираем тип нашего грунта (например, «пески мелкие средней плотности») для которого оптимальным давлением будет 0,25кг/см2.
Сопоставляем с полученным нами распределенным давлением 0,47 кг/см2 отсюда делаем вывод: для нашего дома, имеющего вес 630тн на грунтах: пески мелкие средней плотности тип фундаментная плита экономически не выгоден, поскольку для выполнения условия оптимального давления на грунт нам потребуется увеличивать площадь фундаментной плиты почти в 2 раза.
Рассмотрим другой пример — имеем одноэтажный дом, с несущими стенами из пеноблоков, имеющий в плане размеры 8 х 10м. Используя калькулятор определяем его вес. Вес получился 98 тн. Определяем площадь фундаментной плиты:

(10м + 2 х 0,4 (две толщины)) х (8 + 2 х 0,4 (две толщины)) = 10,8 х 8,8 м = 95м2.

Таким образом у нас есть площадь плиты и вес дома. Опять разделим вес дома на площадь плиты:

98тн (98 000 кг) / 95м2 (950000см2) = 0,103 кг/м2

— получили показатель распределенного давления на грунт от нашего дома.

Теперь из Таблицы №1 выбираем тип нашего грунта (например, опять выберем «пески мелкие средней плотности») для которого оптимальным давлением будет 0,25кг/см2. Вычитаем из оптимального давления полученное нами распределенное давление:

0,250 — 0,103 = 0,147 кг/см2;

Теперь эту разницу мы должны компенсировать весом фундаментной плиты, для этого нам необходимо обратиться к формуле:

Mплиты / Sплиты = 0,147 кг/см2,

где,
Мплиты — масса плиты, кг;
Sплиты — её площадь, см2;

находим массу нашей плиты:

Мплиты = Sплиты х 0,147 = 950 000 см2 х 0,147 кг/см2 = 139 650кг;

Принимая во внимание, что плотность ж/бетона составляет в среднем 2500кг/м3, находим толщину нашей плиты:

139 650кг / 2500кг/м3 = 55,86 м3 (объем нашей плиты), разделим его на площадь / 95м2 = 0,588м = 58,8см.

Рассмотрим третий пример — имеем двухэтажный дом, с несущими стенами из пеноблоков, имеющий в плане размеры 8 х 10м. Используя калькулятор определяем его вес. Вес получился 168 тн. Определяем площадь фундаментной плиты:

Читать еще:  Металлическая опалубка для фундамента
(10м + 2 х 0,4 (две толщины)) х (8 + 2 х 0,4 (две толщины)) = 10,8 х 8,8 м = 95м2.

Таким образом у нас есть площадь плиты и вес дома. Опять разделим вес дома на площадь плиты:

168тн (168 000 кг) / 95м2 (950000см2) = 0,176 кг/м2

— получили показатель распределенного давления на грунт от нашего дома.

Теперь из Таблицы №1 выбираем тип нашего грунта (например, опять выберем «пески мелкие средней плотности») для которого оптимальным давлением будет 0,25кг/см2.
Вычитаем из оптимального давления полученное нами распределенное давление:

0,250 — 0,176 = 0,073 кг/см2;

Теперь эту разницу мы должны компенсировать весом фундаментной плиты, для этого нам необходимо обратиться к формуле:

Mплиты / Sплиты = 0,073 кг/см2,

где,
Мплиты — масса плиты, кг;
Sплиты — её площадь, см2;

находим массу нашей плиты:

Мплиты = Sплиты х 0,073 = 950 000 см2 х 0,073 кг/см2 = 63 350кг;

Принимая во внимание, что плотность ж/бетона составляет в среднем 2500кг/м3, находим толщину нашей плиты:

63 350кг / 2500кг/м3 = 27,74 м3 (объем нашей плиты), разделим его на площадь / 95м2 = 0,292м = 29,2см.

Анализ результатов расчета толщины фундаментной плиты:

по результатам расчетов толщина плиты может попасть в три диапазона:

  1. толщина плиты менее 100мм;
  2. толщина плиты от 150мм до 350мм;
  3. толщина плиты более 350мм.

В первом случае — у Вас очень слабая несущая способность грунта. Возможно потребуются дополнительные обследования и принятие решений для укрепления грунтов, либо переход на другой тип фундаментов.
Во втором случае — Монолитная фундаментная плита подходит Вам в качестве основания. Полученный результат округляют до ближайшего значения, кратного 50 мм (в целях экономии лучше округлять в меньшую сторону!).
В третьем случае — монолитная фундаментная плита, как тип фундамента не подходит для Вашего дома. Требуется принимать в расчет другой тип фундаментов (ленточный, столбчатый или свайный).

Таким образом, для рассмотренных нами первого и второго варианта показали — что тип фундамента — монолитная фундаментная плита — НЕ ПОДХОДИТ! Такой тип фундамента подходит лишь для третьего варианта, его мы и продолжим дальше рассматривать.
Окончательно принимаем толщину 25см и пересчитаем заново, но с учетом веса самой плиты:

168 тн (вес дома) + (95м2 (площадь плиты) х 0,25м (толщина плиты) х 2500кг.м3 (плотность ж/бетона) = 168тн + 59,38тн = 227,38тн (общий вес);

Разделим его на площадь плиты:

227 380 / 950 000 = 0,239кг/см2

— сравниваем с оптимальным давлением 0,250 получаем разницу 0,011кг/см2 — 4,4% от оптимальной нагрузки это в пределах

допуска (+-10%), поэтому дя расчета остальных показателей принимаем толщину плиты — 25 см.

Шаг 2. Определяем марку бетона для фундаментной плиты.

Для определения марки бетона фундамента, нам необходимо рассчитать один показатель отношение нагрузки от здания к площади несущих стен. Для расчета площади несущих стен мы возьмем периметр дома (10+8) х 2 = 36м.п. и умножим на толщину стен 0,4м получим 14,4 м2.
Делим нагрузку от дома 168тн (168000кг) на площадь несущих стен 14,4м2 (144000см2):

168 000 / 144 000 = 1,16кг/см2 ,

что соответствует 1,16 кгс/см2, это очень маленькая нагрузка для бетона любой марки (см. таблицу 2), но принято закладывать марку бетона для монолитной фундаментной плиты не ниже М200!

Таблица №2.

Шаг 3. Расчет армирования для фундаментной плиты.

Армирование фундаментной плиты выполняется сеткам, взаимно перекрещивающимися под прямым углом стержнями арматуры.
Согласно СП 63.13330.2012, при высоте плиты от 10 до 15 см используется один ряд арматурной сетки, от 15 см до 30 см – два ряда, свыше 30 см – три и более рядов.
Для железобетонных оснований используется арматура диаметром в основном 12–16 мм, чаще всего 14 мм. Если сеток несколько, то верхняя армируется с помощью прутков диаметром 8–10 мм (поскольку она выполняет функцию «конструктивной», а нижняя функцию «рабочей» арматуры).

Шаг арматуры может быть различным, лучше его принимать в зависимости от того, какова толщина плиты фундамента:
если толщина плиты до 25 см используют шаг 150 мм,
если толщина свыше 25 см – 200 мм.

Напишем наши исходные данные для фундаментной плиты:

  • Длина плиты — 10,8м;
  • Ширина плиты — 8,8м;
  • Толщина плиты — 250мм;
  • Кол-во армирующих сеток — 2 шт;
  • Арматура для нижней сетки — класс А500 диам. 14мм;
  • Шаг арматуры для нижней сетки — принимаем 150 мм;
  • Арматура для верхней сетки — класс А400 диам. 10мм;
  • Шаг для верхней сетки — принимаем 200мм;

Выполняем расчет:
Нижняя сетка («рабочая» арматура).
считаем кол-во продольных стержней, для этого делим ширину на шаг арматуры и добавляем один пруток (крайний):

8800 / 150 + 1 = 59,67

60 прутков (длиной 10,8 м.), общая длина = 648 м.п.

считаем кол-во продольных стержней, для этого делим ширину на шаг арматуры и добавляем один пруток (крайний):

10800 / 150 + 1 = 73 прутка (длиной 8,8 м.), общая длина = 642,4 м.п.

Итого на нижнюю сетку необходимо 648 + 642,4 = 1290,4 м.п. при весе погонного метра 1,21 кг/м.п. общий вес составит 1561,4 кг = 1,56 тн.

Верхняя сетка («конструктивная» арматура).
считаем кол-во продольных стержней, для этого делим ширину на шаг арматуры и добавляем один пруток (крайний):

8800 / 200 + 1 = 45 прутков (длиной 10,8 м.), общая длина = 486 м.п.

считаем кол-во продольных стержней, для этого делим ширину на шаг арматуры и добавляем один пруток (крайний):

10800 / 200 + 1 = 55 прутков (длиной 8,8 м.), общая длина = 484 м.п.

Итого на нижнюю сетку необходимо 486 + 484 = 970 м.п. при весе погонного метра 0,62 кг/м.п. общий вес составит 601,4 кг = 0,60 тн.

Дополнительно считаются концевые скобообразные элементы (см. рис. 4) из расчета 1 шт на каждый стержень нижней сетки, при этом длина одного элемента — пять толщин плиты:

(60 + 73) х (0,25*5) = 166,25 м.п. (из арматуры А400 диам. 10мм) х 0,62 = 103 кг = 0,1 тн;

Так же дополнительно считаются фиксаторы верхней сетки («пауки» или «лягушки» см рис.3)
Из расчета 2 шт на 1 м.кв. сетки, при этом длина одного элемента — пять толщин плиты:

95 м2 х 2 шт х (0,25*5) = 237,5 м.п. (из арматуры А400 диам. 10мм) х 0,62 = 147,25 кг = 0,15 тн;

Потребность в арматуре:

  • арматура А500 диам. 14мм — 1,56тн.;
  • арматура А400 диам. 10мм — 0,85тн.;

Остался ещё один вопрос — стоимость монолитной фундаментной плиты.
Для правильной работы фундаментной плиты необходимо выполнить все минимально необходимые слои:

  • По слою утрамбованного грунта устраивается песчаная подушка толщиной 25 — 30 см, с послойным тромбованием;
  • Для выполнения оклеечной гидроизоляции необходимо сформировать основание — чаще всего это слой подбетонки из бетона В7,5 (В15) толщиной 100мм;
  • Слой гидроизоляции оклеечной в два слоя;
  • Сама монолитная плита;

Для расчета укрупненной стоимости нам необходимо:
Состав работ и перечень необходимых материалов.
Состав работ:

  1. Разработка грунта — (из расчета мелкозаглубленной плиты и необходимых слоев получается глубина котлована: песок 300мм + подбетонка 100мм = 400 мм) — 95,0м2 х 0,4 = 38 м3;
  2. Устройство песчаного (щебеночного) основания — 0,3м (толщина) х 95,0 м2 = 28,5м3;
  3. Устройство подбетонки из бетона В7,5 — 95м2 (площадь) х 0,1м (толщина) = 9,5м3;
  4. Устройство гидроизоляции из рулонных материалов в два слоя: 95 м2;
  5. Устройство опалубки — 0,4 (высота опалубки) х (10,8 + 8,8) х 2 м.п. (периметр) = 15,68 м.кв.;
  6. Устройство арматурного каркаса — 1,56 + 0,85 = 2,41 тн.;
  7. Укладка бетонной смеси — 23,76 м2;
  8. Распалубливание — 15,68 м.кв.
  1. Песок(щебень) — 28,5 * 1,3 (коэфф. уплотнения) = 37,0м3;
  2. Бетон В7,5 — 9,5 х 1,02 = 9,7м3;
  3. Гидростеклоизол — 95 м2 х 2 (слоя) х 1,1 (расход) = 209м2;
  4. Щиты опалубки — 201,6 м.кв.;
  5. Арматура — 2,41 тн.;
  6. Бетон — 23,76 х 1,02 = 24,2м3;

Далее, в зависимости от региона, где Вы собираетесь строить определяете рыночные расценки на работы и материалы.
Сводим все данные в таблицу №3. и получаем смету:

Таблица №3.

Мы рассмотрели ещё один тип фундаментов — монолитная фундаментная плита, ознакомились с его плюсами и минусами. Этой статьёй мы заканчиваем знакомиться с типами фундаментов, далее будем рассматривать технологию их строительства.

Пример расчета

Подушка под основание фундамента

Для выравнивания площадки под заливку плиты, а также предохранения фундамента от грунтовых вод выполняют подушку из песка, керамзита либо гравия. Ими также можно заменить небольшой слой слабого грунта основания.

Песок чаще используется, потому что он:

  • Распространён и дешев.
  • Обладает высокими теплоизоляционными характеристиками.
  • Отлично трамбуется.
Читать еще:  Какой бетон использовать для ленточного фундамента

Помимо прочего, песчаная подушка уменьшит усадку грунта под тяжестью здания и создаёт дополнительный теплоизоляционный слой, значительно уменьшает вспучивание грунтов, подмывание плиты от грунтовых вод.

Оптимально использование песка средней фракции, т. к. слишком мелкий имеет слишком маленькое сопротивление сжатию, что может вызвать внезапную и неконтролируемую усадку дома.

Обычная толщина – 20-30 сантиметров, максимальная равна трёхкратной толщине самой фундаментной плиты.

Для отвода воды поверх песка применяется ещё и гравийная подушка из материала фракции от 2 см. Он также хорошо трамбуется.

Расчет толщины подушки

Прежде чем рассчитывать толщину плиты, необходимо подобрать её оптимальную площадь исходя из условия:

S – собственно площадь в см 2 ;

Kн – коэффициент надёжности по нагрузке (1,2);

F – суммарная нагрузка на фундамент от собственного веса здания, полезной нагрузки от мебели, оборудования, людей; снегового и ветрового воздействия.

Kр – коэффициент условия работ, различающийся в зависимости от типа грунта под фундаментом в пределах 0,7-1,05;

R – значение расчетного сопротивления грунта в кг/см 2 , вычисляется в зависимости от характеристик грунта.

Факторы, влияющие на толщину фундаментной плиты:

  • расстояние между нижним и верхним слоем арматуры (не менее 70 мм);
  • толщина защитного бетонного слоя для арматуры (4-5 см с каждой стороны);
  • диаметр выбранной арматуры.

Сложив эти показатели, мы получим минимальную толщину для фундамента.

Калькулятор для расчета толщины онлайн

Калькуляторы позволят в онлайн-режиме рассчитать не только толщину плиты, но и объём/количество материалов, параметры опалубки , примерную стоимость:

Расчет потребности в бетоне

Работы по заливке бетона нельзя останавливать, не закончив их полностью

Для этого важно правильно оценить потребность в нем. Расчет необходимого количества проводится с учетом типа фундамента:

  1. Ленточный вариант. Порядок расчета можно рассмотреть на примере. Фундамент делается для дома размером 6х8 м. Глубина промерзания грунта составляет 1 м, а потому заглубление выбираем 1,4 м. Ширина ленты (уточненная по расчету минимальной площади опоры) – 0,5 м. Объем фундамента составит V=PxbлхНф, т.е. (2х6х8)х1,4х0,5=67,2 м³. Рекомендуется взять запас порядка 8-10 процентов. Окончательно, для данного фундамента потребуется 74 м³ бетона.
  2. Столбчатый тип. Если опора имеет прямоугольное сечение, то площадь ее определится, как произведение двух сторон. При возведении столба круглой формы применяется известная формула расчета окружности S=, где R – радиус столба.
  3. Плитный фундамент. Объем определяется по формуле для правильного параллелепипеда, т.е. V=axbxHф, где а и b – размеры сторон плиты (м). Например, для дома 6х8 м при заглублении 0,4 м объем составит 19,2 м³.

Несколько сложнее учесть дополнительную потребность в бетоне при формировании ребер жесткости на плитном основании. Они изготавливаются обычно с шагом 2 м, причем по краям они располагаются обязательно.

Для выбранного примера количество ребер по длине составляет 4, а по ширине 3. Общая длина этих элементов составит (8х4)+(6х3) =50 м. Наиболее характерная ширина и высота ребра – 0,1 м. Следовательно, общий дополнительный объем бетона составит 50х0,1х0,1=0,5 м³.

Советуем почитать: Марка бетона и пропорции для фундамента частного дома

Порядок определения постоянной нагрузки

  • Действующие СНИП определяют, что толщина монолитного фундамента с учетом постоянной нагрузки рассчитывается в зависимости от грунта:
  • Определяя, как рассчитать толщину при строительстве здания на песчаных грунтах, вес плиты не учитывают
  • При работах на глинистых основаниях показатель массы нужно разделить на 2
  • Расчет толщины плитного фундамента при проведении строительства на плывучих основаниях заводится в расчет полностью
  • Коэффициенты, которые используются при выполнении расчетом для дома, могут быть взяты из «Руководства по проектированию каркасных строений и сооружений башенного типа».
  • Они представлены в разделе «Нагрузки и воздействия». Минимальный коэффициент надежности соответствует металлическим конструкциям и составляет 1,03. Бетонные и железобетонные конструкции, стяжки, изоляционные слои имеют максимальный коэффициент, составляющий 1,3.

Усредненные показатели толщины фундаментной плиты

Строительная документация предлагает усредненные показатели толщины фундаментной плиты:

  • Небольшие постройки, бытовые или летние домики, веранды, могут иметь в своем основании плиты с одним рядом сетчатого армирования высотой 100-150 мм.
  • Каркасные или газобетонные жилые дома могут иметь в своем основании плиты 200-250 с объемным армированием в два ряда.
  • При строительстве дома из бруса, бревен, кирпича, бетона с массивными перекрытиями рекомендовано использование плит в 250-300 мм с объемным армированием в два ряда.

Толщина должна быть дополнительно увеличена при проведении строительства на плавучих или болотистых грунтах. А также может увеличиваться диаметр используемых прутов арматуры.

Для легких строений их диаметр начинается от 10 мм и при строительстве массивных домов на неустойчивых почвах этот показатель может составлять до 16 мм. Возможно использование стержней разного диаметра. Это дополнительно повышает надежность и долговечность выполняемого строительства. При выборе использования стержней разного диаметра, вниз кладутся те, что имеют больший показатель.

Шаг арматуры выбирается в зависимости от того, какова будет толщина плиты фундамента будущего дома, для вертикального армирования от 8 мм. Размер ячейки сетки может быть от 10 см.

Сооружение плитного фундамента своими руками.

Для начала необходимо подготовить площадку, это пожалуй самая трудоемкая операция по строительству плитного фундамента. Для этого полностью снимается верхний слой грунта на глубину, установленную расчетом. Последний слой рекомендуется снимать и выравнивать вручную, делается это для того, чтобы не допускать неровностей и ям. Сам котлован должен превышать габариты фундамента на 1-2 м. со всех сторон для удобства выполнения работ.

Подготовка подушки для плитного фундамента из песка и гравия. Такая подушка необходима для компенсации сил деформации грунта, а также для отвода грунтовых вод и исключения их капиллярного подъема к основанию фундамента. Толщина подушки зависит от типа грунта: на песчаных грунтах она может быть 15 сантиметров, на насыщенных глинистых или склонных к сильному пучению – не менее 30 сантиметров. Песок засыпается в котлован, равномерно и распределяется по всей площади фундамента, после чего тщательно уплотняется. Для болотистых или влажных типов грунтов часть подушки будет состоять из щебня, это улучшает гидроизоляцию бетона.

Сооружение опалубки для плитного фундамента. Опалубка для плитного фундамента должна состоять из струганых досок толщиной не менее 20 мм, которые соединяются их по углам с помощью саморезов. С внешней стороны опалубку укрепляется подкосами. Иногда для плитного фундамента применяют несъемную опалубку из фиброволокнистой плиты. Ее крепят на металлические уголки и стяжки, а после также устраивают подкосы. После вышеописанных работ необходимо соорудить проходки для коммуникаций, попутно устанавливать вокруг них опалубку. Трубы также можно уложить и вывести через проходки до заливки фундамента.

Гидроизоляция плитного фундамента выполняется с помощью толстой полиэтиленовой пленки, геотекстиля или рубероида, она укладывается внахлест на дно котлована с заходом на опалубку.

Армирование плитного фундамента – очень важный этап, от него будет зависеть прочность не только самого фундамента, но и здания в целом. Для небольших сооружений можно выполнять армирование с помощью арматурной сетки с ячеей 10-15 сантиметров, а места, в которых будут установлены несущие стены, необходимо усиливать металлическим прутком. Если конструкция сооружения более массивная, для армирования необходимо применять прут с диаметром 10-12 мм, уложенный в виде сетки. Поперечные пруты вяжут между собой с помощью проволоки. Сварка арматуры применяется редко, так как в местах сварки при подвижках конструкции возникают чрезмерные напряжения. Арматурная сетка должна быть полностью погружена в бетон, для этого её устанавливают на специальные направляющие. Если толщина фундамента велика, то устанавливают несколько слоев арматуры.

Заливка бетоном плитного фундамента выполняется одномоментно, поэтому бетон придется либо заказывать, либо очень быстро смешивать своими руками. Поэтому заливку нужно выполнять бригадой из 4-5 человек. Заливка бетона производится в подготовленную опалубку с уложенной арматурой, после чего уплотняется сначала с помощью глубинного вибратора, а потом с использованием вибрационной рейки. После пробивки бетона и удаления из него пустот и воздуха его разглаживают и выравнивают поверхность.

Сушка плитного фундамента происходит в течение 4-5 недель. За это время бетон набирает необходимую прочность, после чего он готов к дальнейшей эксплуатации. Во время сушки нужно внимательно наблюдать за тем, чтобы верхний слой фундамента не пересыхал и не подвергался чрезмерному влиянию влаги, для этого можно использовать материал, с помощью которого бетон можно накрывать. После высыхания бетона для улучшения теплоизоляционных свойств, плитный фундамент можно утеплить с помощью полистирольных плит.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector