Плита фундаментная снип: Пособие к СНиП 2.03.01-84 «Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений»

как сделать расчет, минимальные показатели по СНИП и СП, какая должна быть для двухэтажного дома из кирпича, туалета, бани, гаража

Толщину плитного фундамента рассчитывают на основании норм соответствующих сводов правил и СНиП.

Зная оптимальную величину параметра, застройщик может оставаться уверенным в прочности основания под строящееся сооружение, а также определить потребность в количестве бетона для плиты.

В статье расскажем о том, какой должна быть толщина фундамента из монолитной плиты, от чего зависит цифра и как сделать правильные расчеты.

Содержание

  • 1 От чего зависит показатель?
  • 2 Минимальные цифры по СНИП, СП
  • 3 Усредненные показатели для разных строений
  • 4 Как рассчитать?
    • 4.1 Исходные данные для расчета
    • 4.2 Последовательность вычислений
    • 4.3 Анализ результатов
    • 4.4 Пример расчета
  • 5 Заключение

От чего зависит показатель?

Плита в рассматриваемом случае представляет собой монолитное армированное основание под всей площадью сооружения.

Силовая конструкция состоит из принципиально значимых слоев:

  1. уплотненной подушки из нерудных материалов;
  2. теплоизолятора и гидроизолятора;
  3. подбетонки, а также непосредственно бетонной плиты со вмурованным арматурным каркасом.

Толщина монолита определяет прочность и надежность основания и зависит от ряда параметров, в том числе:

  • характеристик грунта под опорной площадью основания;
  • глубины закладки силовой конструкции;
  • проектных нагрузок, которые определяются конструктивными особенностями сооружения, условиями эксплуатации, климатическими условиями в регионе.

Профессиональные проектировщики учитывают все перечисленные факторы, для чего требуется доскональное понимание технологии и опыт в закладке плитных конструкций.

Частные застройщики, чтобы сэкономить на услугах специалистов, используют упрощенную методику, которая основана на учете трех параметров:

  • толщины арматуры;
  • промежутка между арматурными поясами;
  • толщины бетона над и под арматурным каркасом.

Как правило, если сложить три указанных параметра, то получают значение толщины плиты в пределах от 0,2 до 0,3 м. Конечный показатель регулируют, учитывая особенности грунта, равномерность залегания пород и сложность конструкции будущего здания.

Помимо косвенной оценки, которую дают практикующие строители, согласно установленным нормам необходимо проверять выбранную толщину плиты относительно параметра – оптимальное удельное давление сооружением на грунт (подробнее в таблице).

Если давление, которое по проекту будет оказывать здание на грунт, будет отличаться от справочного значения не больше, чем на 25% в большую или меньшую сторону, то считают, что толщина плиты выбрана правильно.

Оптимальное значение распределенной нагрузки (кгс/см²) в зависимости от типа грунта
пластичные глины, супеси0,50
плотные пески, суглинки0,35
пески средней плотности, твердая глина0,25

Минимальные цифры по СНИП, СП

Согласно действующим стандартам (СНиП 2. 02.01-83 и СП 50-101-2004), минимальная высота всего фундаментной конструкции с учетом всех слоев будет равна не меньше 0,6 м, при этом минимальная толщина самой плиты – 0,10–0,15 м.

При условии соблюдения правил СНиП и СП, наименьшее значение параметра допускается использовать в том случае, если выбран бетон марки не ниже М300 с прочностью В22,5.

Для того, чтобы обеспечить необходимый резерв прочности, застройщик должен провести армирование плиты, что в конечном счете позволит фундаменту быть стойким к деформирующим воздействиям со стороны грунта.

Выбор необоснованно толстой плиты приведет не только к перерасходу материальных и трудовых ресурсов. Значительное давление со стороны дома вместе с монолитным фундаментом со временем будет сопровождаться проседанием конструкции в грунте.

Чрезмерно «легкое» давление, свою очередь, приведет к тому, что плита будет перемещаться при малейших подвижках грунта (например, при оттаивании земли весной), уменьшая эксплуатационный ресурс всей постройки.

Исходя из вышеизложенного следует, что в задачи проектировщика входит выбор минимальной допустимой толщины плиты в зависимости от типа грунта, суммарных нагрузок и других факторов.

Усредненные показатели для разных строений

Разброс допустимых значений толщины плиты монолитного основания достаточно невелик. В частном домостроении можно ориентироваться на следующие показатели:

Тип постройкиТолщина плиты, м
Легковесные постройки, садовые сооружения0,10–0,15
Кирпичные туалеты, гаражи, бани0,15–0,20
Одноэтажный каркасный, деревянный или пенобетонный дом0,20–0,25
Одноэтажный дом из кирпича или бетона0,25–0,30
Двухэтажный дом0,30–0,35
Кирпичный дом или постройка из других тяжеловесных стройматериалов в несколько этажей0,30–0,40

Приведенные в таблице значения позволяют оценить, как толщина плиты зависит от сложности и веса возводимого сооружения.

Увеличивать толщину до 0,5 м нецелесообразно, поскольку конструкция потеряет основное преимущество «плавающей» плиты – возможность перемещения вместе с сезонными подвижками грунта. Точные показатели получают расчетным путем на этапе проектирования плитного основания.

Как рассчитать?

Самый простой способ расчета толщины плитного основания основан на суммирование трех параметров:

  • промежутка между армирующими поясами;
  • толщины прутьев;
  • толщины защитного бетонного слоя вокруг каркаса (от 4 см)

Правила армирования железобетонных фундаментов регламентируются соответствующими параграфами в СНиП 52-01-2003 и СП 52-103-2007.

Более обоснованный расчет ведут по нагрузкам от будущего сооружения. Например, для легкой постройки сельскохозяйственного назначения будет достаточно плиты высотой 0,1 м, а для загородного дома – 0,2–0,3 м.

При этом нужно учитывать особенности сооружения.

Например, длинный и узкий фундамент для дома с минимальным количеством внутренних перегородок будет подвергать изгибающим нагрузкам, в результате чего могут возникнуть трещины в фундаментной плите приблизительно посередине. Чтобы этого избежать, целенаправленно приращивают толщину монолита.

Исходные данные для расчета

Таким образом, чтобы определить толщину плиты, застройщик должен обладать следующей информацией:

  • знать тип грунта и, как следствие, оптимальное значение распределенной нагрузки;
  • знать конструкционные параметры будущего сооружения и типы задействованных материалов, чтобы рассчитать проектные нагрузки;
  • выбрать оптимальную схему армирования для заданных условий, а именно: диаметр прутков, размер ячеек, расстояние между поясами и т.п.

Последовательность вычислений

Вычисления толщины плиты

проходит по следующему алгоритму:

  1. Определение суммарных нагрузок.
  2. Расчет удельного давления на грунт методом деления общего давления на площадь основания. Размер плиты должен превышать габариты самого сооружения минимум на 10 см с каждой стороны.
  3. Сравнение удельного давления на грунт с оптимальным табличным значением.
  4. Полученную разницу в результате вычислений из п.3 компенсируют массой ж/б плиты фундамента.
  5. Зная массу монолиту и плотность железобетона, определяют объем конструкции.
  6. Находят искомую высоту плиты методом деления объема на площадь основания.

Анализ результатов

Если найденное по алгоритму, описанному ранее, значение высоты плиты находится в пределах от 0,2 до 0,35 м, то полученный результат считают оптимальным. Как правило, значение округляют до числа, кратного 50 в большую или меньшую сторону, и для надежности пересчитывают нагрузку, чтобы сравнить с рекомендованным справочным значением (разница не должна составлять больше 25%).

Если высота плиты больше 0,35 м, то у застройщика появляются основания предположить, что плита в заданных условиях – не самое экономически целесообразное решение и есть смысл рассмотреть варианты с ленточным или столбчатым основанием.

Снизить толщину монолита можно за счет конструирования ребер жесткости, которые предотвратят горизонтальное смещение чрезмерно легкого фундамента. В рассматриваемом случае не обойтись без расчетов, которые могут провести только высококвалифицированные специалисты.

Если толщина плиты менее 0,1–0,15 м, то, вероятнее всего, проектное сооружение является слишком массивным для плитного фундамента и для участия в исследовании грунта и проектирования силовой конструкции нужно пригласить опытных специалистов.

Пример расчета

Заданные условия:

  • дом 2 этажа площадью 6 на 9 м;
  • стены из газосиликатных блоков;
  • несущая перегородка – одна;
  • толщина стен – 0,3 м;
  • высота сооружения – 5,5 м;
  • высота фронтона – 1,0 м;
  • крыша – кровельная черепица;
  • несущий слой – глина (справочное удельное давление – 0,25 кг/см2).

В первую очередь находят общий вес сооружения, а именно:

  • суммарная площадь всех стен (с фронтонами и перегородками, но без проемов окон и дверей) — 182 м², а их общая масса 182 × 180= 32 760 кг;
  • площадь монолитного перекрытия за вычетом лестничного проема ~ 50 м². 2 .

    Разница с рекомендованным значением составит:

    (0,25-0,24)100/0,25=4%.

    Полученный результат удовлетворяет проектным условиям и позволяет сэкономить на количестве бетона, поэтому принимают высоту плиты равной 0,2 м.

    Заключение

    Толщина плиты фундамента является важным показателем, поскольку от него зависит прочность и надежность всей конструкции.

    Значение параметра будет варьироваться в коротких пределах, как правило, от 0,15 до 0,35 м, но во много определяться такими факторами, как вес конструкции, тип грунта, схема армирования и т.д. Поэтому, чтобы построить крепкий дом на плитном фундаменте, нужно со всей ответственностью отнестись к расчету толщины железобетонного монолита.

    ГОСТ И СНИП — Новоалтайский Завод Железобетонных Изделий имени Иванова Г.С.

    Номенклатура

    		           

    Марка изделия

                 		           

    Серия, альбом

             
    Лестничные марши 2ЛМФ 39. 14.17-5 серия  1.251.1-4
    Лестничные марши 2ЛМФ 36.14.17-5 —
    Лестничные площадки ЛПФ28.11-5 серия  1.243.1-4
    Плита плоская ПТ12.5 серия  1.243.1-4
    — ПТ12.5-8.6 серия  1.243.1-4
    Плита пустотная 1ПК 72-15-8 серия 090.1-1
    Плита пустотная 1ПК 72-12-8 серия 090.1-1
    Плита пустотная 1ПК 63-15-8 ГОСТ 9561-91
    Плита пустотная 1ПК 48-15-8 серия 1.141-1-в.63
    Плита пустотная 1ПК 42-15-8 серия 1.141-1-в. 60
    Плита пустотная 1ПК 24-15-8 серия 1.141-1-в.60
    Плита пустотная 1ПК 63-12-8 серия 1.141-1-в.63
    Плита пустотная 1ПК 48-12-8 серия 1.141-1-в.63
    Плита пустотная 1ПК 42-12-8 серия 1.141-1-в.60
    Плита пустотная 1ПК 24-12-8 серия 1.141-1-в.60
    Плита пустотная 1ПК 56-12-10 серия 1.041.1-2
    Плита пустотная 1ПК 56-15-10 серия 1.041.1-2
    Плита пустотная 1ПК 27-12-10 серия 1.041.1-2
    Плита пустотная 1ПК 27-15-10 серия 1. 041.1-2
    Прогон ПРГ60 серия 1.225-2
    Фундаментные блоки ФБС 24-6-6 ГОСТ 13579-78
    Фундаментные блоки ФБС 24-5-6 ГОСТ 13579-78
    Фундаментные блоки ФБС 24-4-6 ГОСТ 13579-78
    Фундаментные блоки ФБС 24-3-6 ГОСТ 13579-78
    Сваи — серия 1.011.1-10
    Перемычки — серия 1.038.1-1
    Парапетная плита ПП 15.5 серия 1.238.1-2
    Трубы жби Т140.30-2-1 ТУ
    Трубы жби Т120. 37-2-1 ТУ  351-88
    Трубы жби Т80.50-2 ГОСТ 6482-88
    Трубы жби Т60.50-2 ГОСТ 6482-88
    Трубы жби Т50.50-2 ГОСТ 6482-88
    Стеновая панель ПСТ серия 1.432-12
    Ленточный фундамент ФЛ ГОСТ 13580-85
    Плиты теплотрасс — серия 3.006-2
              

    Плиты ребристые

             
    Плиты покрытия 2ПГ6-3AtV серия 1.465-7/84
    Плиты покрытия 2ПВ6-3AtV серия 1.465-7/84
    Плиты перекрытия 1П4-3AtV серия 1. 442.1.1
    Плиты перекрытия 2П1-3AtV серия 1.442.1.1
    Плиты перекрытия 1П3-3AtV серия 1.442.1.1
    Плиты перекрытия 1П8-3AIII серия 1.442.1.1
    Балки жби 2БРА 18 шифр
    Балки жби 2БРА 12 —
    Балки жби БРП 12 —
    Колонны связевого варианта — серия 1.020-1/83
    Колонны связевого варианта — серия 1.020-1/87
    Колонны прямоугольные — серия 1.423-3
    Колонны многоэтажные — серия 1. 420-12
    Ригели — серия 1.020-1/83
    Ригели — серия 1.020-1/87
    Фундаментные балки ФБ серия 1.415-1
    Дорожные плиты 1П35.28-30 ГОСТ 21924.0-89
    Дорожные плиты ПДН «м» АtV серия 3503.1-91
    Лотки теплотрасс Л 11-8 —

    Расчет железобетонной фундаментной плиты для нормального раскрытия трещины


    Рис. 1. Расчетное сечение элемента

    Задача: Проверить расчет ширины раскрытия трещины.

    Задание: Проверить правильность расчета нормального раскрытия трещин.

    Литература:

    1. Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения) (к СП 52-101-2003), 2005, с. 155-157.

    2. М.А. Перельмутер, К.В. Попок, Л.Н. Скорук, Расчет нормальной ширины раскрытия трещин по СП 63.13330.2012, Бетон и железобетон, 2014, №1, с.21,22 43.doc

    Соответствие кодам: СП 52-101-2003, СП 63.13330.2012.

    Исходные данные:

    б × ч = 1150×300 мм Размер сечения плиты
    а = 42 мм Расстояние от центра тяжести арматуры до сжатого края сечения
    A s = 923 мм 2 (6Ø14) Площадь поперечного сечения арматуры
    М л = 50 кГн∙м Момент в расчетном сечении от постоянных и длительных нагрузок
    М ш = 10 кГн∙м Момент от кратковременных нагрузок

    Класс бетона
    Класс армирования

    		 В15
    А400

    Начальные данные ARBAT:

    Коэффициент важности γ N = 1
    Коэффициент важности (предельное состояние обслуживания) = 1
    Длина члена 1 м
    Фактор эффективной длины в плоскости XOY 1
    Коэффициент расчетной длины в плоскости XoZ 1
    Случайный эксцентриситет по Z по СНиП 52-01-2003 (Россия)
    Случайный эксцентриситет по Y по СНиП 52-01-2003 (Россия)
    Конструкция статически неопределимая
    Предельная гибкость — 200

    Раздел:

    b = 1150 мм
    h = 300 мм
    a 1 = 35 мм
    a 2 = 35 мм

     

     

    S1 — 6Ø14

     

     

    Усиление

    Класс

    Сервис-фактор

    Продольный

    А400

    1

    Поперечный

    А240

    1

     

    Бетон:
    Тип бетона: Тяжелый
    Класс бетона: B15

    Коэффициент эксплуатации для бетона

    γ b1

    допуск на длительные нагрузки

    1

    γ b2

    допустимое поведение при отказе

    1

    γ b3

    припуск на вертикальное положение при бетонировании

    1

    γ b4

    Припуск на замерзание/оттаивание и отрицательные температуры

    1

    Влажность окружающего воздуха — 40-75%

    Трещиностойкость:

    Ограниченная ширина раскрытия трещины
    Требования к ширине раскрытия трещины основаны на сохранении арматуры
    Короткая-003 Допустимая ширина раскрытия трещины: 90 временное открытие 0,4 мм
    длительное открытие 0,3 мм

    Силы:

    N = 0 KN
    M Y = 60 кН*M
    Q Z = 0 KN
    M Z = 0 KN*M
    Q Y = 0 кН.
    T = 0 кН*м
    Коэффициент длительной нагрузки 0,83333

    Теоретическое решение:

    Диаграммы распределения деформации ε и напряжения σ в бетоне для определения напряжения в теоретическом расчете [2] на основе нелинейной модели деформирования представлены на рис. 2. Принимаются следующие значения внутренней продольной силы Н и изгибающий момент М соответствуют этим диаграммам

    Н = 0,00439 кН ≈ 0;
    М = 50 096 ≈ 50 кНм.

    Существует баланс между внутренними и внешними силами. В этом решении напряжение в растянутой арматуре составляет σ с =236,692 МПа.


    Рис. 2. Диаграммы деформаций и напряжений s (для определения σ s ) которые удовлетворяют требованиям гл. 8.2.14 СП 63.13330.2012.


    Рисунок 3. Диаграммы деформации E и напряжения S (для определения σ S, CRC )

    в соответствии с этими диаграммами M CRC = 36 244 кн. s,crc = 22 651 МПа.

    На основании формулы (1) (формула (8.128) СП 63.13330.2012) получаем a crc =0,306 мм.

    \[ a_{crc} =\varphi_{1} \cdot \varphi_{2} \cdot \varphi_{3} \cdot \psi_{s} \cdot \frac{\sigma_{s}} }{ E_{s} }\cdot l_{s} . \]  (1)

    Сравнение решений:

    Чек

    ширина раскрытия трещины (длительная)

    Теория

    0,306/0,3 = 1,02

    АРБАТ

    0,974

    Отклонение, %

    4,51%

     

    Комментарии:

    1. Длину элемента и класс поперечной арматуры необходимо указать в АРБАТ. Поскольку в задаче они не определены, используются следующие данные 1 м и А240 соответственно.
    2. Величина защитного слоя бетона равна a – d /2 = 42 – 14/2 = 35 мм.
    3. Значение полного момента, действующего в сечении, М = М л + М ш = 50 + 10 = 60 кН∙м, коэффициент длительной нагрузки равен М л /3 = 3, 5/5 .
    4. Ширина раскрытия трещины, полученная в Руководстве [1], равна 0,227 мм. Столь существенное расхождение с приведенным выше теоретическим решением связано с использованием подхода, основанного на предельных силах, вместо модели нелинейного деформирования (см. [2]).
    5. Отклонение результатов АРБАТ от теоретического решения связано с тем, что для обеспечения устойчивости вычислений в АРБАТ используются диаграммы, в которых горизонтальная часть графика σ(ε) имеет малый наклон, вместо идеальной диаграммы поведения материала.

     

    Зачем в бетоне режут линии

    Megasaw

    Тем не менее, некоторые люди захотят узнать, почему в бетоне прорезаны линии, и как это повлияет на бетон и как это на самом деле поможет бетону.

    Может произойти сжатие

    Сжатие бетона является серьезной проблемой, оно может вызвать довольно много трещин в бетоне и фактически привести к разрушению бетона. Так что вам понравится тот факт, что линии будут вырезаны в бетоне. Эти линии называются линиями усадки, и это поможет снять напряжение, которое вызовет появление трещин в бетоне.

    Вы можете заметить, что они будут различаться по глубине, но глубина бетонной линии довольно универсальна в зависимости от того, насколько глубоко они будут вырезаны. Тем не менее, важно, чтобы вы посмотрели на это, так как это будет иметь значение, давая вам знать, как будет работать бетон, и даже если напряжение от замерзания и влаги внутри бетона приведет к растрескиванию цемента или нет. Что еще вам нужно понять, так это то, что бетон имеет тенденцию быть довольно однородным в работе, которую он собирается выполнить.

    Позволяет расширяться

    Бетон, который вы найдете, также со временем будет расширяться. В то время как это происходит вместе с влагой, вы заметите, что расширение вызовет трещины в бетоне, и если вы шли по некоторым тротуарам, где вы видите, что часть тротуара выступает вверх, это потому, что он был неправильно обрезан. Таким образом, вам понравится тот факт, что вы можете сократить разрезы, чтобы обеспечить расширение здесь, и это значительно облегчит вам выполнение разрезов, которые вам нужно было сделать, и знаете, что это позволит бетону расширяться наружу по мере необходимости, не встречая сопротивления, которое может привести к тому, что бетон начнет трескаться и возникнут серьезные проблемы.

    Вы можете заметить, что время от времени у вас будут проблемы с расширением, если линии резки бетона не были выполнены должным образом. Поскольку это так, вы должны понимать, что глубина выреза будет варьироваться в зависимости от размера плиты, а также от того, сколько бетона было использовано, и от погодных условий. Все это важно учитывать, когда вы спрашиваете, почему линии, вырезанные в бетоне, будут сильно различаться.

    Упрощает ремонт бетона

    Иногда вы заметите, что вам будет очень трудно заставить бетон работать должным образом, потому что он был поврежден. Однако, что еще вам нужно понять, так это то, что когда вам нужно сделать какой-то ремонт бетона, не имеет смысла накладывать заплату на бетон, но может иметь смысл заменить часть бетона. когда у вас есть трещина или линии, которые уже правильно вырезаны в бетоне, это позволяет вам удалить часть бетона, которая вам больше не нужна, и заменить ее, не повреждая ничего вокруг поврежденного участка.