Но стоит только супесчаному, глинистому, а особенно лессовому грунту немного подмокнуть, например, от тающего снега или затяжных осенних дождей, так немедленно начинаются проседания отдельных плит и после этого трещат стены и перекрытия дома.

• Плитный монолитный фундамент является огромным искусственным плоским камнем высокой прочности. Прочность монолитного фундамента на сжатие обеспечивается использованием соответствующей марки бетона, а на изгиб – его арматурным каркасом.
• Конструкцию каркаса изготавливают из арматурных стержней нужного диаметра и марки стали, пользуясь данными ГОСТ 5781. Можно делать каркас из композитных материалов – стекло или углепластика. Часть композитной арматуры изготавливается на основе базальтового волокна.
• На месте стальной каркас сваривается электросваркой или связывается мягкой стальной проволокой. Композитный каркас только вяжется проволокой, точно так же, как и стальной.
• Арматурный каркас имеет вид пространственной конструкции, в которой арматура расположена во взаимно перпендикулярных направлениях и образует две плоскости в виде горизонтальных сеток. Его схема определяется при проектировании.
• Размер ячейки этих сеток рассчитывается при проектировании и находится в пределах 200 х 200 – 300 х 300 мм. Арматуру используют диаметром 12 – 16 мм.

Виды плитного фундамента

Каркас устанавливается на пластиковых «стульчиках» – опорах. Их высота обеспечивает точное расстояние от нижней и верхней плоскостей фундамента, и составляет 50 мм. Каркасы монтируются так, что бы расстояние от их краев до опалубки так же было по 50 мм. Этот промежуток при заливке и уплотнении бетона образует специальный слой, защищающий арматурный каркас от коррозии. После застывания бетона и набора им прочности, заданной расчетом при проектировании монолитный фундамент готов к возведению здания.

У застройщиков бытует мнение, что монолитная плита фундамента подходит для любого вида грунта. Это не так. Ведь для болотистых и сильно промерзающих, а значит пучинистых грунтов, лучше использовать сваи. Слабо и среднесыпучие грунты монолитные плиты фундамента выдерживают хорошо.

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.

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.

Таблица определения типа грунта

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.

Расчет плитного фундамента

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.

Конечная цель проектирования

Результатом проектирования должен быть:

• сборочный чертеж монолитного фундамента;
• текстовые документы – расчеты и обоснования проекта;
• план разметки фундамента и привязка его к местности;
• план отрывки котлована;
• план сооружения опалубки;
• план размещения материалов на строительной площадке;
• планы доставки и заливки бетона, согласованные по времени.

Один из способов расчета параметров фундамента – метод конечных разностей, который показывает, как рассчитать характеристики плитного фундамента.

Расчет фундаментной плиты можно провести методом конечных элементов.

Но проще всего рассчитать фундаментную плиту, используя калькулятор расчета. В нем заложены все нужные формулы и методики.

Некоторые калькуляторы помогают рассчитать нужное количество песка, цемента, щебня, общее количество и стоимость материалов.

По результатам расчётов разрабатывается сборочный чертеж монолитного фундамента и все детализированные чертежи:

• закладных деталей;
• сборочный чертеж и деталировка арматурного каркаса;
• рассчитанная схема размещения готовых каркасных сеток;
• примерное устройство одноразовой опалубки из досок или устройство металлической многоразовой опалубки и схема ее использования т. п.

Профессионально спроектированный и построенный фундамент будет надежным основанием любого здания.

rumydom.ru

Плитный фундамент: расчет толщины бетонной монолитной плиты под дом, примеры, как рассчитать материалы

При строительстве зданий проводят различные исследования – почвы, ландшафта, на основе которых специалисты рекомендуют тип будущего основания, в зависимости от назначения и вида постройки. В этой статье рассмотрим виды опор, в каких случаях используются, и как проводят расчет железобетонной (ЖБ) плиты фундамента под дом.

Принцип строения плитного основания

Если здание или строение имеет в высоту два-три и больше этажей, а вес его от 20 – 25 тонн на 1 кв.м., целесообразно применять плитный вид фундамента. Это железобетонная монолитная плита толщиной 30-40 см, лежащая под всей площадью возводимой постройки. Для конструкций сложных геометрических форм эту основу обычно разделяют на более мелкие по размеру части, оставляя деформационные швы.

Такие бетонные монолиты бывают 2-х типов:

1. Мелкозаглубленные – относительно бюджетный вариант. Строительно-монтажные работы составляют срез плодородного слоя почвы и уплотнение нижележащего слоя грунта. Такой тип применим для строительства зданий и сооружений небольшой площади, а также для домов из дерева или бревен.

2. Глубокозаглубленные. При возведении построек с большим подвалом или цокольным этажом следует применять глубокозаглубленный фундамент. Материальные и трудовые затраты при этом увеличиваются, так как становится больше и объем земляных работ (нулевого цикла). Для монтажа требуется котлован, на дне которого лежат более плотные грунты. За счет этого выигрывает устойчивость конструкции, так как почвы практически не деформируются под нагрузкой постройки.

Воспользуйтесь рекомендациями специалистов при выборе типа основания, чтобы в ходе эксплуатации будущей постройки не возникло непредвиденных деформаций.

Преимущества плитных фундаментов

Использование такого основания предполагает наличие достоинств и недостатков. К плюсам относят:

• большую площадь опоры, позволяющую монтировать ее на любой грунт;

• отличную жесткость и высокую надежность – минимальна возможность размытия грунтовыми водами, деформирования;

• отсутствие трещин, усадки постройки, так как цоколь – это единая конструкция с фундаментом и плитой первого этажа;

• увеличение полезной площади за счет подвального помещения, подземного гаража;

• долговечность – срок службы составляет до 150 лет;

• при подвижках грунта дает равномерную осадку, что позволяет пользоваться им даже в сейсмически активных и зонах с глубоким промерзанием почвы;

• расчет нагрузки плитного фундамента проводят для мало- и многоэтажного строительства.

При выборе такого вида основания рассматривают и его недостатки. К ним относят:

1. Высокие материальные и трудовые затраты (для глубокозаглубленного типа). Технология возведения требует качественных дорогих материалов и большого количества рабочих – на строительство уходит около 50% всего бюджета.

2. Обязательна солнечная и сухая погода для быстрого схватывания бетона.

3. Дополнительные расходы – при возведении на участке, где имеется склон, нужно заливать одновременно с плитой еще дополнительные железобетонные ребра или сваи с целью предотвращения сползания его по склону.

Расширение помещения в дальнейшем за счет сооружения технического подпола или подвального этажа – это сделать будет невозможно.

Так что стоит сразу обратить внимание на предпроектный этап – оценить расположение участка, его рельеф, а также создать предварительный план дома, чтобы учесть все нужды на те или иные помещения.

Базовый САПР, совместимость с форматами DWG, DGN. Срок действия лицензии — 1год. Полная функциональность стандартной версии

Автоматизации выполнения проектной и рабочей документации с учетом требований ГОСТ Системы проектной документации для строительства (СПДС)

3D-моделирование и визуализация, поддержка внешних приложений, интерфейсов .Net/VBA/ZRX и все возможности стандартной версии

Принцип работы плитного фундамента

В связи со все большим ростом населения и расширением среды его обитания, все чаще возникает необходимость возводить постройки на слабых, постоянно влажных, пучинистых, мерзлых и других видах грунтов. Загородные дома имеют все более сложную архитектурную конструкцию, которая включает в себя и различные виды встроенных гаражей, разновысокие этажи, нестандартные решения лестничных маршей и т.д. Несущие стены распределяются по площади фундамента неравномерно, давят на опору с разной силой. Современные строения становятся все больше, выше и тяжелее.

Фундамент постоянно подвергается воздействию извне. Деформация и разрушение несущих конструкций могут появиться вследствие многих факторов, например:

1. Неравномерное воздействие постройки сверху.

2. Движение, деформация грунтов снизу.

Чтобы предотвратить это, нужно не только правильно произвести расчет монолитной плиты фундамента на нагрузку под дом. Также можно заранее:

• перераспределить давление «сверху-вниз» путем усиления пространственной жесткости фундамента;

• снизить нагрузку здания на грунт путем увеличения опорной площади фундамента;

• устранить неравномерность промерзания почвы путем разделения его и отапливаемой площади теплоизолятором.

Эти требования удовлетворяет использование плитного основания. Представляя собой единую платформу под строением, при грамотном проектировании он не подвержен локальным изгибам и без деформаций «плавает» вместе с грунтом. Почва под ним не промерзает из-за высоких теплоизоляционных свойств материалов.

Особенности проектирования плитного фундамента

При создании проекта будущей постройки инженеры учитывают множество факторов, таких как:

• особенности грунта, на котором будут производиться строительные работы;

• масса будущих конструкций;

• давление осадков;

• эксплуатационный вес, согласно СП 20.13330.2011.

Но проектирование плитного фундамента имеет значительные отличия, так как это – единая, совместно работающая конструкция «плита – надфундаментная часть».

Он не должен быть меньше площади возводимой постройки, все консольные части также должны учитываться. Это значит, что при планируемой облицовке тяжелыми материалами, например, кирпичом, нужно проектировать закладку плиты больших размеров для обеспечения опорной площади.

Большое значение при этом имеет изучение отдельных узлов здания и его несущих конструкций. На чертежах указывается эпюры распределения нагрузок и их направление. Важно грамотно смоделировать изгибающие нагрузки, возможные крены, действующую на плиту во время эксплуатации. Для этого специалисты используют компьютерные технологии с возможностью 3D-моделирования. Популярный софт для проектирования в строительстве – ZWCAD – аналог зарубежного ACAD, но менее дорогостоящий;

С помощью таких программ можно произвести расчет толщины монолитного плитного фундамента, пример плиты которого выводят на экран в виде трехмерной модели.

Технология строительства

Чаще всего этот тип основания используют в сложных геологических условиях. Поэтому к проектированию и строительству «плавающих» конструкций предъявляют серьезные требования, подробно описанные в нормативных документах, основными из которых являются:

• СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»;

• СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений».

Схема строительства предполагает:

1. Проведение разных видов изысканий – геологических, гидрологических и других.

2. Изучение результатов исследований.

3. Сбор необходимой документации.

4. Проектирование.

5. Разметку местности.

6. Расчет толщины монолитной бетонной плиты под фундамент.

7. Удаление дерна, выборку грунта и другие манипуляции – дренаж, создание подушки.

8. Прокладку подземных сетей и коммуникаций.

9. Гидро-, теплоизоляцию.

10. Вязку, укладку арматуры для каркаса.

11. Сборку опалубки.

12. Непосредственно бетонирование.

Технология строительства такого типа основания не предполагает использования тяжелой техники. Закладку можно проводить самостоятельно, но во избежание ошибок лучше обратиться к специалистам. Они проведут работы согласно требованиям действующего законодательства, с соблюдением всех норм и техники безопасности.

Расчет объема бетонного раствора

Перед тем как рассчитать толщину монолитной плиты под фундамент, нужно провести вычисления необходимых материалов с учетом факторов:

• неустойчивость грунтов;

• склонность к вымыванию почвы;

• сейсмологическую активность;

• перепады температур и другие.

Определитесь с маркой бетона и проведите подсчет:

1. Измерьте длину, ширину и высоту плиты.

2. Перемножьте полученные данные между собой.

Учитывая возможные отклонения, закупайте материал с запасом.

Помните о том, что иногда по краям плиты делают ребра жесткости для ее упрочнения, для которых тоже необходим бетон. Тогда объем определяют таким образом – к полученной величине прибавляют произведение общей длины, ширины, высоты ребер.

Для трапециевидных укреплений площадь поперечного сечения умножают на общую длину ребер.

Вычисление количества арматуры

Это еще один важный элемент, который входит в расчет плиты фундамента под ТП. Его проводят с учетом требований СНиП 52-01-2003 по определению класса, сечения и количества прута.

Каркас делают перпендикулярно, если толщина основания больше 20 см, сетку закладывают в верхнем и нижнем слоях. Без этого бетон дает трещины при изменениях грунта, что приводит к деформации и разрушению постройки.

Нужное количество определяют по простой схеме:

1. Для плиты размером 8х8 м со стандартным размером ячеек 0,2 м число прутьев – 40 (8:0,2) + 1 = 41.

2. В сетке есть перпендикулярные штыри, значит, результат умножаем на 2, получаем 82.

3. Перед тем как рассчитать плитный фундамент с нужным количеством арматуры, учитывайте, что он состоит минимум из 2-х слоев. Поэтому 82 умножаем на 2 = 164. Если в будущей конструкции предполагается больше слоев, увеличиваете число на их количество, а не на 2. Получаем результат: для плиты 8х8 метров нужно 164 прута.

Не забудьте об определении длины соединительных стержней и их общего метража.

Для плитного типа оснований используют арматуру с ребристой поверхностью. Под конкретную постройку выбирают шаг армирования и толщину прута.

Чтобы сделать расчеты правильно, проектировщики используют программное обеспечение. В этом им помогают:

Подобный софт дает множество возможностей, таких как рассчитать нагрузку на плиту фундамента под дом, определить нужный объем материалов, создать и автоматически обновлять спецификацию материалов и 3D-прототип будущей конструкции и получить необходимую документацию.

Выбираем программы

Для проектирования и проведения вычислений, занесения результатов проведенных изысканий применяют САПР – различные системы автоматизированного проектирования. Во всех областях строительства и его этапах их используют для:

• разработки ПД с аннотациями, размерами деталей и элементов;

• визуализации структуры материалов;

• создания макетов;

• расчетов нагрузки на основание и выполнения многих других задач.

Компания ЗВСОФТ реализует программные продукты, разработанные для облегчения трудозатрат специалистов разных направлений. На сайте предложены базовые программы:  3 конфигурации ЗВКАД и приложения-надстройки к ним.

1. ZWCAD 2017,2018 Professional. Это софт с возможностью создания двух-, трехмерных макетов строительных объектов, редактирования графических файлов. Они поддерживают VBA /.Net; / ZRX, функцию отображения элементов CAD. Более простое ПО представлено версиями Classic, Standard. В каждой версии встроено много полезных опций. Облегчат работу простой интерфейс и понятный редактор, который под силу даже начинающему проектировщику.

2. VetCAD++ является приложением для основной программы ЗВКАД. Она увеличивает количество стандартных опций, которые включены в САПР, автоматизирует процесс разработки и заполнения сопутствующей строительству документации. Базу данных элементов можно пополнять. Вносить изменения можно вручную или автоматически при считывании информации с чертежей, находящихся в работе. Образец, который используется повторно, может быть дополнен с помощью введения новых параметров для соответствия ситуации моделирования. При расчете плитного фундамента для дома базовая программа с этим модулем облегчит выполнение задачи, выполняя действия по:

• вычерчиванию изделий – сеток, каркасов;

• указанию технических спецификаций металла;

• автоформированию спецификаций материалов, конструкций;

• оформлению чертежей соответственно установленных стандартов.

3. СПДС GraphiCS 10.х с локальной лицензией представляет собой встраиваемое приложение. Его используют для автоматического создания рабочей, технической, административной документации на основе действующего законодательства и установленных норм и правил в строительстве. Модуль содержит:

• большую базу архитектурных объектов;

• полезные утилиты оформления макета и необходимых бумаг;

• возможность использования специальных приложений – СПДС Стройплощадка, СПДС Железобетон.

Цены на представленный софт позволяют использовать его крупным фирмам и индивидуально, а функционал не уступает более дорогому зарубежному ПО.

Используйте лучшее для создания совершенных объектов.

www.zwsoft.ru

Плитный фундамент расчет толщины — подробная инструкция, схемы

Постройка загородного дома начинается с выбора типа фундамента. Для большого загородного дома идеально выполнение основания из монолитной плиты. Важно помнить, что такой фундамент, как плита требует обязательно выполнить расчет толщины.

Причина необходимости выполнения расчет толщины фундаментной плиты

Большой выбор разных видов фундамента для строительства зданий помогает выбрать оптимальный вариант для будущего строения любого размера, возводимого на различных типах почв.

Самым надежным из них является плитный фундамент, являющийся идеальным для создания многоэтажных строений и проведения работ на неустойчивых почвах. При выполнении основания для дома этого типа потребуется учитывать такой фактор, как толщина фундаментной плиты.

Толщина монолитной плиты рассчитывается вне зависимости от вида этого типа основания для здания. При строительстве может использоваться:

• Использование изготовленных в промышленных условиях блоков и плит.
• Самостоятельная заливка монолитного основания для будущего здания, требующая умение использовать калькулятор и самостоятельно выполнить расчет количества материалов, которые будут использоваться. Какой толщины будут плиты фундамента, какое потребуется количество арматуры и какой тип бетона оптимально использовать.

Какие элементы входят в состав плиточного монолитного фундамента?

Калькулятор может выполнить для такого основания, как плитный фундамент, расчет толщины. Перед началом работ потребуется учесть также основные элементы, которые входят в состав монолитного фундамента:

• Выполнение подушки, тип которой определяют с учетом глубины промерзания почвы, её типа, глубины расположения подземных вод.
• Выполнение основания с учетом необходимости использования двух арматурных сеток.

Как выполнить расчет фундамента?

Определяя, какая будет толщина монолитной плиты для создания будущего фундамента, первым шагом станет определение параметров песчаной подушки. Её создание является обязательной частью создания плитного фундамента. Именно песчаная подушка защитит плиты от негативного воздействия влаги или грунтовых вод. Кроме того, с годами подушка из песка утрамбовывается под тяжестью строения, создавая крепкий и надежный почвенный слой.

1. В зависимости от глубины промерзания почву и высоты расположения грунтовых вод, высота подушки может варьироваться от 15 до 80 сантиметров.
2. Во время укладки, подушку обязательно утрамбовывают и проливают для усадки
3. Поверх песка может насыпаться слой мелкого щебня от 5 до 10 сантиметров.

Далее, потребуется провести расчет толщины плитного фундамента с учетом количества железобетонной арматуры, используемой для проведения армирования бетона. После этого наступает этап выполнения расчета плиты, с учетом, что минимальная толщина должна быть 150 мм.

Чем выше уровень промерзания грунта, тем больше должна быть толщина фундаментной плиты. Чтобы примерно определить какая должна быть толщина, также потребуется учитывать необходимость обязательного покрытия бетоном обоих слоев сетки арматуры минимум на 50 мм.

При проектировании долговечного монолитного фундамента толщина плиты также определяется с учетом значений постоянных нагрузок, таких, как стены, перекрытия и кровля. Также учитывается потенциальная нагрузка, в том числе вес мебели и людей, снежный покров зимой и другие подобные факторы.

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.

Как определяются временные нагрузки?

Любой пример расчета временных нагрузок включает большое количество параметров. Для расчета плитного фундамента эти вычисления основываются на разделе «Нагрузки и воздействия», указанного выше «Руководства». В этом документе, например, коэффициент снеге определяется показателем 1,4.

Предлагается заранее рассчитанная нагрузка от предметов мебели. Этот параметр имеет коэффициент надежности. Принимается усредненный показатель нагрузки от предметов мебели в 150 кг/м2.

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.

Глубина размещения

Как плавило, плиточная основа будущего дома закладывает на небольшой глубине. Если строительство не предполагает создания подвала или подземного этажа, плиту нужно заливать вровень с поверхностью земли.

При создании подвала или подземного этажа, глубина размещения плиты определяется размерами этого помещения и его высотой.

Глубина котлована определяется самостоятельно и выполняется достаточно просто. Для этого потребуется самостоятельно подсчитать количество слоев:

1. Слой геотекстиля, размещаемый первым ярусом при проведении строительства на илистых грунтах, в ином случае такой слой не требуется.
2. Песчаная подушка.
3. Слой бетонного основания, формирующий ровную поверхность для укладки геотектиля, может не укладываться в случае, когда выполняется строительство небольших по площади жилых домов.
4. Слой гидроизоляции в два слоя, поперек и вдоль.

В типовых случаях глубина котлована для укладки всех слоев рассчитывается с учетом суммарной толщины всех слоев до 750 мм.

Все расчеты лучше всего произвести перед началом проведения строительства. Это упростит успешное выполнение всех этапов дальнейших работ.

rumydom.ru

Фундаментная плита: расчет толщины и нагрузки

Плитный фундамент широко используется при строительстве малоэтажных зданий. Монолитная конструкция надежно защищает сооружение от проникновения грунтовых вод. Большая площадь опирания предотвращает просадку и деформацию грунта. Жесткая система армирования предохраняет основание от разрушения.

Принцип строения монолитного фундамента

Основой конструкции плитного фундамента служит монолитный бетонно-армированный слой. Подобная конструкция позволяет равномерно распределять усилия от здания на дно котлована.

При просадке и перемещении грунта фундамент компенсирует изменения. Это свойство называют «плавучестью» основания.

Для его изготовления используют высококачественный бетон. Высоту конструкции определяют расчетным способом. Основными критериями для подсчета являются характеристика грунта и проектная нагрузка от сооружения.

Конструкция монолитного фундамента

Плитный фундамент имеет следующую конструкцию:

Устройство монолитной плиты фундамента

• Котлован.
• Дренажная система.
• Опалубка.
• Песчаная подушка.
• Слой геотекстиля.
• Щебеночный слой.
• Бетонная подготовка.
• Гидроизоляция.
• Теплоизоляция.
• Арматура.

Котлован

Для устройства фундаментной плиты выкапывают котлован. Размеры котлована в плане должны превышать размеры будущего дома на 1–2 метра. Увеличенные размеры служат для укладки дренажа и устройства отмостки.

Чертеж котлована

Дренажная система

Дренаж служит для отвода поверхностных вод от внешних стен здания. Состоит из системы перфорированных труб и приемного колодца. Трубы укладывают с небольшим уклоном. Для защиты от проникновения песка трубы оборачивают 1–2 слоями геотекстиля.

Дренаж для монолитного фундамента

Опалубка

Для изготовления опалубки используют деревянные доски или водостойкую фанеру. Все элементы соединяют с помощью саморезов и стальной проволоки.

Пример опалубки плитного фундамента

Песчаная подушка

Для устройства песчаной подушки используют крупнозернистый песок. Песок позволяет воспринимать и равномерно распределять усилия на плавающую плиту.

Песчаная подушка под фундамент

Геотекстиль

Между щебнем и песком укладывают слой геотекстиля. Он защищает состав от перемешивания и нарушения дренирующих свойств щебня.

Щебень

Служит для восприятия и передачи усилий на песчаную подушку. Щебень применяют в качестве дополнительной дренирующей системы. Вода при прохождении ослабляет напор и теряет способность к вымыванию песка.

Щебень для монолитного фундамента

Бетонная подготовка

На песчано-щебневое основание укладывают бетонную подготовку. Высота конструкции составляет 50–150 мм. Подготовку выполняют из бетона низких марок.

Бетонная подготовка:

• защищает бетон от утечки цемента;
• равномерно распределяет нагрузку;
• делает удобным монтаж стального каркаса.

Состав бетонного раствора для фундамента

Гидроизоляция

На бетонную подготовку укладывают слой гидроизоляции. В качестве материалов используют полимерно-битумные вещества. Гидроизоляционный материал служит для защиты фундаментной плиты от проникновения грунтовой влаги.

Гидроизоляция фундаментов

Теплоизоляция

Теплоизоляция служит для защиты основания от промерзания. В качестве утеплителя используют экструдированный пенополистирол. Высоту слоя принимают 10–15 см.

На теплоизоляцию укладывают полиэтиленовую пленку. Она служит защитой от проникновения жидких компонентов бетонной смеси в утеплитель.

Схема теплоизоляции плиты фундамента пенополистиролом

Арматура

Опорные элементы зданий армируются стальными каркасами. Сетка изготавливается из ребристых стальных стержней диаметром 12–18 мм. Они связаны в единый пространственный каркас с помощью стальной тонкой проволоки.

Размер ячеек каркаса зависит от величины проектируемых усилий на основание. Размер ячеек определяется расчетным путем и составляет от 10 до 25 сантиметров.

Схема армирования монолитной плиты

Расчет высоты фундамента

Целью расчета толщины плитного фундамента являются:

• Определение размеров опорной плиты.
• Вычисление нагрузок на дно котлована.
• Подсчет необходимых материалов.

Исходные данные:

• Вид и характеристика грунта основания.
• Материал элементов здания.
• Проектируемые усилия.

Расчет толщины плитного фундамента

При расчете учитывают два типа усилий:

Устройство плитного фундамента — размеры

• статические;
• динамические.

Статические силы являются постоянной величиной. Они вызваны весом элементов здания.

Динамические усилия изменяются во времени и в значениях. Они оказываются людьми, мебелью, оборудованием и влиянием атмосферных осадков.

При подсчете нагрузок постоянного действия используют повышающие коэффициенты надежности конструкций. Эти коэффициенты зависят от размеров и материала элементов здания. Значения коэффициентов приведены в нормативных документах.

Подсчет динамических усилий ведут с учетом условий местности, типов используемой мебели, оборудования, планируемой заселенности дома.

В качестве результатов расчета получают следующие данные:

• Удельная нагрузка на 1 м² грунта основания.
• Допустимая толщина конструкции.
• Глубина залегания фундамента.

Определение объема материалов на плитное основание

Последовательность расчета

В процессе расчета плитного фундамента выполняют следующие действия:

Технология устройства плитного фундамента

• Вычисляют суммарные усилия от фундамента и основной части сооружения. Значение определяют сложением сил постоянного и временного действия.
• Определяют допустимую нагрузку. Величину определяют по нормативным документам в зависимости от типа грунта.
• Определяют максимальную массу основания.
• Вычисляют максимальную толщину опорной плиты. Полученное значение округляют в меньшую сторону до значения, кратного 5 мм.
• Повторяют решение задачи с принятой толщиной опоры.

Для автоматизации процесса используются специальные компьютерные программы.

Анализ результатов расчета

В процессе подсчета получают следующую высоту фундамента, мм:

Глубина ленточного фундамента

• менее 150;
• от 150 до 350;
• более 350.

В первом случае монолит не подходит в качестве опоры. Требуются дополнительные обследования и принятие решений для укрепления грунтов.

Во втором случае бетон подходит в качестве основания. Полученный результат округляют до ближайшего значения, кратного 50 мм.

В третьем случае бетон не подходит в качестве опорной части. Требуется принимать другой вариант опор (ленточный или столбчатый).

Глубина залегания фундамента

Глубину залегания плитного фундамента определяют по уровню поверхностных вод и толщине основания.

Глубина залегания зависит от следующих факторов:

• типа грунта;
• глубины промерзания;
• суммарных нагрузок;
• уровня грунтовых вод.

Правильный способ закладки фундамента

Рекомендуемая глубина котлована приведена в нормативных строительных документах. Она может составлять, см:

• в северных регионах – от 80 до 100;
• в центральных и южных районах – от 30 до 70;
• в горных районах – до 20.

Требования к глубине заложения фундамента

Что можно рассчитать, зная толщину фундамента?

По вычисленной толщине плиты рассчитывают следующие параметры:

• объем бетонной смеси;
• расход арматуры.

Пример расчета расхода материалов для фундамента на монолитной плите

Расчет необходимого количества основной арматуры

Арматуру располагают равномерно по всей плавающей плите. В зависимости от толщины плиты каркас устанавливают в один или несколько рядов. Нормативное количество ярусов арматурной сетки при толщине плиты составляет:

Расчет расхода арматуры для плитного фундамента

• до 15 см – 1 ряд;
• от 15 до 30 см – 2 ряда;
• более 30 см – 3 и более ряда.

Для продольных сеток рекомендовано использовать стержни диаметром 12–18 мм. Диаметр стержней поперечных сеток принимают 8–12 мм.

Шаг стержней зависит от толщины плиты. При ее высоте до 25 см шаг стержней принимают 15 см. При высоте плиты 25 см и более шаг стержней 10 см.

Пример расчета

Цель:

• Рассчитать высоту фундамента.
• Определить расход материалов.

Расчет бетона на фундамент

Исходные данные:

• Удельное нормативное сопротивление грунта – 0,350 кг/см².
• Размеры здания в плане – 4*8 м (320000 см²).
• Общий вес конструкций – 24000 кг.
• Размеры опорной плиты в плане – 6*10 м.
• Плотность бетонной смеси – 2500 кг/м³.
• Вес 1 погонного метра стальной арматуры — 1,210 кг/м.
• Шаг основной арматуры – 100 мм.
• Диаметр прутьев – 14 мм.

Расчет:

Расчет высоты фундамента

• Суммарная нагрузка на фундамент 24000/320000=0,075≈0,08 кг/см².
• Разница между допустимым и фактическим давлением на плиту Δ=0,350-0,075=0,275 кг/см².
• 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

specnavigator.ru

Фундамент плита толщина расчет

Важность фундамента сложно переоценить. От толщины опоры любого здания зависит его устойчивость и срок службы. Любому проекту застройки должен предшествовать этап проектирования, когда учитываются все условия участка: тип почвы, климатические особенности, ландшафт и другие нюансы. Обязательно в расчете учитывается масса будущего дома. Вес двухэтажной постройки будет давить на фундамент с одной силой, масса же одноэтажного строения будет сильно отличаться. Именно несущая нагрузка фундамента выступает ключевым критерием при определении толщины монолитной плиты.

Особенности монолитной фундаментной конструкции

Суммарный вес двухэтажного дома можно назвать весьма существенным, поэтому опора его должна быть надежной и крепкой. Монолитная плита позволит равномерно распределить всю массу постройки, а ее строительство доступно даже начинающему строителю. Любому проекту обязательно должен предшествовать грамотный расчет нагрузки.

Альтернативой монолитному плитному фундаменту является конструкция из железобетонных блоков, которые дополнительно армируют прутками для усиления прочности. Однако, монолитный тип опоры более популярен у частных застройщиков по причине несложного монтажа и доступности основных компонентов.

Плита может иметь небольшое или сильное заглубление, зависит этот показатель от этажности будущего дома. Мелкозаглубленный монолитный фундамент имеет 60-см заглубление. Но здесь есть существенное замечание: касается это утверждение лишь идеальных по своей структуре грунтов. Иногда специфика почвы заставляет мастера даже под баню устраивать прочный фундамент, глубоко уходящий вглубь грунта.

Резюме: устройство монолитной плиты избавляет владельцев недвижимости от возможных проблем с замерзанием почвы, подтоплением и нестабильностью грунтовой структуры.

Как рассчитать толщину фундаментной плиты

Чтобы правильно выполнить расчет толщины плиты, необходимо располагать следующими данными:

• предельная точка промерзания почвы;
• структура грунта;
• глубина залегания подземных вод.

Самый простой расчет заглубления фундамента – к точке промерзания прибавляется 60 см. Актуальность монолитной плиты в рои опоры дома возрастает на пучинистых и часто подтопляемых грунтах. Технология строительства такого фундамента по вложенным средствам существенно отличается от возведения столбчатого или ленточного основания.

Конструкция фундаментной плиты дома собирается по типу пирога:

1) две сетки из арматуры закладываются на 7-см удалении;

2) поверх, снизу и между сетками устраивается слой из бетона, по бокам армирующего каркаса отступается до 5-ти см;

3) диаметр сечения арматурных прутьев должен превышать 120 мм.

Базовая толщина монолитной фундаментной плиты, исходя из вышеприведенных правил, равна 21,8 см.

Основные преимущества плитного основания

Монолитная технология фундаментного строительства обладает рядом преимуществ:

• платформа одно- или двухэтажного дома слабо подвержена деформации, естественной усадке и прочим негативны фактора внешней среды;
• толщина фундамента прочно защищает первый этаж от подтопления, поэтому допускается возможность устройства дополнительного цокольного этажа;
• сложность строительства доступна даже начинающему мастеру, главное – правильно произвести расчет суммарной нагрузки на опору дома.

Устройство подушки под плитный фундамент

Расчет необходимо выполнять не только для монолитной плиты, но и для подушки под нее. Самый безопасный с точки зрения профессиональных строителей – песчаный тип почвы, он менее всего подвержен деформациям.

Пучинистые, глинистые почвы с близко подходящими к поверхности земли водами сильно подвергаются не только подтоплению, но и морозному пучению. Разница в уровне расположения фундамента летом можно отличаться от аналогичного параметра весной или осенью до 15 см.

Если первоначальный расчет толщины опоры дома выполнен некорректно, то плита может и не справиться с сезонными нагрузками. Самое страшное, что может произойти – трещина основания и перекос всего здания.

В чем заключается задача песчаной подушки под плитой? Она мягко распределяет вес здания и препятствует проникновению излишней влажности к плите. В среднем толщина подложки из песка составляет от 200 до 600 мм. Грунт под подушку подготавливается следующим образом:

• технология устройства песчаного слоя предполагает использование крупнофракционного песка без мусора и посторонних включений;
• предотвратить смешивание материала подушки с грунтом можно прокладкой геотекстиля;
• песчаная прослойка обязательно увлажняется и уплотняется до ровного основания;
• когда данные работы завершены, можно переходить к строительству бетонной плиты.

Некоторые секреты строительства

Фундамент двухэтажного дома нуждается в обязательной защите от влаги, для чего проводится серия гидроизоляционных процедур. Неграмотное строительство визуально определяется после первой зимы эксплуатации здания. Если расчет нагрузки выполнен с ошибками или фундамент не имеет гидроизоляции, основание здания может «повести» со всеми известными печальными последствиями.

При отсутствии навыков в строительной области и знаний геофизических характеристик грунтов необходимо обращаться к профессионалам, которые не бескорыстно помогут составить проект застройки и буду нести ответственность за исходные данные.

rfund.ru

Как рассчитать фундаментную плиту: вес, деформации, осадка

Армированный бетон надежно выдерживает сжимающие усилия, поэтому испытывать на прочность плитный фундамент не имеет смысла. Армирование бетонной конструкции необходимо только для того, чтобы улучшить ее сопротивляемость растягивающим нагрузкам.

Плитный фундамент.

При этом по деформации основания (грунта) проверку необходимо выполнять обязательно. По несущей способности расчет выполняют, если:

1. На основание воздействует не только вес, но и большие горизонтальные нагрузки.
2. Стройку планируют на откосе или близко к его краю.
3. Основание сложено медленно уплотняющимися грунтами. Это пылевато-глинистые водонасыщенные или биогенные грунты.
4. В основании скальные грунты.

Расчет необходимо проводить на основании результатов геодезических, геологических и гидрометеорологических исследований. При необходимости следует проводить измерение деформаций грунта на местности.

Характеристики грунтов, важные для плитного фундамента

Расчет бетонной конструкции, какой является фундамент, учитывает характеристики грунта.

Поэтому необходимо понимать общее количество обозначений всех величин, которые могут потребоваться.

Схема гидроизоляции плитного фундамент.

Из всего многообразия характеристик грунтов укажем их виды и некоторые особенности, которые важны, чтобы рассчитать плитный вариант:

1. Глинистый грунт. Это связный грунт.
2. Песок. Несвязный грунт, в котором более 50% частиц имеют размеры, не превышающие 2 мм.
3. Крупнообломочный грунт. Несвязный грунт, в котором более 50% частиц имеют размеры, превышающие 2 мм.
4. Ил и сапропель. Насыщенный водой осадок с содержанием частиц менее 0,01 мм.
5. Грунт торфованный. Песчаный и глинистый, содержащий до 50% и более (по массе) торфа.
6. Набухающим называют грунт, который в условиях свободного набухания при замачивании водой, увеличивает объем и имеет относительную деформацию более 0,04.
7. У некоторых видов грунта при замачивании водой даже собственный вес может дать относительную вертикальную просадку более 0,01.
8. Пучинистый дисперсный грунт. Вследствие образования кристаллов льда имеет относительную деформацию более 0,01.

Вернуться к оглавлению

Требования к бетону для плитного фундамента

Бетон для строительной бетонной конструкции — это идеальный материал, так как он хорошо выдерживает сжимающие нагрузки. Но он очень плохо работает на растяжение. Этот недостаток стараются компенсировать за счет армирования бетона металлическим каркасом, помещая его внутрь. По прочности на сжатие бетон делят на классы (В3-В80) и марки М50-М1000.

Для фундаментов подходят марки не ниже М200. Это значит, что предел прочности на сжатие будет не менее 200 кгс/см². Нормируемой прочности бетон достигает примерно через 28 дней. С течением времени прочность имеет тенденцию к увеличению.

Схема устройства плитного фундамента с ребрами жесткости.

Плита требует как можно больше бетона для одноразовой заливки, поэтому ручной способ приготовления не подойдет. Необходим раствор, приготовленный на бетонном заводе, который хорошо перемешан, что очень важно для его прочности.

По морозостойкости бетон делят на марки F50-F1000, где число обозначает количество циклов замораживание-оттаивание, которое должна выдержать изготовленная из него конструкция.

Очень важной характеристикой является водонепроницаемость бетона. По этому показателю его разделяют на марки W2-W20, где число определяет давление воды (в МПа), которые выдерживает образец установленного размера. Для фундаментов рекомендуют бетон марки W6. Необходимо отметить, что для любой марки бетона гидроизоляция не помешает. Особенно это актуально для такой плитной конструкции.

Прочность основания зависит от соблюдения технологии заливки бетона. Заливать плиту следует на хорошо очищенную поверхность слоями. Для ленточного основания толщина очередного слоя не должна превышать 40 см. Плиту достаточно залить одним слоем. В нем после затвердевания не должно быть пустот, поэтому заливать бетон необходимо с высоты, не превышающей 1,5 м, и его следует хорошо утрамбовывать.

Вернуться к оглавлению

Преимущества монолитного фундамента

Разметка котлована под плитный фундамент.

1. Плитный фундамент применяют на пучинистых, глинистых и грунтах с высоким залеганием грунтовых вод. Учитывая, что к глинистым относятся все грунты, содержащие глину, то получается, что каких-либо инженерно-геологических исследований в пределах стройплощадки проводить нет необходимости.
2. Экономия на земляных работах. Для убедительности сравним с ленточным фундаментом, который необходимо заглублять ниже уровня промерзания грунта.

Например, в Подмосковье этот уровень составляет примерно 1,35 м. Фундамент необходимо заглублять на 20 см ниже этого уровня, то есть глубина траншеи составит примерно 1,6 м.

Для дома размером 10×10 м с двумя внутренними несущими перегородками общая длина ленточного основания составит 55,5 м. Если траншею рыть шириной 0,5 м, то общий объем извлекаемого грунта составит примерно 44 м³, не считая плодородного слоя (почвы), который обычно убирают.

Для монолитной плиты, возможно, придется убрать только плодородный слой или заглубить не более чем на 0,25 м (примерная толщина плиты). Это всего 25 м³ грунта, то есть вес грунта будет примерно в 1,8 раза меньше.

1. По прочности плитный фундамент, каким является монолитная плита, не уступает другим видам, но двойное армирование, увеличивая вес, делает такую конструкцию надежной в суровые зимы (не боится пучности грунтов) и при низком залегании грунтовых вод.
2. Создает намного меньшее давление на грунт. Указанный выше ленточный вариант при толщине 0,4 м будет иметь площадь основания равную S_ф =55,5·0,4=22,2 м², а площадь плитного 100 м², то есть равный вес создаст как минимум в 4,5 раза меньше нагрузку на основание.

Вернуться к оглавлению

Расчет основания по деформациям

Схема возведения плитного фундамента по этапам.

Такой расчет необходим для определения и ограничения абсолютного перемещения плитного фундамента и стоящего на нем сооружения. Из всех видов деформаций рассмотрим осадки грунтов, возникающие по причине уплотнения грунта под воздействием внешних сил. Деформации могут быть также из-за изменения влажности или замерзания и оттаивания льда в порах грунта. Более сложный расчет связан с определением и ограничением горизонтальных перемещений.

В итоге расчета необходимо проверить выполнение условия

s≤s_u (1)

где s — деформация, которые даст расчет, то есть осадка основания;
s_u — допускаемое предельное значение деформации.

Схема распределения нормальных напряжений по слоям соответствует изображению 1, в котором необходимо учесть изменения обусловленные особенностью плитного фундамента. На изображении обозначено:

• DL — отметка планировки;
• NL — поверхность рельефа;
• FL — уровень подошвы;
• WL — уровень грунтовых вод;
• BC — нижняя граница сжатия грунта;
•  d, d_n — глубины заложения от соответствующих уровней;
• b — ширина;
• р — среднее давление подошвы;
• р₀ — дополнительное давление на грунт;
• σ_zg, σ_{zg 0} — дополнительные напряжения (по вертикали) на глубине Z и на уровне подошвы;
• Н — глубина сжимаемой толщи.

Будем считать, что отметка планировки и поверхность рельефа совпадают, и, как следствие, уровень подошвы плитного фундамента будет не больше его толщины.

В соответствие с указанной схемой общая деформация определяется суммированием осадки отдельных слоев по формуле:

s=0,8·SUM(σ_zp.i·h_i)/E_i, (2)

где σ_zp. σ_zp.с— среднее значение дополнительного напряжения (по вертикали) в i‑том слое; определяется как полусумма напряжений на границах этого слоя;
h_i — толщины i-го слоя;
E_i — модуль деформации i-го слоя кПа (кгс/см²).

Значение дополнительного напряжения по центру фундамента определяется по формуле:

а в угловых точках фундамента по формуле:

Коэффициент а определяется в зависимости от формы фундамента (по подошве) и от соотношения сторон (если форма прямоугольная), или от диаметра (если форма круг) и от относительной глубины х=2z/b (z — глубина залегания слоя, b — ширина фундамента).

Вернуться к оглавлению

Расчет осадки под плитным фундаментом

Учтем допущения и особенности плитного варианта:

1. Пусть отметка планировки и поверхность рельефа совпадают, а d_n (уровень подошвы) определяет его толщину.
2. Основание в плане имеет форму прямоугольника 10×10 м.
3. Для фундамента, ширина которого больше или равна 10 м, и с указанным заглублением значение р₀=р.

В таблице 1 приведены значения коэффициента для двух отношений сторон фундаментов прямоугольной формы

Таблица 1.

Примечание. Для значений входных параметров, отличающихся от табличных, коэффициент а определяют методом интерполяции.

Предположим, что под фундаментной плитой расположены два слоя. Первый слой имеет толщину 1,5 м (150 см), представляют рыхлые пески, второй слой имеет толщину 2 м (200 см) — полутвердые глины. В таблице 2 приведены значения модуля деформации некоторых оснований.

Таблица 2.

Чтобы определить значение дополнительного напряжения по центру монолитной плиты в первом слое находим отношение х=2z₁/b=2·1,5/10=0,3; , то же для второго слоя х₂=2·(1,5+2)/10=0,7. Методом интерполяции получаем для первого слоя:

• а₁=1- 3·(1-0,96)/4=1-3·0,01=0,97;
• а₂=0,96- 3·(0,96-0,8)/4=0,96-3·0,04=0,84.

Значение дополнительного напряжения по центру плиты по формуле (3) равно:

• σ_zp1.= а₁·р₀=0,97 р₀;
• σ_zp2.= а₂·р₀=0,84 р₀.

По таблице 2 находим значение модуля деформации для рыхлых песков Е₁=15 Мпа (150 кгс/см²)(берем среднее значение) и для полутвердых глин Е₂=35 Мпа (350 кгс/см²).

По формуле (2) определяем суммарную деформацию:

• s=0,8·[(σ_zp.1·h₁)/E₁+·(σ_zp.2·h₂)/E₂] =
  116,4· р₀/E₁+134,4· р₀/E₂.

Величины р₀ и Е определяем в одинаковых единицах. Например, если общий вес сооружения с фундаментом равен 150 т =150000 кг, а фундамент имеет размеры 10×10 м или 10⁶ см², то р₀=15·10^-2кгс/см². То есть это всего лишь 150 г/см². Значения h подставляем в см. Тогда суммарная деформация будет равна:

• s=116,4·15·10^-2/150+134,4·15·10^-2/350 ≈ 0,17 см.

Монолитную фундаментную плиту характеризует прочность и надежность. Однако об этих свойствах забывают, считая такой тип фундамента самым затратным вариантом, что не совсем соответствует действительности. При основательном подходе для любого фундамента, кроме плитного, необходимо проводить квалифицированный анализ состояния грунта, что влечет за собой финансовые затраты.

moifundament.ru