В этой статье описан метод расчета параметров ленточного фундамента (ширины) по несущей способности грунтов
Содержание
- 1 Расчет фундамента
- 2 Общая информация
- 3 Экономия против безопасности
- 4 Критерии выбора ЖБ плиты фундамента
- 5 Преимущества и недостатки монолитных плит под фундамент
- 6 Что предпочесть?
- 7 Фундамент плита расчет толщины
- 8 Определяем толщину подушки
- 9 Защитные слои
- 10 Преимущества и недостатки конструкции плитного фундамента
- 11 Пример расчета толщины и объема плитного фундамента
- 12 Общий пример расчета для одноэтажного частного дома
- 13 Пример расчета армирования фундамента
- 14 Усредненные показатели толщины фундаментной плиты
- 15 В конце – о домах
- 16 Схема конструкции плитного фундамента
- 17 Как получить данные для буронабивного основания?
- 18 Порядок расчета фундамента
Расчет фундамента
Уважаемые посетители сайта naveka. org! Ориентировочные цены на типовые проекты фундаментов Вы можете найти на странице Стоимость фундамента. Для Вашего удобства мы разработали калькулятор фундамента онлайн, который позволит Вам произвести расчет монолитной плиты и узнать стоимость работ, количество материалов, которое понадобится для строительства фундамента по Вашему проекту, а так же цену на прочие расходы.
Обращаем Ваше внимание, что указанная калькуляция не является публичной офертой. Детальный расчет монолитной плиты сможет произвести для Вас только наш прораб после выезда на участок застройки.
Общая информация
Плитный фундамент представляет собой монолитную железобетонную плиту, смонтированную на песчано-гравийном основании с применением гидроизолирующего слоя и утеплителя.
Конструкция такого основания под строением обеспечивает надежность, комфортность и большой срок эксплуатации на любых типах грунтов в любых климатических условиях практически без какого-либо вмешательства извне.
Как, выбрав плитный фундамент: расчет толщины и армирования производить правильно, и поговорим дальше в статье.
Основание, являясь опорой любого сооружения, должно без нареканий выполнять свою функцию весь эксплуатационный срок. К плитному фундаменту это требование предъявляется особо ввиду невозможности его модернизации без сноса основного строения.
Именно поэтому перед закупкой материалов и началом стройки необходимо произвести более-менее точный расчет монолитной плиты фундамента.
Расчет выполняется:
- Для определения толщины несущей плиты. Расчет плиты фундамента зависит от типа грунта: толщина песчано-гравийной подушки и толщина слоя железобетона могут существенно отличаться.
- Для определения площади плиты. В случае особо подвижных и зыбких грунтов площадь основания может быть больше, чем площадь дома для достижения необходимой устойчивости.
- Для определения количества материалов, необходимых для постройки основания.
- Для определения нагрузки на основание.
Если решение еще не принято, и вы находитесь на этапе выбора типа основания, вам могут пригодиться плюсы и минусы плиты. В некоторых случаях выбор делают в пользу комбинированных видов, например, свайно-плитный или универсальных, например, из дорожных плит.
Экономия против безопасности
В одной из следующих статей мы приведем конкретный пример расчета фундамента, а пока определим решающие факторы, оказывающие влияние на выбор толщины основания для дома:
- фундамент должен эффективно воспринимать нагрузки от здания и деформации со стороны грунтового основания. Для этого необходимо задать такую толщину фундаментной конструкции, чтобы обеспечить гармоничную работу всех ее составляющих, например, арматуры и бетона;
- понятно, что толщину фундамента можно задать заведомо достаточной, обеспечивающей 500% надежности и более, но в условиях экономии строительных материалов такой подход многим покажется неразумным;
- получается, что должен сохраняться баланс между экономичным подходом и стремлением создать действительно надежный фундамент, который прослужит долгие годы, благодаря чему построенный на нем дом сохранит свою целостность
Расчет толщины плитного фундамента
Если вы решили возводить плитный фундамент, то вас наверняка волнует вопрос определения его толщины, отталкиваясь от которой можно проводить дальнейшие расчеты, например, расчет опалубки фундамента. Мы не будем приводить кучу формул, которые используют профессиональные строители – в этом нет необходимости. При желании вы можете воспользоваться одной из многих специальных программ, которые предназначены для проведения расчетов фундамента, в том числе и плитного. Обычно толщину плиты принимают исходя из общих нагрузок от дома и характера грунта на стройплощадке. При этом отталкиваются от того, что между двумя сетками арматуры необходимо выдержать не менее 70 мм. Добавим к этому толщину защитного слоя в 50 мм, а также толщину продольной и поперечной арматуры (для прутков диаметром 12 мм), получим, что толщина плиты должна быть: 70+2×50+12×4=218 мм. Но это в нашем случае. Обычно толщину плиты принимают равной 200, 250, 300 мм. Тут многое зависит от состава грунта и равномерного залегания пород. 250 мм – оптимальное значение, с неплохим запасом.
Расчет толщины ростверка
Что есть толщина фундамента для ленточного основания? Ведь может подразумеваться ширина ленты (вид сверху), либо ее глубина (в разрезе фундамента). Очевидно, что глубина ленты принимается исходя из условий строительства: при заглублении ниже ГПГ – она одна, для мелкозаглубленного – другая. Как правило, в последнем случае ее принимают равной 500-600 мм, но для легких сооружений, например, небольшой бани, можно принять меньше – 250-300 мм. Что касается ширины ленты, то она должна быть на 100 мм больше толщины возводимых на фундаменте стен.
Какой должна быть толщина столбов для свайного фундамента
Толщина столбов принимается исходя из расчетных значений требуемой площади подошвы основания. Но при этом она не должна быть меньше 100 мм. Это, что касается буронабивных и свайных оснований. Если планируется ставить дом на столбы из сборных строительных материалов или из железобетона, то толщина опор в этом случае принимается также исходя из расчетного значения площади основания, но не менее 400 мм ввиду того, что такие столбы обычно «закапывают» на незначительную глубину и есть риск их смещения/заваливания.
Напоследок
Переживаете о том, что ваш фундамент продавится или деформируется еще каким-то немыслимым образом? Тогда ступайте со всеми расчетами к опытному строителю. Либо можно освоить программы для расчета, благо оных не так-то и мало.
(Пока оценок нет)
Критерии выбора ЖБ плиты фундамента
Монолитный фундамент плита подходит практически для любых грунтов, в том числе вечномёрзлых, водонасыщенных, подвижных и не отличающихся высокой прочностью. Главное достоинство плиты – большая площадь опоры, что автоматически препятствует её опрокидыванию.
Смотрите также: Фундаментная плита – стоимость
Плита может быть подвержена скольжению, поэтому на участке с уклоном обязательно предусматриваются обращённые в грунт рёбра жёсткости, опирающиеся на ступенчатую бетонную подготовку.
Плавающая фундамент плита почти не заглубляется, а потому не испытывает бокового давления даже при устройстве на пучинистой почве. Просто по линии соприкосновения с плитой часть «плохого» грунта заменяется подушкой из неподверженных пучению сыпучих материалов: гравия, щебня, ПГС или песка. По этой же причине объём земляных работ при формировании плиты минимизирован, и на устройство опалубки уходит совсем немного пиломатериала.
Высокая металло- и бетоноёмкость делает плиту одним из наиболее дорогих решений. Но учитывая, что монолитная плита фундамента становится черновым основанием для пола нижнего этажа, избавляя от необходимости выполнения достаточно трудоёмких и операций и потери массы времени, выбор такой конструкции вполне оправдан.
Смотрите также: Фундаментная плита 10х10 – цена
Фундамент монолитная плита является востребованным вариантом. Причиной тому его способность «выравнивать» нагрузки, более равномерно распределяя их на почву и уберегая её от провалов.
Если же в плитный фундамент заложена система тёплого пола, то устраняется и проблема промерзания-оттаивания. Вот почему скандинавский вариант устройства утеплённой плиты (УШП) обрёл у нас такую популярность. Грамотно спроектированная, фундаментная плита является для дома своеобразной платформой. Она не подвергается при подвижках грунта локализованным изгибам, а просто перемещается вместе с ним. Отсюда и термин «плавающая плита».
Смотрите также: Фундаментная 12х12 – цена
1.1 Особенности проектирования
Основная задача, которую требуется решить в процессе проектирования фундамента железобетонная плита, заключается в моделировании нагрузок, способных спровоцировать крен, и заставляющих конструкцию работать на изгиб. На его основе рассчитывается толщина плиты, её потребность в общем и локальном армировании.
При заказе проекта фундамента монолитная плита в специализированной компании, заказчик получает комплект документации с подробными чертежами, сметой, экспликацией материалов.
Смотрите также: Стоимость фундамента
В среднем под малоэтажные здания проектируют плиты толщиной 200-400 мм. Точный размер определяется расчётом, однако в зависимости от процента армирования, для одного и того же объекта он может быть разным. Чтобы фундамент для дома плита получил оптимальное соотношение прочности и цены, надо уметь правильно манипулировать арматурой.
На заметку Если, к примеру, взять минимальную толщину плиты в 200 мм, нужно предусмотреть усиление в наиболее нагруженных зонах: пересечениях стен, расположении бетонной лестницы, несущей колонны. Если же фундаментная плита под дом по толщине будет увеличена до 250 мм, можно обойтись без локального усиления – но на общее армирование арматуры уйдёт больше.
Чтобы иметь возможность сделать плиту тоньше, не снизив её сопротивление продавливанию, в наиболее нагруженных местах предусматривают утолщения в виде обращённых вниз рёбер жёсткости. В домах с цокольным или подвальным этажом устройство плитного фундамента включает другой вариант усиления. Здесь рёбра жёсткости направлены вверх, их роль играют монолитные цокольные стенки.
- По площади фундамент для дома монолитная плита должен выходить за контуры стен, с учётом всех выступающих архитектурных элементов: веранды, крыльца, пристроенного гаража, террасы. Учитывается так же и толщина облицовки, если она будет, к примеру, кирпичная.
- Неравномерность осадки почвы под весом здания компенсируется за счёт хорошо уплотнённых насыпных слоёв. Обычно это песок, поверх которого для лучшей утрамбовки применяется щебень – либо просто используется пескогравийная смесь.
- Классический вариант плитного фундамента предусматривает ещё и устройство жёсткого подстилающего слоя. Это бетонная подготовка (бетонная плита под фундамент), на заливку которой идёт тощий бетон (класс В7,5).
На заметку Монолитная плита под плитой фундамента не только помогает основной конструкции в распределении нагрузок, но и защищает от повреждений слой горизонтальной гидроизоляции, которая обязательно должна присутствовать под подошвой фундамента.
Преимущества и недостатки монолитных плит под фундамент
Конструкция сплошного типа, используемая в качестве основания для жилой постройки, имеет несколько достоинств. Помимо распространенных преимуществ, нужно ознакомиться и с недостатками подобных плит. Плюсы и минусы монолитной плиты фундамента в совокупности позволяют оценить целесообразность ее организации.
Одно из неоспоримых достоинств такого фундамента — его низкая углубленность в почву
В первую очередь стоит отметить, что обустройство монолитного фундамента не требует использования специальной техники. Однако могут быть и исключения. Например, при монтаже сборной разновидности, которая конструируется из отдельных составляющих элементов.
Плиты ленточного фундамента, как уже говорилось выше, укладываются в землю глубже, чем монолитное основание. Поэтому использование плиты в качестве основы значительно снижает объемы земляных работ. Для монтажа такого фундамента достаточно будет убрать верхний слой почвы (плодородный).
Полезная информация! Сплошная конструкция монолитного основания способствует равномерному распределению нагрузок, которые оказывает на нее жилая постройка.
Плиточный фундамент имеет еще одно очень важное преимущество: его можно использовать на участках с нестабильной почвой. Ленточная разновидность в таком случае не подходит.
Монолитная конструкция фундамента позволяет равномерно распределить несущую нагрузку постройки
Следующее преимущество является очень важным для тех, кто хочет сделать такую конструкцию самостоятельно. Оно заключается в простоте ее изготовления. Все навыки, которыми должен обладать рабочий для ее создания, заключаются в умениях замешивать цемент и конструировать опалубку. Такая основа отличается высокими показателями прочности и надежности.
Монолитная плита фундамента: основные недостатки
Поверх монолитной конструкции можно возводить практически любые типы зданий. Для создания построек используют газобетонные блоки, древесину, кирпич и т. д. Преимуществ у данной конструкции достаточно, однако она имеет и некоторые недостатки. Например, для того чтобы установить монолитную плиту, необходима ровная поверхность. В строительных нормах и правилах (СНиП) существуют определенные ограничения по этому показателю.
После укладки монолитной железобетонной плиты пропадает возможность обустройства подвального помещения или погреба. Также серьезным минусом считается проблематичность прокладки различных коммуникаций, которая возникает из-за сплошной структуры фундамента.
Монолитный плитный фундамент может быть заложен под постройку любого типа — дом, гараж, баню и т. д.
Для обустройства подобной конструкции потребуется приобрести большое количество материалов. Это, безусловно, отразится на конечной ее стоимости. Именно поэтому многие люди прибегают к установке монолитного фундамента своими руками, без привлечения спецтехники.
О коммуникациях стоит сказать отдельно. Водопроводную и канализационную линии необходимо обозначить заранее в проекте фундамента. Важно запомнить еще одно правило: трубы прокладываются перед началом заливки, после чего производится основная работа.
Что предпочесть?
Бетонные и каменные основания разделяют:
- на массивные – залегающие под строением;
- на ленточные;
- на столбовые – отдельно стоящие столбы.
Столбчатые
Вполне подойдут для домов без подвалов. Их преимущество в сравнении с другими – экономичность. Однако этот тип фундамента не считается удачным для построек с подвалами и цокольными этажами. Из-за опасности быть сдвинутыми боковым давлением почвы, их нельзя использовать при наличии больших перепадов по высоте.
Ленточные
Ленточный фундамент для загородного дома Этот вид самый популярный при возведении частных домов. Ширина их зависит от того, как грунт выдерживает нагрузку и от объема ее на основание. Важный плюс этих конструкций – они хорошо переносят ее и имеют отличную несущую способность.
В частном секторе используют слабозаглубленные ленточные фундаменты чаще. При их закладке используются сборные блоки, монолит бетона или бутовый камень.
Для зданий без подвалов лучше возводить сборный ленточный тип. Наличие огромного количества стыков между частями нужно гидроизолировать , а это – расходы времени и рабочей силы.
Монолитные – трудоемки, но создают полную гидроизоляцию, необходимую при закладке дома с подвальной частью. При возведении индивидуального коттеджа они экономичнее и обходятся в полтора меньше, чем сборные.
Монолит не требует дополнительной гидроизоляции швов, существенно уменьшая трудоемкость и расходы на начальный этап. К тому же, монолит устойчивее при пучении в мороз и просадках почвы.
При повышенной влаге почв гидроизоляция заглубленных частей – очевидная проблема, которая может увеличить себестоимость. Монолитный фундамента практически не пропускает влагу, а при добавлении специальных присадок, его себестоимость ниже, чем при использовании специального типа гидроизоляции.
Плитные
Походят для домов, если показатель вод в грунте завышен. По размерам дома укладывается единый монолит, усиленный каркасом. Благодаря увеличению взаимодействия фундамента и основания, снижается вероятные просадки почвы.
Свайные железобетонные
Сваи опускают в грунт с помощью вибропогружателей. Сваи проходят через верхние, более рыхлые почвы и передают нагрузку более плотным слоям. Глубокие слои уплотняются, увеличивая несущую способность.
Буронабивные
По сути, это скважины, уложенные бетоном, усиленным арматурным каркасом. В этом случае опалубка – грунт, пробуренный на глубину до 1,5 метра и на ширину до 250мм.
Типы буронабивных свай:
- сваи без дополнительного укрепления отверстий скважин для сухих грунтов;
- набивные сваи с укреплением избыточного давления для слабых и заводненных почв;
- набивные сваи с укреплением скважин обсадными трубами для непрочных грунтов.
Фундамент плита расчет толщины
Фундамент монолитная плита представляет собой сплошной слой бетона, который располагают под зданием. Обустроить такое основание – простой и выгодный вариант для владельца частного дома: прочная и надежная конструкция стоит недорого, служит более сотни лет и может быть сделана своими руками без сторонней помощи.
Расчет толщины плиты производят, ориентируясь на три фактора:
- расстояние между верхним и нижним слоем арматуры;
- толщину слоя бетона ниже и выше арматуры;
- диаметр арматуры.
Наиболее просто произвести расчет толщины фундаментной плиты можно, сложив показатели этих характеристик – в идеале должна получиться высота, равная 20-30 сантиметрам. Однако эти числа оптимальны только для твердого и равномерного грунтового основания.
Когда размеры плиты просчитаны, принимаются за расчет размеров слоя дренажа и песка: чтобы залить плиту, нужно вырыть котлован глубиной около полуметра с учетом размера слоя песка в 30 см и слоя щебня в 20 см.
Толщина и фракция гравийного слоя определяет способность фундамента пропускать под собой грунтовые воды без смещения и ущерба прочности
Минимальная толщина монолитной плиты фундамента не может быть менее 60 см, но и этот минимум нужно просчитывать индивидуально, опираясь на вес строящегося здания после окончания работ и свойства грунта.
Также учитывается материал, из которого построено здание: монолит для строения из кирпича должен быть на 5-6 см толще, чем монолит для аналогичного здания, но построенного из пенобетона. Наличие второго этажа прибавляет к расчету толщины фундамента плиты от 40 см и более в зависимости от тяжести и конфигурации второго этажа в кирпичном доме, в пенобетонном к фундаменту нужно будет добавить от 35 см.
Зачем необходимы замеры толщины плиты
Расчеты и нормативные показатели регулирует Свод строительных норм и правил (СНиП) и Государственный стандарт (ГОСТ), которые указывают не только на толщину плиточного фундамента, но и на количество нужного материала.
После того как расчет толщины монолитной плиты фундамента произведен, для определения схемы этого несущего основания нужно узнать также:
- периметр конструкции фундамента;
- площадь всей плиты, в которую входит теплоизолятор и гидроизоляционные материалы;
- площадь боковой стороны;
- вес, количество бетона и давление, оказываемое им на землю (нагрузку);
- диаметр и длину арматуры, ее вес, нахлест, размер создаваемых сеткой ячеек.
Чтобы осуществить расчет толщины плиты фундамента и необходимого количества бетона, из полученного объема нужно вычесть объем термоизоляции.
Подсчитываем размер подушки
Подушку, состоящую из слоя щебня в 20 см и слоя песка в 30 см, укладывают по всей площади котлована на его тщательно выровненное дно. Итого, толщина подушки будет составлять приблизительно полметра. Однако толщина подушки должна рассчитываться индивидуально на основании веса здания и характеристик земли под ним.
Легкое деревянное здание можно устанавливать на подушку размером около 15 см, гараж ставят на подушку около 25 см толщиной, а толщина 50 см используется для крупных зданий из кирпича.
Песок для фундамента плиты плиты лучше брать речной, и обязательно мытый
Не стоит класть фундамент без подушки: щебенка нивелирует пучинистость и зыбкость грунта и выполняет функцию дренажа, а песок равномерно распределяет нагрузку на землю под зданием.
Рассчитываем толщину и размер основания
Расчет толщины плитного фундамента производят, чтобы определить количество заливаемого бетона – для этого высоту основания умножают на ее площадь. Для большей наглядности можно привести реальный пример расчета.
На дачном участке строится квадратный домик с размером стены в 10 м, под который кладется плиточный фундамент с толщиной 0,25 м. Объем бетона для заливки составит 25 метров куб. (10 м длины умножить на 10 м ширины дома и умножить на высоту фундамента в 0,25 м). Такое же количество бетона уйдет на заливку фундамента.
Не забывайте про ребра жесткости, установка которых придаст конструкции прочности и поможет ей сохранять свою форму: ребра ставят с шагом в 3 м в длину и ширину плиты. Чтобы рассчитать фундамент, выясняют их показатели длины и высоты: длина рассчитывается по длине стороны фундамента (10 м), а ребер на такой дом нужно 8, значит, их общая длина будет равна 80 м.
Поперечное сечение выполняют в виде прямоугольника с шириной ребра в 0,8 от его высоты. Объем прямоугольного ребра – 16 метров куб. (0,25 умножаем на 80 и на 0,8). Так, чтобы залить плиту фундамента своими руками для дома с ее толщиной в 25 см и размером в 10м на 10 м, нужно взять 25 метров куб. бетона.
Процесс бетонирования фундаментной плиты толщиной 300 мм показан в видео:
Книги по теме:
Определяем толщину подушки
Эта величина зависит от состава почвы, величины постройки. В ее состав входит щебень и песок:
- Сначала утрамбовывается грунт.
- Засыпается гравий, приблизительно 20 см. Щебень является хорошим дренажем, особенно для почвы с высоким уровнем грунтовых вод.
- Потом насыпаем песок, слоем 30 см. Он способствует распределению равномерной нагрузки.
Толщина подушки рассчитана, но это еще не все.
- Следующий этап: необходим обязательный слой гидроизоляции. И только на него положить плиту. Без этой прокладки вода из раствора уйдет в песок, что негативно отразится на ее прочности.
- Далее укладывается утеплитель, а потом уже кладем плиту.
Защитные слои
В большинстве случаев прибегают именно ко второму, более длительному варианту. Он отнимает большое количество времени, но позволяет собственноручно спроектировать все детали и сэкономить на использовании спецтехники. Перед началом всех работ стоит взглянуть на чертеж будущей постройки и рассчитать ее примерную нагрузку на фундамент. В зависимости от полученных цифр нужно произвести расчет толщины будущего основания. Это можно сделать, используя специальный калькулятор. Кроме того, для создания монолитной плиты потребуется выполнить и расчет арматуры, который включает в себя количество деталей и их толщину. Все это позволит основательно подготовиться к выполнению последующих работ.
Стандартное значение толщины плитного фундамента составляет от 20 до 60 см. Плита должна формироваться на определенном углублении выкопанной ямы. Глубина ее размещения будет зависеть от стабильности грунтов, глубины промерзания почвы и местоположения ближайших подземных вод. Минимальный уровень залегания монолитного фундамента — примерно 60 см. Максимальный может составлять более 1 м. После того как расчет толщины будущей монолитной плиты закончен, нужно подготовить специальную подушку из гравия и песка.
Сперва укладывается примерно 10-15-сантиметровый слой гравия. Его нужно аккуратно разровнять и утрамбовать. Поверх гравия насыпается примерно столько же песка. Поверх полученной подушки нужно уложить 1-2 слоя гидроизоляции.
Такая мера позволит сохранить влажность плиты и предотвратит преждевременное разрушение фундамента. Только после всех этих процедур можно начинать заливку площадки и ее армирование.
Преимущества и недостатки конструкции плитного фундамента
- Подходит практически для любого типа грунта, даже слабонесущих, пучинистых, горизонтально-подвижных почв, а также участков с высоким УГВ либо территорий зоны вечной мерзлоты. Это становится возможным за счет плавающей конструкции.
- Плитный фундамент не получится монтировать, если рельеф участка сложный, например на склоне. В этом случае лучше сделать свайное основание. Тем не менее в Америке успешно возводят плитные фундаменты на пригорках, в этом случае в нижней части конструкции будут элементы высоких монолитных лент. Также можно оборудовать свайное основание с низким ростверком из монолитной плиты.
- Высокая несущая способность. Это становится возможным за счет прочного сцепления между зданием, плитным основанием и почвой. Далее детально разберем эту особенность. Если кратко, то у плиты большая площадь опоры, в результате давление на землю небольшое – 0,1 кгс/см2. Поэтому плитный фундамент подойдет для двухэтажного коттеджа с цоколем из камня. К примеру, лифтовая шахта башни в Останкино расположена на монолитном фундаменте.
- Пространственная жесткость. Обеспечивается за счет того, что в конструкции нет швов и соединений, используется жесткое армирование, основание массивное и материалоемкое. Данный фундамент – идеальное решение, если стены коттеджа неэластичные, и нельзя допустить минимальные подвижки основания в 1–3 мм (дом из кирпича, газобетона, шлакоблоков, ракушечника и прочих минеральных стройматериалов).
- Повышенные изоляционные свойства. Если плитный фундамент под ключ будет оборудован правильно, он не пропустит воду, сохранит в доме тепло.
- Простая технология монтажа. Такое основание получится возвести в сжатые сроки. Разметка выполняется легко, не требуется большого количества земляных работ, конструкция опалубки простая, армирование и бетонирование производятся просто. Зная пошаговую инструкцию, плитный фундамент смогут оборудовать даже неопытные строители.
Какие минусы есть у данного основания:
- Если плита сплошная, будет достаточно сложно оборудовать подвальное помещение.
- Делать заливку фундамента можно при определенных погодных условиях. В то время как сборное и свайное основание получится монтировать даже в плохую погоду.
- Стоимость плитного фундамента большая. Потребуется большое количество стройматериалов, бетона, арматуры.
Однако если правильно рассчитать плитный фундамент, получится сэкономить на покупке многих материалов и при проведении строительных работ:
- Такое основание будет черновым полом, поэтому не придется оборудовать перекрытие.
- Внутри плитного фундамента получится монтировать систему коммуникации для теплого пола, не нужно специально заливать для него стяжку.
- Чтобы сделать и раскрепить щиты опалубки, потребуется небольшое количество доски либо листовых стройматериалов, экономия составит 50 %, если сравнивать с ленточным основанием.
- Не потребуется удалять и вывозить большой объем грунта.
- Высота наружных стен получится меньше, поскольку при обустройстве плитного фундамента цоколь будет ниже. Это значит, что вы сэкономите на покупке дорогостоящих стройматериалов для отделки фасадной части, а также на оплате работы специалистов.
- Не потребуется нанимать строительную технику, бетононасосы, экскаваторы, забивные копры, буровые машины. Все, что вам необходимо — это бетономешалка.
- Плитный фундамент мелкого заложения получится обустроить самостоятельно, не нанимая строительную бригаду. Технология работы простая, поэтому ошибиться практически невозможно.
Исходя из всего вышесказанного, становится понятно, что главный минус такого основания – незнание российских строителей основных преимуществ плитного фундамента. При этом американские и скандинавские специалисты уверены, что такое основание по всем параметрам выигрывает у других.
Пример расчета толщины и объема плитного фундамента
Расчет толщины плитного фундамента.
Учитывая ранее рассмотренный пример определения толщины плиты (по стандартным меркам) 250 мм, производим следующие расчеты. При строительстве дома размерами 10 х 10 метров, с плитой толщиной 0,25 м.
Вычисляем объем: произведение всех трех величин (10х10х0,25) будет 25 кубических метров.
Учитываем ребра жесткости, с шагом три метра по периметру основания. Следовательно, на этом участке их будет 8, значит, вся длина их 80 метров. По стандарту ширина должна быть 0,8 от высоты. Таким образом, если ребра прямоугольные, то объем составит 0,25х0,8х80=16 кубометров бетона.
Для трапециевидных, из-за площади поперечного сечения – (0,8 105)/2х0,25= 0,15 кв.м. Теперь 0,15х80 = 12 кубометров. Сложив две величины, мы узнаем количество бетона, необходимое для заливки плиты, с ребрами жесткости. Также учитываем коэффициент усадки бетона -1,02. Разобравшись с плитой, приступаем к следующим расчетам.
Песок и щебень рассчитываются путем умножения площади на высоту. В нашем примере:
- щебня 100х0,2;
- песка 100х0,3.
Измерив плиту, вы узнаете, сколько теплоизоляции необходимо для строительства. В нашем примере – 100 кв. м, зависит от площади плиты. Гидроизоляцию определяют по площади плиты, плюс ширина боковых нахлестов (приблизительно 15 см).
Общий пример расчета для одноэтажного частного дома
Проведем пример. При расчете будем использовать следующие исходные данные об объекте:
- Здание представляет собой конструкцию одноэтажного частного дом с небольшой мансардой и общей площадью 36 кв. м.;
- Материал для возведения несущих стен – бруса, толщина которого 200 мм;
- Общее значение площади стен (4 стены с наружной высотой равной 4,5 м) равно 108 кв.м.;
- Внутренние перегородки выполнены из гипсокартона и составляют 75 кв.м. площади;
- На крыше используется образец металлической четырехскатной кровли, с уклоном в 30ᵒ;
- При исследовании грунт оказался пластичным, а качественный состав показал глину;
- Значения снеговой нагрузки для выбранного региона равняется 180 кг/м²;
- Перекрытия в частном доме будут из дерева, общая площадь составит 72 кв.м.
Пример сбора нагрузки для здания
Любой сбор нагрузки на будущее бетонное осуществляется с учетом всех конструкций, а также снеговой и ветровой нагрузки. Все данные заносятся в табличную форму. Посмотрите видео, как рассчитать все нагрузки, а также возвести монолитный фундамент.
При расчете необходимо учитывать нормативную и расчетную нагрузку в совокупности с коэффициентом надежности. Для нашего примера получим такие результаты:
- Нагрузка от стен вычисляется: 108*160*1,1 = 19008 кг,
- Нагрузка от гипсокартонных перегородок: 75*30*1,2 = 2750 кг,
- Нагрузка от деревянных перекрытий: 72*150*1,1 = 11880 кг,
- Давление металлической кровли: 42*60*1,1 = 2772 кг,
- Полезная и снеговая нагрузки: 72*150*1,2 + 42*180*1,4 = 23544 кг.
В итоге, в данном примере, мы получаем общую нагрузку здания в районе 59904 кг (это с учетом коэффициента надежности). Ширина подошвы бетонного основания вычисляется с учетом условия, что его ширина на 20 см больше, чем у дома. Таким образом, общая площадь основания равна 372100 кв. см.
Статья по теме: Когда снимать опалубку после заливки бетона
Высчитываем удельную нагрузку на почву под домом по формуле: 59904 кг: 372100 = 0,16 кг/см². Сравниваем полученные и заданные при расчете значения — Δ = 0,25 — 0,16 = 0,09 кг/см². Высчитываем массу будущего здания — М = Δ*S = 0,09*372100 = 33489 кг. Получаем в итоге толщину подошвы: t = 33489/2500 = 13,4 см. Так как значение не целое, за толщину бетонного основания принимают либо 10 см, либо 15 см.
При проверке на наименьший расход бетонного раствора и массы арматуры требованиям расчета удовлетворило значение толщины в 15 см. Остается посчитать лишь расход арматуры на монолитный фундамент выбранного одноэтажного дома для нашего примера.
Расчет арматуры на плиту
Дальнейшие расчеты примера по количеству арматуры основаны на следующих данных:
- Выбрана плита с общей толщиной в 15 см,
- Будет использовано 2 рабочие сетки,
- Диаметр металлических стержней выбран в 12 мм, а шаг стержней на расстоянии 150 мм,
- По количеству стержней получаем следующее количество штук (для двух слоев): 84*2=168 штуки,
- В результате, общую массу арматуру считаем по формуле: 1018,08 м * 0,888 кг/м = 905 кг.
Упрощенный расчет вручную необходимой толщины фундаментного основания и общего количества (веса) арматуры является несложной задачей, требующей небольшого количества свободного времени. Самое главное не запутаться в формулах и учесть всех коэффициенты.
Пример расчета армирования фундамента
Попробуем рассчитать, сколько потребуется материалов для обустройства армирования конкретного ленточного фундамента с чертежами. Допустим, мы строим из строительных блоков (шириной 0,4 м) небольшой загородный дом с габаритными (внешними) размерами 5×8 м. Характер почвы на нашем участке позволяет сделать высоту полосы 0,9 м, ее ширину 0,4 м, что соответствует ширине строительного материала стен. В арматурном каркасе для ленточного фундамента будем использовать продольные рабочие прутья диаметром 12 мм и □-образные поперечные хомуты, изготовленные из прутков диаметром 8 мм.
Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента:
Проверяем относительное содержание продольных рабочих прутков в нашей железобетонной конструкции. Для этого воспользуемся следующими терминами и обозначениями:
- h – высота фундамента (900 мм);
- w – ширина фундамента (400 мм);
- Sₒ – площадь поперечного сечения фундамента;
- Sₐ – суммарная площадь поперечных сечений продольных прутьев (6 штук);
- r – радиус продольного прутка (6 мм), который равен d/2, где d – диаметр прутка (в нашем случае d=12 мм);
- D – относительное содержание рабочих прутков в «теле» фундамента.
Sₒ = h∙w = 900∙400 = 360000 мм²
Sₐ = 6∙π∙r² = 6∙3,14∙6² = 678,24 мм²
D = (Sₐ∙100)/ Sₒ = (678,24∙100)/360000 = 0,1884 ≈ 0,19 % (что в 1,9 раза превышает минимально допустимое значение, то есть схема армирования ленточного фундамента выбрана нами правильно).
Расчет количества продольных прутьев
Для того чтобы определить сколько стандартных продольных прутьев (6 м) нам необходимо, воспользуемся следующими величинами:
- L – длина фундамента (8000 мм);
- W – ширина фундамента (5000 мм);
- P – периметр;
- N – количество продольных элементов (в нашем случае 6 штук);
- X – общая протяженность продольных прутьев.
P = (L+ W)∙2 = (8000 + 5000)∙2 = 26000 мм = 26 м
X = P∙N = 26∙6 = 156 м
К полученной величине необходимо добавить 20 % (материал для изготовления Г-образных или П-образных элементов для правильного армирования углов и обеспечения достаточного нахлеста при стыковке элементов).
Xдоп = X∙0,2 = 156∙0,2 = 31,2 м
Окончательная общая длина продольного арматурного прутка:
Xок = X + Xдоп = 156 + 31,2 = 187,2 м
Стандартная длина арматурного прутка составляет 6 м. Осталось посчитать, сколько таких прутков необходимо: Xок/6 = 187,2/6 = 31,2 ≈ 32 штуки.
Изготовление поперечных элементов и расчет количества материала
Укладка арматуры в ленточный фундамент невозможна без установки поперечных (вертикальных) элементов. Обычно, для этих целей используют □-образные хомуты. Варианты хомутов:
Вариант № 1
- Отмеряем приблизительно 120 мм и с помощью приспособления для гибки выгибаем эту часть будущего хомута в виде крючка.
- На расстоянии 800 мм от крюка загибаем пруток под углом 90˚.
- Отмеряем 300 мм и делаем еще один загиб на 90˚.
- От этого угла откладываем 800 мм и гнем прут на 90˚.
- От полученного угла отмеряем 300 мм и загибаем второй крючок.
Вариант № 2
- Отмеряем от конца заготовки 250 мм и с помощью приспособления выгибаем эту часть на 90˚.
- Откладываем от полученного 800 мм и загибаем пруток под углом 90˚.
- Отмеряем 300 мм и делаем еще один загиб на 90˚.
- От этого угла откладываем 800 мм и гнем прут на 90˚.
Внимание! Место нахлеста прутков скрепляем точечной сваркой или 2÷3 скрутками из проволоки. Вариант № 3
Вариант № 3
- Отрезаем от прутка две заготовки длиной по 860 мм каждая и две по 360 мм.
- Складываем из них прямоугольник (выступ с каждой стороны составляет 30 мм).
- Скрепляем углы хомута сваркой или проволочной скруткой.
Теперь рассчитаем, сколько хомутов необходимо для армирования нашего фундамента:
Q = P/T (P – периметр ленты фундамента, T – шаг расположения поперечных хомутов)
Q = 26/0,5 = 52 штуки
Плюс нам потребуются дополнительные хомуты для усиления каркаса в углах (по 2 штуки с каждой стороны всех четырех углов, то есть дополнительно 16 хомутов). На ленточный фундамент необходимо изготовить 68 □-образных поперечных хомутов.
Длина заготовки для одного элемента составляет 2450 мм, то есть из одного стандартного прутка мы сможем изготовить только 2 хомута. Требуемое число прутков (Ø=8 мм) – 34 штуки.
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.
В конце – о домах
Так что же все-таки можно строить на плите? На шведской – жилые дома этажностью до 2-х на грунтах до сильнопучинистых. На обычной самодельной – постоянное капитальное жилье на грунтах до среднепучинистых, не включительно! Легкие быстровозводимые деревянные здания – и на грунтах среднепучинистых, но тут нужно подумать, стоит ли тратиться: расчетный срок эксплуатации таких домов лет до 40-50, а плиты хватит не менее чем на 100.
Однозначно плитный монолитный фундамент выгоден в местах, где морозы зимой в редкость, для достаточно комфортабельных построек сезонного назначения: загородных летних резиденций, коттеджей и вилл под аренду; на средиземноморских курортах большая часть сдаваемых внаем домов построена на плите. А на сборных плитах, особенно б/у от покрытий, достаточно надежными на слабых устойчивых грунтах будут небольшие дачные дома и хозпостройки.
***
© 2012-2020
(Пока оценок нет)
что еще почитать: Как сделать опалубку: изготовление и установка для разных целей Свайно-винтовой фундамент своими руками: особенности, устройство, расчет, монтаж Отмостка фундамента: назначение, устройство, виды и их реализация, утепление, нюансыВывести все материалы с меткой:- камень и бетон
- строительные работы
Перейти в раздел:
- Строительство своими руками, загородный дом и участок
Схема конструкции плитного фундамента
Представляется собой «слоистый пирог». Первый слой – это песчано-гравийная подушка, которая будет защищать будущий фундамент от проседаний и морозного пучения. Следующим слоем является геотекстиль. Он, в свою очередь защищает песчано-гравийную подушку от размывания грунтовыми водами. Часто им пренебрегают, в целях экономии, но также часто именно от него зависит прочность всей конструкции. Далее, укладывается бетонная подготовка, которая исполняет роль выравнивания геометрии плиты. Следующий слой – гидроизоляция. Это обязательный элемент, которым никто не пренебрегает и который требует качественного материала для выполнения для обеспечения надёжной защиты от влаги. Затем, возводится армирующая сетка, которая представляет собой каркас з арматуры. Она поддерживает прочность конструкцию и принимает на себя часть нагрузок. Затем, заливается сама бетонная плита.
Как получить данные для буронабивного основания?
Если грунт на участке характеризуется значительной подвижностью
В данном случае именно опоры будут отвечать за передачу нагрузки от проектного дома на грунт.
Несмотря на экономию за счет отказа от глубокозаглубленного плитного фундамента, тонкую плиту закладывать также нельзя, потому что ее раздавит под весом самого сооружения. Как правило, останавливаются на толщине плиты, равной 0,3–0,4 м. Точное значение находят расчетным путем и принимают условно по типу грунта на участке.
Пример вычисления
Например, по проекту задан двухэтажный дом и уже рассчитанная его суммарная масса, равная 95 тоннам.
Если площадь основания равна 54 м 2 , то удельное давление будет равным:
95/54=1,7 т/м 2 или 0,17 кг/см 2 .
Если дом стоит на твердой глине, то для соблюдения допустимых условий не хватает:
0,25-0,17=0,08 кг/см 2 давления или 0,08х54х10 000 = 43,2 т железобетона.
Объем плиты через плотность железобетона:
Тогда высота плиты будет равна:
Для заданных условий можно рассмотреть два варианта, когда высота плиты будет равной 0,3 или 0,35 м.
В первом случае ее масса составит 40 000 кг, а, значит, вместе с фундаментом здание будет оказывать давление, равное:
(40 000+95 000)/(54×10 000)=0,25 кг/〖см〗^2
Данный параметр удовлетворяет заданным условиям, поэтому оставляют толщину плиты, равную 0,3 м. Далее рассчитывают количество опорных элементов определенного диаметра, основываясь на их грузоподъемности.
Порядок расчета фундамента
Для того, чтобы правильно рассчитать толщину всех элементов фундамента под строительство дома, необходимо действовать поэтапно. Первое с чем необходимо определиться – это песчаная подушка.
Функция песчаной подушки состоит в том, чтобы оберегать основание от воздействия на него излишней влаги и подземных вод. Кроме того, песок, прессуясь, создает крепкий почвенный слой. По общим строительным нормам под монолитную плиту фундамента всегда делается песчаная подушка. Чтобы произвести расчет ее высоты, нужно учитывать:
- Высота может колебаться в размерах от 15 до 60 сантиметров и будет зависеть от глубины промерзания почвы на земельном участке, где происходит строительство дома, типов и глубины расположенных почв, которые преобладают в регионе, наличие подземных вод;
- Песок необходимо хорошо утрамбовать, для чего его, после засыпки, необходимо несколько дней поливать водой. Это может компенсировать пару сантиметров при усадке;
- Некоторые специалисты рекомендуют поверх песка насыпать слой щебня мелкой фракции, толщина которого не должна превышать 5-10 сантиметров от общей высоты песчаной подушки.
Исходя из этого, можно прийти к такому выводу. В местах, где глубина промерзания грунта высокая (более 1 метра), имеются подземные воды, а почвы нестойкие и подвергаются постоянному пучению, то толщина песчаной подушки должна быть до 60 сантиметров. В местах с меньшей глубиной замерзания почвы, при отсутствии грунтовых вод и наличии плотных слоев почвы, можно сделать подушку от 20 до 30 сантиметров. Получив данные размеры, можно произвести расчет количества необходимого материала.
Следующий этап это расчет количества арматуры, которая понадобится для армирования бетона. Общие правила определения количества арматуры на квадратуру описаны в данной статье. Стоит отметить, что такая сетка должна быть выполнена в два слоя. Расстояние между ними составляет не более 50 миллиметров. То есть основание будет состоять из двух секций арматурной сетки.
Далее производим расчет плиты. Минимальная толщина плиты должна составлять не менее 150 миллиметров, но размер может быть увеличен если глубина промерзания почвы более 1 метра. По общим правилам бетон должен не только залить слои армирующей сетки, но и выступать за них по 50 миллиметров как вверху, так и внизу. Плюс в общие параметры фундамента добавится песчаная подушка.
Устройство монолитной плиты в разрезе.