Толщина монолитной плиты фундамента: порядок расчета, минимальная толщина
От правильно выбранного типа фундамента, от типа его конструкции и общей надежности, зависит успешность эксплуатации будущего дома. Поэтому, многие задаются вопросом о том, какой тип фундамента выбрать, как правильно его рассчитать и применить ту или иную технологию во время строительства. На сегодняшний день известны различные варианты, такие как свайный фундамент, ленточный, а также монолитный, где последний вариант считается наиболее надежным и долговечным. Монолитная плита представляет собой мощную армированную основу. Чем больше толщина монолитной плиты фундамента, тем выше способность выдерживать тяжелую конструкцию домов, которые могут быть перекрыты плитами не только между первым и вторым этажом, и последующими этажами.
Виды монолитного фундамента
Что касается видов, то здесь можно выделить два основных варианта, которые используются в строительстве:
- Применение ЖБИ изделий. Здесь, в качестве основы используются плиты и железобетонные блоки. Они свариваются между собой, укладываются на подготовленную, ровную поверхность. Кроме того, все пустоты между этими блоками рекомендовано заполнять бетоном. Изначально большинство ЖБИ-изделий армировано и изготовлено с использованием технологии вибропрессования, что позволяет добиться максимальной прочности. Подобный метод несколько дороже своего прямого конкурента.
- Монолитная плита. Этот вариант представляет собой наиболее востребованный способ. Он требует предварительной подготовки поверхности, углубления котлована на величину будущей плиты, армирование и последующее высыхание плиты.
Время, за которое бетон полностью высохнет и будет готов к эксплуатации, составляет 28 проектных дней. В этот интервал времени рекомендовано поливать бетон обильным количеством воды и накрывать от пересыхания, используя полиэтиленовую пленку. Армирование будущей плиты является важным этапом, что позволит защитить основание от излома во время весеннего пучения грунта.
Этапы подготовки
Все этапы, включая подготовительный процесс, должны проходить под контролем сертифицированного специалиста. Очень важно соблюсти все расчеты, включая расчет подушки. Подушку, как правило, изготавливают из песка, предварительно оборудуя углубление в земле. Глубина, на которой будет залегать песчаная подушка, индивидуальна, и в основном упирается в климатические условия, а также зависит от типа грунта.
Расчету подвергается и обоснование будущего фундамента. Здесь важно определить зависимость от нагрузки, марку используемого бетона, а также понять диаметр арматуры, шаг, количество используемых прутьев. Все это необходимо сделать еще на этапе проектирования будущего дома, поскольку на расчет будет влиять не только тип почвы и климатические условия эксплуатации, но и этажность, а также тип используемого строительного материала.
Определение нагрузок на основание
Итак, на раннем этапе проектирования, важно произвести расчет нагрузки будущего дома. Для этого необходимо обладать рядом познаний, включающих в себя следующие аспекты:
- Тип грунта. Этот момент важно выяснить опытным путем. Для этого копается яма на глубину, примерно, до 2 м, изучается структура породы земли, состав, плотность и другие физические данные. Все это производится в соответствующей организации путем лабораторных исследований.
- Материал, из которого планируется построить дом. Нужно понимать, что если перекрытие у вашего дома будет из плит, сам материал будет блок, пеноблок, газобетон, керамзитоблок, а также другие тяжелые варианты, то и фундамент должен выдерживать соответствующие нагрузки. В случае с использованием дерева и перекрытием из дерева, малоэтажных строений, нагрузка на фундамент будет снижена, что позволит неплохо сэкономить на обустройстве основания.
- Учесть динамические и статические нагрузки. Что касается статических нагрузок, то сюда относятся давление стен, действующее давление крыши, цоколя, общей нагрузки мебели и прочей составляющей внутри дома. Что касается динамических нагрузок, то сюда определяют ту величину давления на фундамент, которая может либо понижаться с течением времени, либо возрастать. Например, к динамическим нагрузкам можно отнести давление снега на крышу.
- Марка бетона. Очень важно определить марку бетона, что будет влиять и на прочность основания и на возможность эксплуатировать дом в разных условиях. Важно учесть, какая толщина монолитной плиты фундамента подойдет для вашего проекта.
Вычисляя общую нагрузку на будущий фундамент, суммируют все, начиная от межкомнатных перегородок, несущих стен, крыши, перекрытий, окон, дверей, сезонного снега на крыше, а также других элементов в доме, которые давят на основание. Но, какой бы критерий давления массы на один квадратный метр у нас не получился, важно учесть запас. Это запас зачастую называют коэффициентом надежности. Этот критерий рассчитывается для разных групп строительного материала индивидуально, где, например, для плиты перекрытия из бетона, рекомендуется использовать запас, равный 1,3.
Порядок расчета
Итак, расчет монолитной плиты фундамента начинается с детального расчета величины подушки из песка. Именно это является важным этапом, поскольку позволяет создать надежную основу для заливки бетона. Что касается песка, то обычно здесь используют мелкозернистый горный песок, поскольку он недорогой и приемлем для подсыпки. Что касается толщины подушки из песка для монолитной плиты фундамента дома, то она варьируется в значении от 20, до 60 см.
Важным моментом укладки подложки из песка является то, что ее необходимо утрамбовать. Для этого используют специализированный инструмент, такой как виброплита. Специалисты рекомендуют поливать песок, что по итогам позволит ему еще лучше уплотниться. Это увеличит несущую способность основания. Но, последнее может отнять вплоть до 1 см толщины, что является абсолютно нормальным явлением.
Важным этапом является то, что поверх подушки рекомендуют засыпать щебень. Величина подушки из щебня равна значению от 5 до 10 см. Фракция щебня может быть небольшой, где идеально подойдет фракция 5-20. Основание после засыпки должно получиться идеально ровным относительно горизонтальной плоскости. Подушку из щебня тоже рекомендовано уплотнить.
Что касается глубины, то этот критерий зависит от типа грунта. Если недалеко от поверхности земли располагается грунтовая вода, которая может навредить бетонному основанию, то в глубину, подушку стоит делать не менее 60 см. Если грунтовые воды далеко, грунт сам по себе плотный, то достаточно разместить подушку на величину до 20 см, включительно. Толщина каждого слоя монолитной плиты фундамента рассчитывается индивидуально.
Следующим этапом можно считать расчет арматуры. Здесь определяется не только общее количество металла, но и диаметр прута, шаг между прутьями, решается возможность использования сетки. Арматуру рекомендовано связывать минимум в два слоя, где первый проходит на расстоянии 5 см от подушки из песка, а второй не доходит до верхней точки основания будущей монолитной плиты, также на 5 сантиметров. По итогу заливки у нас получится то, что арматура будет находиться внутри монолитной плиты. Каркас арматуры вяжут из прута при помощи сварочного аппарата или вязальной проволоки, с шагом не более 50 мм.
Специалисты больше склоняются к использованию вязальной проволоки, потому что ее применение позволяет арматуре немного «играть» во время пучения грунта, что исключит ее разрыв, как это бывает в случае со сварочным соединением.
Далее приступают к расчету самой плиты. Здесь крайне важно выдержать высоту ее подъема, которая не должна быть меньше 150 мм. Такая плита подойдет для легких, ненагруженных домов из каркасного материала или бревна. Что касается двухэтажных домов с плитными перекрытиями, то здесь величина плиты должна быть не менее 25 см. Редко основание заглубляют на величину промерзания, поскольку это чревато излишним вложением денежных средств в проект. Предлагаем рассмотреть калькулятор расчета толщины монолитной плиты фундамента в рамках отдельного заголовка.
Расчет толщины плиты при обустройстве дома, площадью 10 на 10 метров
Предположим, что мы строим нетяжелый дом, общей площадью основания 10 на 10 метров. Сама плита должна чуть-чуть выходить за эти рамки, а потому, необходимо добавить запас каждой страны по 10 сантиметров. Чтобы наш дом в 2 этажа с учетом перекрытий из плит 16 см толщиной, стоял долго, не имел трещин и не разрушался от времени, следует обустроить подушку из песка равную 20 см. Затем следует залить монолитную плиту, равную тоже 20 сантиметров. При этом мы условимся, что грунтовые воды находятся на большом расстоянии от поверхности, да и сам грунт представляют собой глину, с небольшим слоем чернозема.
Необходимо рассчитать количество бетона, который пойдет для плиты. Соответственно, считаем площадь основания, которая в нашем случае равняется: 10,2*10,2 = 104 квадрантных метра. Далее необходимо посчитать объем бетона, который следует завести на участок. Он будет равен значению: 104*0,25=26 кубический метр. Если в процессе расчета мы получили не целое число, как это было сейчас, где реально значение равнялось 25,89 кубических метра, то округлять всегда нужно в большую сторону, поскольку погрешность в расчетах всегда присутствует и нам нужно учесть «запас».
Далее необходимо посчитать арматуру. На этом материале экономить не стоит. Поэтому, необходимо заручиться дополнительной надежностью фундамента и использовать арматуру 14 мм. Это значение касается сечения прута. Исходя из того, что наш дом имеет 10,2 м по габаритам, мы знаем, что длина одного прута составит 10200 мм. Беря в расчет, что шаг между двумя рядом лежащими рутам будем делать 20 см, можно посчитать, что на один слой арматуры пойдет: 10200/200=51 прут. Это касается только одного направления. Соответственно, таких направлений будет 2, поскольку должен быть перехлест ячейки. Итого, на один слой пойдет 102 прута арматуры. Таких слоев у нас будет 2, поэтому нам потребуется 204 отрезка арматуры длинной по 10,2 метра.
Теперь давайте посчитаем общий метраж арматуры, которая пойдет на подготовку основания. Соответственно, мы имеем 10,2 метра длины одного прута. Умножаем это значение на количество прутов, что в нашем случае составило 204 единицы. Итого, получаем, 2080 метров. Лучше взять с запасом, примерно, 2100 метров.
Известно, что масса одного килограмма арматуры, диаметр которой 14 мм, равен, 1,2 кг. Итого, умножаем 2100 на 1,2 кг, что позволит рассчитать общую массу металла (2500 кг).
Чтобы связать между собой верхнюю и нижнюю плоскость арматуры, потребуется вертикальный стержень. Чтобы его рассчитать, необходимо вычесть из максимальной толщины монолитного фундамента, значение, которое будет равняться расстоянию от песчаной подушки до первого слоя арматуры. В нашем случае это равняется разнице: 25-6 = 19 см. Стандартный шаг, который используется при армировании, равен 40 см. Исходя из этого значения, мы получаем, что на один пруток пойдет порядка 26 опорных точек. Это значение следует перемножить на 26 и получить 676 прутков, которые потребуются в качестве опоры для слоев арматуры.
Теперь посчитаем массу и метраж. Соответственно 676 штук умножаем на 0,19 метров одного прутка. Это составит 128 метров общей длины. Далее необходимо умножить метраж на вес одного метра, что составит: 128*1,2 = 153 кг. Суммируем значения массы, прибавляем небольшой запас и получаем, что для армирования нашего основания нам потребуется порядка 2700 кг арматуры. Подробный расчет выполнен не случайно, поскольку брать металл на вес, зачастую дешевле, чем брать поштучно. В нашем случае у нас получилось металла более 2,5 тонн, на что можно получить хорошую скидку.
Перед заливкой бетона важно положить гидроизоляцию. В качестве гидроизоляции может выступать геотекстиль, либо полиэтиленовая пленка, расчет которой считается по площади основания. В нашем случае нам необходимо 104 квадратных метра пленки, с учетом запаса.
Пленка будет защищать от влаги со стороны грунта, а также на время высыхания позволит сохранить влагу внутри бетона, равномерно выпаривая ее через поверхность. В таком случае бетон сможет достигнуть максимальной прочности, что, отразится на качестве эксплуатации здания в целом.
Далее необходимо подготовить подъезд к месту заливки, и желательно, чтобы подъезды были со всех четырех сторон будущего здания. Что касается кубатуры бетона, то ее мы уже посчитали, когда рассчитывали объем будущего основания. В нашем случае он составил порядка 26 кубического метра. Что касается самого бетона, то специалисты рекомендуют использовать марку не ниже м250-м300. Бетон более высокой марки тоже использовать не стоит, поскольку его назначение имеет специфический характер, ведь при использовании в частных сферах он может принести больше минусов, чем плюсов.
Что касается песчаной подушки, о которой мы говорили на ранних этапах, то она должна выходить на величину до 1 метра больше, чем площадь основания будущего дома. Поэтому, рассчитывая объем песка, учитывают длину, равную 11,2 метра. При толщине подушки, равной 30 см, нам потребуется: 11,2*11,2*0,3 = 37 кубических метров песка.
В заключение: полезные советы специалистов
Если вы усвоили, как рассчитать толщину фундамента, то все равно важно не забывать о почве. Если почва имеет пучинистую структуру, то она способна опуститься и подняться до 5 см за год. Это чревато последствиями, поскольку фундамент будет играть, что может привести к образованию трещин в основании.
Что касается арматуры, то лучше всего связывать ее между собой проволокой. Как мы и говорили раньше, даже в полностью застывшем бетоне, связанная арматура может немного «играть», что делает ее подвижной. Это сохранит общую структуру основания, и не позволит появиться трещинам. Не экономьте на материале, особенно на бетоне и на количестве арматуры. Помните, что снижая диаметр арматуры на 1 порядок, вы теряете до 5-8% несущей способности основания.
Заливать бетон на землю без песка тоже нельзя. Не забывайте утрамбовать подушку. Постарайтесь залить бетон за один день, поскольку это позволит добиться большей прочности конструкции. Учитывайте, что минимальная толщина фундамента в виде монолитной плиты не может быть менее 15 см.
betonov.com
расчет толщины бетона для дома из газобетона
Эскиз с указанием толщины плитного фундаментаМонолитные плитные фундаменты можно встретить не только в частном, но и хозяйственном строительстве. Монолитные плиты способны выдерживать большие нагрузки, масса построенного здания равномерно распределяется между плитой и грунтом, поэтому фактор проседания в таких основаниях отсутствует.
Они могут быть различной конструкции, глубины установки и типа, но в целом, состоят из бетона и арматурного пояса. Дополнительно используется песчано-гравийная подушка и гидроизоляция, но это уже сопутствующие материалы и на толщину, собственно, плиты они не влияют. Часто используются как основание для газобетонных и кирпичных зданий.
Какие параметры влияют на расчет плиты
Схема с указанием толщины всех слоев плитного фундаментаЛюбой расчет плиты для монолитного фундамента нужно начинать непосредственно с подготовки эскизного проекта будущего дома. Также изначально учитывается еще ряд ключевых параметров, без которых правильно посчитать толщину основания не получится:
- материал будущего здания, это может быть дерево, кирпич или газобетон;
- расстояние между арматурными слоями. Это расчетный параметр, зависит от глубины залегания грунтовых вод, структуры почвы и способа выполнения плиты;
- расчетная толщина бетона. Нужно помнить, что бетон должен полностью закрыть арматуру на всех плоскостях без исключения, желательно давать резервную толщину по опалубке не менее 5−7 см;
- толщина, тип и размеры арматурной сетки.
Как правило, для мягких и легких строительных материалов, типа газобетона, достаточно только просуммировать все эти показатели и тогда получится толщина плиты. Оптимальной считается толщина плиты в 20− 30 см, но конечный результат также определяется составом почвы и равномерностью залегания всех грунтовых пород. Иногда к таким показателям также добавляется параметр послойного суммирования, если грунты неоднородные.
Кроме габаритов самого плитного основания, существует также толщина дренажного слоя, песчаной подушки и гидроизоляционного слоя. Также нужно помнить, что для обустройства такого фундамента нужно снять верхний плодородный слой почвы и вырыть котлован на глубину не менее 0,5 м. Такая глубина залегания дна котлована определяется необходимостью укладывать щебень толщиной 0,2 м и песок на толщину 0,3 м.
В результате получается, что расчетная толщина плитного фундамента составляет суммарно приблизительно 0,6 м. Но и такая величина не считается стандартной, ведь также существует фактор проседания почвы за счет массы здания, есть свои характеристики грунта и высота расположения грунтового горизонта. Также стоит учитывать массу бетона, которая также будет влиять на толщину конструкции в целом.
Например, фундамент для кирпичного дома должен на 5 см быть толще, чем для газобетона. Также учитывается наличие дополнительных этажей, так как каждый добавляет свою нагрузку на основание, и оно будет равномерно возрастать в толщине.
Итак, чем выше и больше здание, тем толще фундаментная плита, а если дом сделан из газобетона, тогда плита будет еще толще. Стандартный двухэтажный дом из газобетона будет устроен на плите толщиной от 35 см, иногда даже и больше, если дом имеет сложную структуру и разветвленную систему несущих стен и перегородок.
Для чего нужно рассчитывать толщину плитного фундамента
Толщина готового плитного основания под зданиеВсе расчеты плитных оснований всегда делаются в строгом соответствии с нормами ГОСТ и СНиП. Если будет точно рассчитано, какая конструкция для данного здания будет оптимальной, то можно точно рассчитать необходимое количество бетона для его возведения и фундамент получится очень прочный, как и будущий дом.
Перед началом расчетов нужно дополнительно получить следующие данные:
- Общий периметр фундамента (соответствует размерам дома, может быть немного больше за счет дополнительной отмостки или внешнего гидроизоляционного слоя).
- Суммарную площадь плиты с учетом всех защитных слоев и гидроизоляций.
- Площадь поверхностей, которые прямо контактируют с грунтом.
- Количество строительных материалов
- Расчетные нагрузки на почву за счет подошвы.
А также необходимы данные о конструкции арматурного пояса, периодичности ячеек и общего веса арматуры.
Расчет песчано-щебеневой подушки
Схематическое отображение плитного фундамента с указанием толщины песчано-щебневой подушкиТолщина подушки часто меняется в зависимости от состояния грунта и типа здания, а также из чего дом сделан. Толщина зависит от множества показателей, ведь для деревянных зданий достаточно подушки толщиной в 15 см, а вот для массивных домов из газобетона – уже не менее полуметра. Но, как правило, толщина подушки рассчитывается для каждого дома индивидуально, тут учитываются следующие факторы:
- состояние и структура грунта;
- степень промерзания почвы;
- пучение почв и сезонные подвижки;
- влажность почвы и высота залегания грунтовых горизонтов;
- материал дома и суммарная масса здания;
- размеры плиты.
Щебень в подушке нужен для компенсации пучинистости грунта, поэтому невысокую плотность почвы щебень компенсирует каменистостью. Также это отличный дренажный материал, особенно на глинистых грунтах с высоким содержанием влаги. Песок обеспечивает равномерное распределение массы здания по всей площади подошвы.
Пример расчета основных параметров плиты фундамента
Эскиз оптимальной толщины плиты фундаментаЧтобы правильно разобраться в расчете параметров плитного фундамента, а также четко рассчитать необходимое количество бетона, стоит использовать следующий пример:
- Принимается типичное здание из газобетона площадью 100 м² (10х10) и под него подбирается плитный фундамент на скальных породах толщиной 0,25 м мелкозаглубленного типа.
- Объем плиты в таких случаях составляет 25 м³. Это суммарное количество бетона, необходимое для заливки такой конструкции. Тут объем арматурной сетки принимается за ноль, чтобы не усложнять расчеты. На практике такие расчеты также проводятся, но уже для больших сооружений.
- Установка ребер жесткости, которые используются для повышения надежности конструкции. Шаг ребер жесткости составляет 3 м, при этом создаются квадраты.
- Длина ребер жесткости будет соответствовать длине фундамента, а высота – это толщина плиты.
Итак, для заливки плитного фундамента площадью 100 м² нужно использовать 25 м³ бетона. Также сюда пойдет некоторое количество арматуры, гидроизоляции и песка со щебнем для подушки. В целом хочется отметить, что любому застройщику посчитать толщину плиты можно самостоятельно, достаточно иметь минимальные математические знания.
Зато, если сразу сделать расчет фундаментной плиты, то можно в общем контролировать расходы строительных материалов, и следить за недобросовестными строителями, а также четко определиться с размерами дома из газобетона или кирпича. Необходимое количество материалов Вы так же можете посчитать на нашем онлайн калькуляторе.
fundamentclub.ru
Монолитная плита фундамента для дома, гаража: толщина, пошаговая инструкция, схемы
Плитный фундамент считается самым надежным и выбирается при строительстве домов на неустойчивых и подтапливаемых почвах. Этот тип оказывает минимальное воздействие на грунт и обеспечивает равномерное распределение всех весовых нагрузок. Технология заливки сама по себе простая, основной акцент делается на расчете параметров плиты, а именно: глубины заложения, высоты подушки, марки и толщины бетона, сечения арматуры, потребности в утеплении. Диапазон варьируется от 15 до 35 см, если расчетная величина отличается, то рассматриваются другие варианты основ.
Оглавление:
- Описание конструкции
- Как рассчитать толщину фундамента?
- Возведение монолитного основания по шагам
Особенности плитного фундамента
Представляет собой бетонный монолит с двумя рядами сетки из арматуры, размещаемый поверх утрамбованной песчаной подушки, в особо сложных случаях – усиленный ребрами жесткости снизу. Величина затрат на его строительство зависит от степени заглубленности основания: на устойчивых почвах оно практически сравнивается с землей и требует минимальных вложений и усилий. На плывущих грунтах или при необходимости организации подвального пространства на плитный фундамент уходит до 1/3 общестроительного бюджета, так как закладка проводится ниже уровня промерзания.
Существуют нормы, согласно которым слой армосетки размещается на расстоянии не менее 5 см от края плиты, 7 – между собой, минимальное сечение арматуры – 12 см. С учетом укладки двух прутьев в решетку итоговая толщина составляет 21,8 см. Но использовать его по умолчанию нельзя, точные параметры монолитного фундамента определяет расчет. Полученное значение сравнивают с рекомендуемым с учетом веса здания и геологических условий участка:
| Объект строительства | Для устойчивых грунтов | Для сильно пучинистых |
| Хозяйственные постройки летняя кухня, баня, гараж | 10-15 | 15-20 |
| Толщина плиты для дома из газобетона, пиломатериалов или ОСБ (1-2 этажа) | 25 | 30 |
| То же для здания из кирпича или бетона более двух этажей | 25-30 | 30-35 |
Толщина плиты для деревянного дома зависит от этажности, при использовании хорошо просушенных материалов их удельный вес не превышает 600 кг/м3, что в 2,5-3 меньше, чем у кирпича. Как следствие рекомендуемое значение составляет 30 см.
Последовательность расчета толщины будущей плиты
К исходным данным относят: все весовые нагрузки, включая снеговые, удельное давление на грунт для данного типа фундамента (справочная величина, зависит от типа почвы), площадь постройки. Вес самой монолитной плиты игнорируется благодаря ее размещению на песчаной подушке. Основные этапы расчета при этом:
- Анализ и грунта и определение оптимального удельного давления на фундамент.
- Расчет массы постройки. Суммируется вес стен (включая отделку и утеплитель), перекрытий, кровельных конструкций, мебели, снега на крыше зимой.
- Определение удельной нагрузки на грунт путем деления веса дома на площадь и сравнение ее с нормативным значением. Полученная разница умножается на размеры плитного фундамента, итоговое число соответствует его требуемой массе.
- Расчет оптимального объема (деление предыдущего значения на плотность бетона) и толщины монолита.
- Округление до ближайшей величины, кратной 5 (не важно в какую сторону).
- Перерасчет массы монолитного фундамента и сравнение его с рекомендуемой, расхождение не должно превышать ±25 %.
Следующим шагом является определение оптимальной глубины заложения и толщины подушки из щебня и песка, эти факторы напрямую зависят от типа почвы. Минимальная высота траншеи – 60 см, но такая закладка допустима лишь на устойчивых грунтах. Во всех остальных случаях плитный фундамент размещается на 60 см ниже уровня промерзания. Толщина засыпки зависит от веса постройки, минимум составляет:
- Для гаража – 25 см.
- Легких щитовых конструкций – 15 см.
- Фундамента для дома из бруса – 25-30 см.
- Для здания из кирпича и бетона – 50 см (из ни 20 – щебень, 30 – песок).
Этот слой обеспечивает равномерность распределения весовой нагрузки, на сложных почвах его увеличивают на 5 см как минимум.
Этапы строительства монолитного фундамента по шагам
Работы начинаются с анализа состояния грунта и расчета толщины самого основания и подушки под ним, после чего определяется требуемое количество стройматериалов. При возведении монолитной плиты рекомендуется придерживаться следующей схемы действий:
1. Разметка участка и земляные работы.
2. Настил геотекстильного полотна по дну и периметру стен выкопанного котлована.
3. Размещение дренажного отвода. Необязательный этап, выбирается при высоком уровне грунтовых вод. В этом случае по дну котлована прорывают неглубокие траншеи, закрываемые тем же геотекстилем, поверх которого прокладываются пластиковые трубы с отверстиями. После чего их засыпают щебнем и накрывают еще одним слоем сетки. Рекомендуемая схема расположения труб – поперек будущей монолитной плиты.
4. Организация подушки, первым засыпается и трамбуется щебень (на особо сложных грунтах – пропитанный битумом), после чего эту операцию повторяют с песком, для облегчения процесса уплотнения его слегка смачивают. На этом этапе задействуется вибротехника, достичь нужной плотности без оборудования непросто.
Важный нюанс: используется песок только крупных фракций, при превышении толщины подушки свыше 10 см он трамбуется послойно.
5. Прокладка коммуникаций согласно заранее составленной схемы (при необходимости). Этот этап проводится одновременно с предыдущим, водопроводные или канализационные трубы размещаются поверх прослойки из щебня. Сверление монолитной фундаментной плиты после застывания считается грубейшим нарушением технологии, важно продумать любые мелочи.
6. Выравнивание дна котлована тощим бетоном. Еще один необязательный, но рекомендуемый этап, выбираемый при риске подтапливания или смещения грунта. Толщина заливаемого слоя – в пределах 10 см.
7. Монтаж опалубочных конструкций, проверка разметки и отклонений по уровню.
8. Настил рулонной гидроизоляции с обязательным выпуском по краям около 1 м. Опытные строители используют не менее двух слоев, все стыки обрабатывают паяльником.
9. Утепление будущей монолитной плиты (рекомендуется) – укладка экструдированного пенополистирола по дну и бокам котлована с учетом отверстий для коммуникаций. Их толщина учитывается заранее, до начала монтажа опалубки.
10. Армирование – перевязка железных прутьев с минимальным сечением в 12 мм с помощью пластиковых хомутов или проволоки с интервалом от 20 до 30 см. Сетка размещается в два слоя, нижний связывается из более толстой и прочной арматуры. На этом этапе важно не повредить утеплитель (при наличии) или гидроизоляцию, поэтому под прутья размещают специальные пластиковые подпорки.
11. Заливка бетона. Этот этап проводится в один день, при большом объеме фундамента имеет смысл заказать готовый раствор. Допускается самостоятельное приготовление бетона с маркой прочности не ниже М300, но допустимый перерыв в процессе не превышает 12 часов. Бетон заливается, разравнивается и трамбуется исключительно послойно по всему периметру монолитной плиты. Заполнение отдельными участками приводит к образованию трещин, этот фактор является еще одним доводом в пользу заводского раствора. Залитый бетон уплотняется глубинными вибраторами, в крайнем случае – вручную, после чего его поверхность разглаживается, выравнивается рейками и накрывается полиэтиленовой пленкой.
12. Выдержка монолитного фундамента – не менее 4 недель, с обязательным уходом за поверхностью (обрызгивании водой) в течении первых 7-10 дней.
13. Снятие опалубки, гидроизоляция боковых стен плиты, а именно – поднятие и крепление к стенам отложенных ранее рулонных стройматериалов.
Указанная технология строительства фундамента требует значительных вложений и трудозатрат, важно понимать, что все они будут бесполезны при выборе неправильной толщины плиты или глубины ее заложения. Такие этапы, как анализ состояния грунта, расчет параметров основания и непосредственно бетонирование однозначно стоит доверить специалистам. Данная пошаговая инструкция подходит для возведения плоской монолитной железобетонной плиты, при необходимости прокладки ребер жесткости процесс усложняется: подготавливаются специальные траншеи вдоль несущих стен с шагом не менее 3 м. Но их точные размеры и интервал определяет сложный инженерный расчет, в частном строительстве этот вариант используется редко.
stroitel-lab.ru
Фундамент плита – расчет толщины
Экономически оправдан плитный фундамент при высоком УГВ, на глинистых грунтах для кирпичных коттеджей. Плита обладает максимальной несущей способностью ввиду большой опорной поверхности. Однако для обеспечения конструкционной прочности необходим точный расчет толщины конструкции, укладка двух арматурных сеток.
Конструкция плитного фундамента
Самым дорогостоящим является плитный фундамент для здания. Поэтому вполне естественным желанием каждого застройщика является необходимость снижения бюджета строительства. В проект должна закладываться плита минимальной высоты, обеспечивающая прочность, ресурс постройки. Производят расчет толщины ж/б конструкции с учетом следующих факторов:
- грунт – плодородный слой убирается в пятне застройки полностью
- подстилающий слой – вместо чернозема укладывается песчаная, щебенчатая фундаментная подушка толщиной 40 – 60 см в зависимости от содержания глины в почве
- подбетонка – необходима для выравнивания основания, защиты гидроизоляционного ковра, предотвращения протечек цементного молочка в щебень, песок
- гидроизоляция – 2 – 3 слоя наплавляемого рулонного материала (Технониколь, Бикрост)
- утепление – слой экструдированного пенополистирола высокой плотности используется для сохранения геотермального тепла в зданиях с периодическим режимом обогрева либо эксплуатирующихся без отопления, в шведских плитах УШП теплоизолятор необходим для снижения теплопотерь от систем теплого пола
- плита – две арматурных сетки, уложенные в бетоне
Внимание: Верхняя часть плиты должна выступать из земли, так как ресурс стеновых материалов (кирпич, венцы сруба, брус каркасника) резко снижается при контакте с землей.
Расчет толщины плитного фундамента
Существенным недостатком, который имеет фундамент плита, является отсутствие полноценного цоколя. Поэтому используется две разновидности плавающих плит с ребрами жесткости:
- чашеобразная плита – ребра жесткости направлены вверх, напоминают балки ростверка, жестко связанные с основной конструкцией вертикальной арматурой
- перевернутая чаша – ребра жесткости направлены вниз, за счет чего, сама плита приподнята над грунтом, конструкция используется в утепленных плитах УШП
Ребра жесткости армируются каркасами по аналогии с ростверком, МЗЛФ. Это позволяет снизить толщину плиты в центральной части. Например, в УШП она составляет 10 – 15 см вместо стандартных 25 – 40 см, что позволяет снизить расход бетона на 20%.
Внимание: Ребра жесткости проходят по периметру плиты, под внутренними несущими стенами, через каждые 3 м вдоль короткой стены жилища.
Кроме того, расчет толщины конструкции должен учитывать:
- минимальное расстояние между арматурными сетками – 10 см, согласно СП 63.13330
- защитный слой бетона – нижний у подбетонки 2 – 5 см, верхний 3 – 7 см
Таким образом, еще до начала вычислений минимальное значение толщины плавающей плиты без ребер жесткости можно выбрать предварительно:
- трехэтажный кирпичный коттедж – от 40 см
- двухэтажный бетонный, кирпичный дом – 25 – 35 см
- двухэтажный сруб, жилище из газобетона – 30 – 40 см
- каркасная конструкция, СИП-панели – 20 – 30 см
- надворные постройки, пристрои к дому – 10 – 15 см
Если в проект заложен фундамент плита с ребрами жесткости, толщину центральной части снижают до 10 – 15 см. Расчет несущей способности плитного фундамента для малоэтажного строительства всегда показывает запас 200 – 300%. Однако, запрещено эксплуатировать подобный фундамент на свежих насыпях, торфяниках, пылеватых песках:
- расчетное сопротивление этих грунтов недостаточно
- здание будет просаживаться ежегодно
Единственным вариантом для строительства плавающей плиты на не стабильных грунтах является укрепление основания. Например, на торфяниках изготавливаются вертикальные дрены, пятно застройки нагружается песчаной насыпью. Вода выдавливается сквозь дрены, подстилающий слой уплотняет грунт. Строить фундамент по этой технологии можно через 6 – 12 месяцев.
Внимание: Если вместо стен коттеджа используются колонны (например, для панорамного остекления нижнего этажа), необходим расчет на продавливание плиты колонной. Для стен подобные вычисления не нужны, однако цоколь должен отстоять на 30 см минимум от края плитного фундамента внутрь.
Это требование обусловлено тем, что нагрузки от веса силовых конструкций, распределяемые стенами, действуют, не только вертикально вниз, но и под углом 45 градусов наружу. Поэтому вектор сил должен располагаться внутри железобетона, а не выходить из плиты наружу. Таким образом, габариты плитного фундамента на 30 см больше размера коробки коттеджа с каждой стороны. Дополнительный расчет в этом случае не требуется.
Толщина подстилающего слоя не зависит от этажности дома, веса стеновых материалов. При высоком УГВ необходимо использовать щебень, который создает разрыв слоя капиллярной юбки. В песках почвенная влага способна подниматься вверх к бетонным конструкциям при отрицательном давлении. Поэтому песчаная фундаментная подушка применяется на участках, где горизонт грунтовых вод находится ниже 1 м от подошвы фундамента.
Глубина залегания плитного фундамента
Ввиду того, что заливать монолитные конструкции на пахотном слое запрещено, чернозем удаляется из котлована целиком. Глубина слоя обычно составляет 40 см, которые засыпаются нерудным материалом, не содержащем глины. Особенности технологии малозаглубленной плиты следующие:
- если в коттедже используется постоянное отопление, грунт под ним не может промерзнуть, достаточно утеплить отмостку на глубине 30 – 40 см, чтобы полностью ликвидировать вспучивание
- для дач с периодическим включением обогрева, садовых домиков без отопления придется уложить пенополистирол под плиту, отмостку
- лишь в этом случае геотермальное тепло недр сохранится в любые морозы, чтобы не возникали силы пучения
Максимальный бюджет строительства наблюдается у заглубленной ниже отметки промерзания плиты. Этот вариант оправдан исключительно для зданий с подвальным этажом. Наружный периметр подземных стен придется утеплить полностью, произвести засыпку пазух нерудным материалом, предварительно уложив пристенный или кольцевой дренаж.
Внимание: С учетом удаления плодородного слоя, замены его нерудным материалом фундамент 30 – 40 см толщины заглубляется в грунт на 10 – 20 см максимум. Поэтому потребуется либо кирпичный цоколь, либо монолитные балки под несущими стенами, выполняющие ту же функцию увеличения расстояния между землей, стеновыми материалами.
Высота плавающей плиты над поверхностью
Согласно нормативам СП 21.13330 плитный фундамент можно заглублять на любое расстояние, ориентируясь на уровень УГВ, состав почвы. Однако, чем выше расположена плита над поверхностью, тем больше ресурс у стеновых материалов. Например, ремонтопригодность нижних венцов сруба гораздо выше, если они находятся над землей.
Поэтому для брусовых, бревенчатых срубов обычно применяются плиты с ребрами жесткости:
- чашеобразная – отливается плита, после набора прочности бетона монтируется опалубка, изготавливаются ж/б балки под несущими стенами
- перевернутая чаша – наружные щиты опалубки выше, внутренние остаются под бетонной конструкцией на весь период эксплуатации, внутренний периметр заполняется песком либо укладывается пенополистирол для утепления конструкции
На пучинистых грунтах необходим расчет сечения арматуры, ячейки сетки нижнего, верхнего пояса. Запрещено жестко связывать фундаменты присторев, отмостку с плавающей плитой. Различные нагрузки, неравномерное промерзание почв под этими конструкциями могут привести к раскрытию трещин в железобетоне.
В этом случае расчет производится на растяжение подошвы от сборных нагрузок, верхней поверхности плиты при возникновении сил пучения.
Внимание: Нижняя сетка может изготавливаться из прутков 10 – 16 мм, так как сборные нагрузки присутствуют всегда. Нижняя сетка вяжется из стержней 8 – 14 мм, поскольку вспучивание частично уравновешивается весом дома.
Таким образом, плитный фундамент для надворных построек имеет толщину от 10 см. Для опирания коттеджа потребуется расчет несущей способности. На выбор толщины влияет размер защитного слоя бетона, минимально допустимое расстояние между арматурными сетками.
fundamentdomov.ru
Толщина фундаментной плиты для двухэтажного дома
Толщина монолитной плиты фундамента
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.
Плитное основание в разрезе
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.
Армирование монолитной плиты — обязательный этап фундаментных работ
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.
Внешний вид плитной фундаментной конструкции
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.
Толщина монолитной плиты фундамента обновлено: Июль 28, 2016 автором: zoomfund
Монолитный плитный фундамент: расчет, толщина и особенности
Нужна помощь на стройке?
Плитный фундамент – сплошное основание из армированного бетона, которое укладывается под всей площадью здания. Фундаменты данного типа очень прочные и оказывают наименьшее давление на грунт. Но указанными преимуществами может обладать только тот плитный фундамент, толщина которого рассчитана с учетом характера грунта, глубины закладки и нагрузок, которые будет нести само основание во время его эксплуатации.
Особенности расчета толщины плитного фундамента
При проведении расчета толщины монолитной фундаментной плиты необходимо учитывать следующие величины:
- промежуток между арматурными сетками;
- толщина бетонного слоя над верхней и под нижней арматурной сеткой;
- толщина арматуры.
Самый простой расчет толщины плитного фундамента осуществляется путем суммирования всех этих показателей, при этом оптимальным значением принято считать толщину плиты в 20-30 см. Конечный результат расчета во многом определяется составом грунта и равномерностью залегания пород.
Помимо габаритов плиты основания при обустройстве фундамента необходимо учитывать ширину дренажного слоя и песчаной подушки. Для установки плитного фундамента снимается верхний слой грунта и роется котлован глубиной около 0,5 м. Данная величина определяется с учетом того, что щебень укладывается слоем примерно в 20 см, песок – около 30 см.
В итоге простого суммирования получается, что минимальная толщина всего плитного фундамента не может быть меньше 60 см. Но этот показатель может значительно варьироваться в зависимости от изменений характеристик грунта и веса всей будущей постройки, под которую данное основание сооружается.
Так, плитный фундамент для кирпичного здания должен быть на 5 см толще такого же основания для постройки из пенобетона. При этом при наличии второго этажа в кирпичном доме толщина монолитной фундаментной плиты возрастает до 40 см (или больше — в зависимости от веса и конфигурации строения), а при строительстве двухэтажной постройки из пенобетона – как минимум до 35 см. Данные цифры приведены в качестве примера для понимания того, насколько толщина плитного основания зависит от типа постройки, под которую оно закладывается. Точные показатели для конкретного здания определяются путем расчетов, которые рекомендуется поручать специалистам.
Зачем измерять толщину плитного фундамента
Все указанные расчеты должны выполнятся в соответствии с нормами соответствующих СНиП и ГОСТ. Зная, какая толщина плитного фундамента наиболее подходит для сооружаемой постройки, можно не только обеспечить прочное основание под строящееся здание, но и определить количество необходимых материалов для его закладки.
Помимо толщины для расчета плитного фундамента нужно определить:
- периметр (длину всех сторон) основания;
- площадь плиты, включая термо- и гидроизоляцию;
- площадь боковой поверхности;
- количество бетона;
- вес бетона;
- нагрузку на почву;
- диаметр арматуры в сетке;
- диаметр вертикальных прутьев арматуры;
- размер ячейки сетки;
- нахлест арматуры;
- общую длину арматурных прутьев;
- общий вес арматуры.
Для расчета количества бетона, необходимого для заливки плитного фундамента, из общего объема вычитается объем закладываемой термоизоляции.
Подушка под плитный фундамент: определяем толщину
Подушка под плитное основание укладывается по всей площади. Она состоит из слоя щебня и слоя песка, которые наносятся на предварительно выровненное дно котлована. Сначала насыпается щебень, как правило, слоем в 20 см, а затем песок – слоем в 30 см. Таким образом, наиболее распространенная толщина подушки под плитный фундамент составляет примерно 0,5 м.
Следует учитывать, что толщина каждого из двух слоев песчано-щебеночной подушки может варьироваться в довольно значительных пределах. Данный показатель зависит от нескольких факторов, среди которых основными являются характеристики грунта и вес постройки. Например, для легких деревянных строений будет достаточно подушки толщиной 15 см, для гаража – 25 см, а полуметровый слой лучше всего подойдет для больших кирпичных зданий.
Щебень в данном случае компенсирует пучинистость и невысокую плотность грунта, а также является отличным дренажом, особенно на глинистых почвах с высоким уровнем грунтовых вод. Песок при этом обеспечивает равномерность нагрузки на грунт.
Пример расчета толщины и объема плитного фундамента
Расчет плитного фундамента выполняют для определения количества бетона, необходимого для его заливки. Для этого площадь подошвы следует умножить на ее толщину (высоту).
Проще всего разобраться с расчетом на конкретном примере, который можно использовать для других случаев, поменяв соответствующие цифры. Допустим, будет возводиться дом размером 10х10 метров и монолитный плитный фундамент, толщина которого составляет 0,25 м. Объем плиты в данном случае составит 25 кубических метров (10х10х0,25). Столько же бетона потребуется для заливки фундамента. Необходимо учесть и установку ребер жесткости, служащих для повышения устойчивости к деформациям. Они располагаются с шагом в три метра вдоль и поперек плиты, создавая в ней квадраты.
Для расчета плитного фундамента следует определиться с длиной и высотой ребер жесткости. Первый показатель устанавливается в соответствии с длиной каждой стороны основания и в рассматриваемом примере составляет 10 метров. Всего потребуется 8 ребер, поэтому общая длина составит 80 метров.
Поперечное сечение выполняется в форме трапеции или прямоугольника. По стандарту, ширина ребра должна составлять 0,8 от высоты. Для прямоугольных ребер общий объем составит 0,25х0,8х80 = 16 кубометров. У трапециевидных ребер нижнее основание равно 1,5 толщины фундамента, верхнее – 0,8. В рассматриваемом примере площадь трапециевидного поперечного сечения будет равна (0,8+1,5)/2х0,25=0,15 квадратных метров, а объем всех ребер составит 0,15х80=12 кубических метров.
Из рассмотренного примера видно, что для заливки монолитного плитного фундамента толщиной 25 см и размером 10х10 метров потребуется 25 кубических метров бетона. Эту величину совсем несложно рассчитать самостоятельно, чтобы определиться с затратами, которые потребуются для обустройства фундамента.
Толщина плитного фундамента – очень важный показатель, обеспечивающий его прочность и надежность. Она зависит от многих факторов и может изменяться на разных грунтах или для разных построек. Поэтому, чтобы возвести действительно крепкий дом, необходимо с повышенным вниманием отнестись к расчету толщины его плитного основания.
Понравилась статья? Поделитесь со своими друзьями
Определяем толщину плитного монолитного фундамента
В плане соотношения функциональность/затраты на возведение данный тип основания является предпочтительнее более известных аналогов – ленточного или свайного. Тем не менее, в малоэтажном строительстве плитный фундамент монтируется значительно реже. Главная причина – в слабой информированности частных застройщиков обо всех плюсах, особенностях и специфике обустройства монолита. Статья восполнит пробел в знаниях и позволит выбрать оптимальный вариант надежной опоры для любого сооружения в сочетании с разумной экономией.
Существует несколько названий (плавающий, сплошной) и модификаций такого фундамента. Все зависит от варианта и схемы монтажа. В строительстве известны плиты монолитные, сборные, «шведские», ребристые, коробчатые, с армированием (или без него) и ряд других. Рассматривать все инженерные решения не имеет смысла. Для индивидуального застройщика более интересна монолитная железобетонная плита, которая как нельзя лучше подходит для небольших частных сооружений. Поэтому на ней и будет акцентировано внимание, тем более что технология ее строительства – одна из самых простых.
Особенности
1. Повышенная несущая способность. Монолитная плита создает небольшое давление на грунт вследствие равномерности распределения всей нагрузки, независимо от толщины заливки. Отличный вариант для дома из бруса, ячеистых бетонов, даже кирпича.
2. Пространственная жесткость. Это исключает вероятность проседания на отдельных участках (пример – лента) и появления трещин в бетоне, на стенах или разошедшихся стыков.
3. Универсальность в применении. Плитный фундамент подходит для любых грунтов, в том числе и называемых проблемными.
4. Упрощенная технология строительства. Возведение монолитной плиты не требует проведения объемных земляных работ, что существенно экономит время.
На заметку! Это не касается варианта, когда проектом (схемой) предусмотрено цокольное (подвальное, технологическое) помещение. В этом случае затраты на монолитный фундамент могут достигать ⅓ – ½ от всей сметы на строительство.
5. Возможность качественного утепления. Варианты – укладка под основание пенополистирола, введение в раствор спец/добавок.
6. Снижение расхода бетона. Хотя это справедливо лишь для случаев обустройства незаглубленной монолитной плиты.
Многие из них относительные, но отметить стоит и их.
1. Сложность расчетов. Это касается толщины будущей плиты. Если речь идет о здании с подвальным помещением, то лучше выбрать другой вариант основания. Во-первых, резко возрастет стоимость строительства. Во-вторых, существенно усложнятся расчеты для монолитной плиты.
2. Большие затраты. Здесь многое зависит от конкретной схемы, но неоспоримо то, что при таком строительстве достигается экономия на других материалах. Если плитный фундамент мелкозаглубленный, небольшой толщины, она может быть внушительной.
3. Трудоемкость. Вопрос в том, насколько правильно организованы строительные работы. Например, использование «автомиксера» значительно упрощает технологию заливки бетонного раствора и экономит время. То же касается и точности расчетов толщины монолитного фундамента.
4. Определенные трудности с отдельными проектами. В первую очередь при реализации схемы с подвальным помещением и в процессе строительства на рельефном грунте.
Расчет толщины плиты
Уместно привести лишь общую инструкцию и рекомендации, так как многое зависит от особенностей строительства – характеристики почвы, этажность дома, материалы, из которых он возводится, и ряд других нюансов.
Исходные данные для расчета толщины фундамента:
- Тип грунта.
- Конфигурация подземных водоносных пластов.
- Уровень промерзания почвы.
- Наличие дренажной системы на участке и ее схема (если она смонтирована).
- Общая нагрузка на фундамент.
1. Толщина элементов усиления бетона (прутка, сетки).
2. Размер ячеек армирования и интервал между его слоями в монолите.
3. Отстояние прутка от верхнего и нижнего среза фундамента.
Совет. Если на чем и экономить, то только не на расчетах. В инструкциях на тематических сайтах, посвященных данному вопросу, дается лишь общая рекомендация по оптимальной толщине бетона – в пределах от 200 до 400 мм. Но при этом не учитывается специфика возведения монолитного фундамента под конкретное сооружение на определенном участке.
Действительно рабочий законный способ экономии.
Это нужно знать каждому!
Разница в данном параметре основания для однотипных строений может быть значительной. Например, толщина плиты для деревянного дома варьируется в довольно больших пределах и зависит как раз от характеристик почвы, хотя это и сравнительно легкое сооружение в 1-2 этажа.
- Сечение прутка – 12.
- 2 уровня армирования, интервал между которыми – 70.
- Отстояние арматуры от срезов бетонного монолита – по 50.
Расчет: 12 х 2 + 70 + 50 х 2 = 194.
Округленно – 20 см. К примеру, это минимальная толщина плиты для дома из газобетона. Но при условии строительства монолитного фундамента мелкого заглубления на хорошем, плотном грунте. Именно поэтому все расчеты желательно поручить профессионалу.
Порядок возведения
Далее пошагово будут рассмотрены лишь основные этапы работы по сооружению монолитной конструкции, без учета специфики местности и самого сооружения.
1. Разметка территории.
Производится после ее полной зачистки в соответствии со схемой строительства и наиболее приемлемым способом – «золотой треугольник», по диагоналям и т. п.
2. Земляные работы.
Глубина котлована определяется общей толщиной плитного фундамента и «подушки». Для последней этот параметр выбирается в пределах 350 мм. Если предполагается дополнительное утепление основания Пеноплексом, то соответственно увеличивается и объем вынимаемого грунта.
По поводу структуры «подушки» мнения самые разные. Есть рекомендации засыпать ПГС, кто-то советует использовать песок вперемежку со щебнем. Нужно учесть, что чем меньше подсыпка впитывает влагу из грунта, тем дольше прослужит фундамент. Исходя из этого, предпочтительнее под монолит насыпать крупнозернистый песок, уплотнить его слой, а уже сверху – щебенку, которая также утрамбовывается.
На заметку! Перед обустройством «подушки» обязательно производится максимальное уплотнение грунта в котловане. От этого напрямую зависит надежность монолитной конструкции. Кроме того, желательно выстлать дно геотекстилем.
3. Монтаж опалубки.
Если фундамент мелкого заглубления, то можно ограничиться лишь узкими щитами из досок, которые выкладываются по периметру котлована и сбиваются в единую конструкцию. Как вариант – плиты пенополистирола в качестве опалубки несъемного типа.
Рекомендация – если возводится дом более чем в 1 этаж, а грунт из категории «проблемных», то на этом этапе делается бетонная стяжка толщиной примерно в 100 мм.
В данном случае целесообразно использовать монолитное полотно. Такая бесшовная защита от влаги намного эффективнее рулонных материалов, полосы которых еще придется скреплять.
5. Слой теплоизоляции.
Не обязательно, но при укладке под монолит Пеноплекса полы 1-го этажа будут значительно теплее.
Первая сетка устанавливается не на гидроизоляцию (утеплитель), а на специальные приспособления, называемые «защитой бетона». Их высота определяет толщину его слоя от арматуры до нижнего среза плиты. В продаже встречаются различные варианты таких подставок, поэтому подобрать (или изготовить самостоятельно) нетрудно.
7. Заливка раствора.
Ничего сложного в этой операции нет, если заранее кое-что предусмотреть.
- При выборе бетона нужно ориентироваться не только на его марку (не ниже 300-й), но и на размер фракций наполнителя. Чем они крупнее, тем впоследствии будет сложнее уплотнять раствор. А учитывая небольшую толщину плиты, этим придется заниматься вручную.
- Работу нельзя оставлять на следующий день. Монолит заливается сразу, полностью. Поэтому понадобится хотя бы 1 помощник, даже если фундамент по габаритам и небольшой.
Автор еще раз обращает внимание читателя, что это общепринятый алгоритм действий по возведению монолитного основания плиточного типа, без учета местных особенностей.
Источники: http://rfund.ru/raschet/fundament-plita-raschet-tolshhiny.html, http://fundamentprofi.ru/vidyi-fundamenta/plitnyij/tolschina, http://stroitel-list.ru/fundament/opredelyaem-tolshhinu-plitnogo-monolitnogo-fundamenta.html
1pofundamentu.ru
Толщина плитного фундамент
Плитный фундамент – сплошное основание из армированного бетона, которое укладывается под всей площадью здания. Фундаменты данного типа очень прочные и оказывают наименьшее давление на грунт. Но указанными преимуществами может обладать только тот плитный фундамент, толщина которого рассчитана с учетом характера грунта, глубины закладки и нагрузок, которые будет нести само основание во время его эксплуатации.
Плитный фундамент – сплошное основание из армированного бетона, которое укладывается под всей площадью здания. Фундаменты данного типа очень прочные и оказывают наименьшее давление на грунт. Но указанными преимуществами может обладать только тот плитный фундамент, толщина которого рассчитана с учетом характера грунта, глубины закладки и нагрузок, которые будет нести само основание во время его эксплуатации.
Особенности расчета толщины плитного фундамента
При проведении расчета толщины монолитной фундаментной плиты необходимо учитывать следующие величины:
- промежуток между арматурными сетками;
- толщина бетонного слоя над верхней и под нижней арматурной сеткой;
- толщина арматуры.
Самый простой расчет толщины плитного фундамента осуществляется путем суммирования всех этих показателей, при этом оптимальным значением принято считать толщину плиты в 20-30 см. Конечный результат расчета во многом определяется составом грунта и равномерностью залегания пород.
Помимо габаритов плиты основания при обустройстве фундамента необходимо учитывать ширину дренажного слоя и песчаной подушки. Для установки плитного фундамента снимается верхний слой грунта и роется котлован глубиной около 0,5 м. Данная величина определяется с учетом того, что щебень укладывается слоем примерно в 20 см, песок – около 30 см.
В итоге простого суммирования получается, что минимальная толщина всего плитного фундамента не может быть меньше 60 см. Но этот показатель может значительно варьироваться в зависимости от изменений характеристик грунта и веса всей будущей постройки, под которую данное основание сооружается.
Так, плитный фундамент для кирпичного здания должен быть на 5 см толще такого же основания для постройки из пенобетона. При этом при наличии второго этажа в кирпичном доме толщина монолитной фундаментной плиты возрастает до 40 см (или больше — в зависимости от веса и конфигурации строения), а при строительстве двухэтажной постройки из пенобетона – как минимум до 35 см. Данные цифры приведены в качестве примера для понимания того, насколько толщина плитного основания зависит от типа постройки, под которую оно закладывается. Точные показатели для конкретного здания определяются путем расчетов, которые рекомендуется поручать специалистам.
Зачем измерять толщину плитного фундамента
Все указанные расчеты должны выполнятся в соответствии с нормами соответствующих СНиП и ГОСТ. Зная, какая толщина плитного фундамента наиболее подходит для сооружаемой постройки, можно не только обеспечить прочное основание под строящееся здание, но и определить количество необходимых материалов для его закладки.
Помимо толщины для расчета плитного фундамента нужно определить:
- периметр (длину всех сторон) основания;
- площадь плиты, включая термо- и гидроизоляцию;
- площадь боковой поверхности;
- количество бетона;
- вес бетона;
- нагрузку на почву;
- диаметр арматуры в сетке;
- диаметр вертикальных прутьев арматуры;
- размер ячейки сетки;
- нахлест арматуры;
- общую длину арматурных прутьев;
- общий вес арматуры.
Для расчета количества бетона, необходимого для заливки плитного фундамента, из общего объема вычитается объем закладываемой термоизоляции.
Подушка под плитный фундамент: определяем толщину
Подушка под плитное основание укладывается по всей площади. Она состоит из слоя щебня и слоя песка, которые наносятся на предварительно выровненное дно котлована. Сначала насыпается щебень, как правило, слоем в 20 см, а затем песок – слоем в 30 см. Таким образом, наиболее распространенная толщина подушки под плитный фундамент составляет примерно 0,5 м.
Следует учитывать, что толщина каждого из двух слоев песчано-щебеночной подушки может варьироваться в довольно значительных пределах. Данный показатель зависит от нескольких факторов, среди которых основными являются характеристики грунта и вес постройки. Например, для легких деревянных строений будет достаточно подушки толщиной 15 см, для гаража – 25 см, а полуметровый слой лучше всего подойдет для больших кирпичных зданий.
Щебень в данном случае компенсирует пучинистость и невысокую плотность грунта, а также является отличным дренажом, особенно на глинистых почвах с высоким уровнем грунтовых вод. Песок при этом обеспечивает равномерность нагрузки на грунт.
Пример расчета толщины и объема плитного фундамента
Расчет плитного фундамента выполняют для определения количества бетона, необходимого для его заливки. Для этого площадь подошвы следует умножить на ее толщину (высоту).
Проще всего разобраться с расчетом на конкретном примере, который можно использовать для других случаев, поменяв соответствующие цифры. Допустим, будет возводиться дом размером 10х10 метров и монолитный плитный фундамент, толщина которого составляет 0,25 м. Объем плиты в данном случае составит 25 кубических метров (10х10х0,25). Столько же бетона потребуется для заливки фундамента. Необходимо учесть и установку ребер жесткости, служащих для повышения устойчивости к деформациям. Они располагаются с шагом в три метра вдоль и поперек плиты, создавая в ней квадраты.
Для расчета плитного фундамента следует определиться с длиной и высотой ребер жесткости. Первый показатель устанавливается в соответствии с длиной каждой стороны основания и в рассматриваемом примере составляет 10 метров. Всего потребуется 8 ребер, поэтому общая длина составит 80 метров.
Поперечное сечение выполняется в форме трапеции или прямоугольника. По стандарту, ширина ребра должна составлять 0,8 от высоты. Для прямоугольных ребер общий объем составит 0,25х0,8х80 = 16 кубометров. У трапециевидных ребер нижнее основание равно 1,5 толщины фундамента, верхнее – 0,8. В рассматриваемом примере площадь трапециевидного поперечного сечения будет равна (0,8+1,5)/2х0,25=0,15 квадратных метров, а объем всех ребер составит 0,15х80=12 кубических метров.
Из рассмотренного примера видно, что для заливки монолитного плитного фундамента толщиной 25 см и размером 10х10 метров потребуется 25 кубических метров бетона. Эту величину совсем несложно рассчитать самостоятельно, чтобы определиться с затратами, которые потребуются для обустройства фундамента.
Толщина плитного фундамента – очень важный показатель, обеспечивающий его прочность и надежность. Она зависит от многих факторов и может изменяться на разных грунтах или для разных построек. Поэтому, чтобы возвести действительно крепкий дом, необходимо с повышенным вниманием отнестись к расчету толщины его плитного основания.
Читайте также:
fundamentprofi.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