0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет плитного фундамента для дома: как рассчитать толщину монолитной плиты

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

Такие бетонные монолиты бывают 2-х типов:

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

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

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

Срок службы фундамента плитного типа

О истории и сроках службы фундамента данного типа можно сказать следующее: египетские пирамиды до сих пор прочно стоят на монолитной плите. Другими словами, плита в основании здания, при правильной организации конструкции, превосходит многие иные варианты фундамента по долговечности. Однако, не существует универсальных решений и на продолжительность службы плитного фундамента может повлиять ряд факторов. Если здание простое, а состояние грунта на стройплощадке требует плитной конструкции фундамента, то беспокоиться не о чем. А вот в случае с большим и сложным строением, понадобятся внимательные и грамотные расчеты нагрузок (обычно строители не применяют плитный фундамент на наклонных участках и при использовании тяжелых сооружений с этажностью более трех этажей). Именно тот факт, что плитные фундаменты применяются на проблемных грунтах, на срок службы могут сильно повлиять даже незначительные недочеты в конструкции. В процессе планирования реализации в индивидуальном проекте такого фундамента, необходимо учесть все детали и тонкости сезонного «поведения» грунта на стройплощадке. Правильная конструкция, полностью соответствующая обстоятельствам, может быть дорогой, но при профессиональном и качественном подходе, будет служить верой и правдой долгие десятилетия.

Недостатки

  • Высокая стоимость материалов и обустройства. В среднем стоимость возведения монолитного фундамента составляет 30-50% итоговой стоимости строительства дома;
  • Сложный расчет;
  • Для монтажа необходимо привлечение спецтехники;
  • Требует большое количество расходных строительных материалов, а именно бетона и арматуры;
  • Обязательна тщательная гидро- и теплоизоляция;
  • После установки фундамента нужно ждать 30-40 дней для продолжения строительства дома.

Песчано-гравийная подушка для плитного фундамента

После того, как котлован готов и выровнен, начинается следующий шаг нашей инструкции по заложению плитного фундамента – устройство песчано-гравийной подушки своими руками:

  1. В выкопанный котлован засыпается песок. Песок должен быть мытый, без глины, мела, извести и других примесей, которые могут дать усадку в будущем. Он засыпается так, чтобы до поверхности грунта осталось менее 20 см , для следующего слоя. Такая песчаная подушка необходима, во-первых, для того, чтобы равномерно передать нагрузку постройки на грунт, а во-вторых – для того, под фундаментом не было пучинистого грунта, который бы пагубно воздействовал на плитный фундамент.
  2. Песок необходимо утрамбовать. Если котлован глубокий, то песок трамбуется послойно. Другими словами – каждый слой в 30-40 см необходимо утрамбовывать, и только затем насыпается следующий слой. Эта процедура нужна для того, чтобы в процессе эксплуатации дома на плитном фундаменте – он не просел.
  3. Уже на этом этапе, или даже раньше, необходимо позаботиться обо всех коммуникациях, которые будут вводиться в дом. Если электричество с газом можно будет и потом ввести, то о воде и канализации нужно будет подумать заранее.
  4. Поверх утрамбованного песка расстилается геотекстиль, либо подобный материал. Он предотвратит смешивание песка со следующим слоем – щебнем, но будет пропускать воду через себя. Так как в слое щебня будет множество пустот, и если, со временем, они заполнятся песком, то вся конструкция вместе с плитным фундаментом и домом — просядет.
  5. На геотекстиль насыпается гравийная подушка (слой гранитного щебня толщиной около 20 см ). Этот слой необходим для того, чтобы вода, образуемая осадками, либо какими-то другими явлениями, не задерживалась около плиты и уходила в песок, затем распределяясь равномерно в грунт. Также, щебень необходим для еще более равномерного распределения нагрузки от фундамента и дома на грунт.
  6. Гравий должен быть распределен по песку равномерно, и так, чтобы этот слой был либо вровень с основным уровнем грунта на участке, либо чуть выше, но строго горизонтально. Горизонтальность можно проверять нивелиром, либо обычным гидроуровнем. Слой щебня также, как и песка, тщательно утрамбовывается. Если этого не сделать, то он утрамбуется сам, но позже, когда уже будет построен дом, а это может повлечь за собой неравномерную усадку и повреждения как фундамента, так и дома в целом.
Читать еще:  Обвязка свайного фундамента особенности устройства и рекомендации по монтажу

Стоит отметить, что существуют различные технологии устройства плитного фундамента своими руками. Иногда песчано-гравийную подушку устраивают уже в опалубке, а между ней и краями котлована устраивается отдельная дренажная система, но в общем – получается практически одно и тоже.

Основные этапы расчета плитных фундаментов

  • Общий расчет фундаментной конструкции;
  • Расчет глубины залегания;
  • Определение размерного ряда для фундамента, основной размер – толщина плиты;
  • Расчет средней осадки и кренов плиты. Расчет включает в себя вычисление изгибающих моментов;
  • Расчет на продавливающие (сосредоточенные и распределенные) и прочие деформационные нагрузки (учитываются определенные действия фактически приложенных нагрузок);
  • Расчет расхода строительных материалов (бетон, песок, вода, сталь). В данном случае рассчитывают марку или класс конкретного материала, например, должен быть учтена марка бетона, которая выбирается в зависимости от типа грунта и нагрузок. Дополнительно проводится расчет заданной прочности;
  • Расчет армирования фундамента, рассчитывается калибр проволоки и густота сетки для армирования.

Что включает в себя расчет плитного фундамента?

Во время сезонных движений грунта плитная конструкция также опускается и поднимается. Именно поэтому важно правильно рассчитать основные размеры и глубину залегания всего фундамента. Это обусловит правильную «работу» конструкции. Самостоятельно провести расчеты плитного фундамента не рекомендуется, так как любые ошибки в дальнейшем могут иметь самые отрицательные результаты.

Проектная организация на сегодня может вам предложить готовые проекты фундаментов, в которых учтены различные особенности местности и прочие факторы, полученные по результатам инженерно-геологических изысканий. Готовый проект, несомненно, лучше, однако внесение дальнейших поправок в чертежи – не рекомендуется (не стоит пытаться удешевить конструкцию).

Грамотно обустроенное основание позволит равномерно распределить все нагрузки от дома или строения по поверхности, уменьшив общее давление в каждой точке фундамента. Спустя несколько лет подобной «плавучести» нижние слои грунта утрамбуются, соответственно, строение усядется и примет свое конечное положение.

Читать еще:  Устройство забора из профнастила с ленточным фундаментом

Особенности расчета плитного фундамента

Расчет плитного фундамента проводится несколькими способами:

  • Во-первых, может быть использован способ расчета фундамента как абсолютно жесткой конструкции. В данном случае в основе определяют основные размеры фундаментного основания, его среднюю осадку, продольные и поперечные крены;
  • Во-вторых, расчет производится как фундамент конечной жесткости. При этом способе расчетов определяют внутренние усилия плитной конструкции и общие осадки в плане.

Размеры плиты определяют метод вычисления давлений под плитой, на середине и угловых точках. Как результат, получают грамотные размеры фундамента, который прослужит долгое время. Кроме того, это обеспечит нормальную «работу» основания. В расчетах плитного фундамента берутся некоторые осредненные значения, которые применимы к нескольким условиям эксплуатации. Некоторые данные (допустимые значения) берутся из СНиПов и ГОСТов, а также других действующих Стандартов. Если выбранные условия не удовлетворяют определенным требованиям, то размеры плитного фундамента увеличивают.

Технология расчета

Калькулятор для расчета плитного фундамента прост в применении, поэтому его можно использовать людям без особых строительных навыков, главное правильно ввести все необходимые данные:

  • параметры плиты (длина, ширина, высота);
  • габариты доски для опалубки (длина, ширина, толщина);
  • величина арматуры (ширина и длина ячейки, диаметр, число ячеек);
  • состав бетонной смеси ( количество мешков с цементом, вес мешка);
  • пропорции бетонной смеси (соотношение цемента, щебня и песка);
  • стоимость всех вышеперечисленных материалов (песок, цемент, щебень, арматура, доска).

Расчет нагрузки на фундамент

От правильности расчета нагрузки на фундамент зависит стойкость будущего здания.

Чтоб произвести точный расчет, необходимы такие ведомости:

  • габариты будущего здания ( этажность дома, толщина стен, материал). На данном этапе важно узнать общую массу стен дома;
  • нагрузка на фундамент от перекрытий (стоит учитывать что перекрытия бывают разные: деревянные, металлические, железобетонные, выполнены с пустотных плит);
  • нагрузка, зависящая от вида кровли (для расчета необходимо выбрать тип крыши и материал);
  • на следующем этапе предстоит узнать нагрузку от фундамента (нужно выбрать тип фундамента и задать все соответствующие параметры);
  • для того, чтоб рассчитать отделку стен внутри, нужно задать все виды материалов, используемые для отделки, после чего программа произведет расчет, исходя из предыдущих данных;
  • на заключительном этапе необходимо ввести полезную нагрузку (нагрузка от находящихся в доме предметов, мебели, людей и т. д.). Также следует учитывать нагрузку от снега, чтоб предотвратить проседание фундамента.

Определение площади фундамента под дом

Чтоб определить площадь фундамента под дом, необходимо произвести такие расчеты:

  • несущая способность грунтовой поверхности на строительном участке;
  • ориентировочная деформация почвы.

Определить площадь фундамента под домом можно в два этапа:

  1. Высчитать вес конструкции постройки, выяснить снеговую и полезную нагрузку;
  2. Точный расчет размеров плитного фундамента.

Количество бетона

Плитный фундамент — это монолитная плита, которая укладывается, исходя из площади будущего дома. Чтоб узнать количество необходимого бетона, нужно рассчитать объем будущей плиты (умножьте площадь на толщину монолитной плиты).

Порядок расчета плитного фундамента

Расчет плитного фундамента производится учитывая параметры здания и происходит в несколько этапов:

  • строительные материалы для создания подушки (песок, щебень) рассчитываются таким образом: толщина слоя засыпки множится на площадь;
  • теплоизоляционный слой равняется площади фундаментной плиты;
  • гидроизоляционный слой равняется площади фундамента и ширине нахлестов по бокам (приблизительно 15 см);
  • высчитывается количество бетона вышеуказанным способом;
  • количество необходимой арматуры зависит от размеров ячеек;
  • проволка для связки арматуры рассчитывается 30см на одно связывание арматур. Для того, чтоб узнать количество проволочных отрезков, необходимо высчитать количество арматурных пересечений;
  • общая длина щитов для опалубки должна ровняться периметру фундаментной плиты.После подсчетов количества строительных материалов будет куда проще подсчитать общую стоимость постройки.
Читать еще:  Гидроизоляция монолитной плиты фундамента

Общий пример расчета для одноэтажного частного дома

Проведем пример. При расчете будем использовать следующие исходные данные об объекте:

  1. Здание представляет собой конструкцию одноэтажного частного дом с небольшой мансардой и общей площадью 36 кв. м.;
  2. Материал для возведения несущих стен – бруса, толщина которого 200 мм;
  3. Общее значение площади стен (4 стены с наружной высотой равной 4,5 м) равно 108 кв.м.;
  4. Внутренние перегородки выполнены из гипсокартона и составляют 75 кв.м. площади;
  5. На крыше используется образец металлической четырехскатной кровли, с уклоном в 30ᵒ;
  6. При исследовании грунт оказался пластичным, а качественный состав показал глину;
  7. Значения снеговой нагрузки для выбранного региона равняется 180 кг/м²;
  8. 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:

  1. Нагрузка от стен вычисляется: 108*160*1,1 = 19008 кг,
  2. Нагрузка от гипсокартонных перегородок: 75*30*1,2 = 2750 кг,
  3. Нагрузка от деревянных перекрытий: 72*150*1,1 = 11880 кг,
  4. Давление металлической кровли: 42*60*1,1 = 2772 кг,
  5. 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.

Высчитываем удельную нагрузку на почву под домом по формуле: 59904 кг: 372100 кв.см. = 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:

  1. Выбрана плита с общей толщиной в 15 см,
  2. Будет использовано 2 рабочие сетки,
  3. Диаметр металлических стержней выбран в 12 мм, а шаг стержней на расстоянии 150 мм,
  4. По количеству стержней получаем следующее количество штук (для двух слоев): 84*2=168 штуки,
  5. 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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector