Расчет толщины фундаментной плиты пример

Расчет материалов для монолитного фундамента

Фундаментальная основа дома

Плитный фундамент является самым прочным и надежным основанием. Он закладывается под всей площадью строения и представляет собой сплошную бетонную конструкцию с усиленным армирующим каркасом. Основание в виде монолитной железобетонной плиты имеет несложную конструкцию, сравнительно низкую себестоимость, высокие теплоизоляционные характеристики и морозоустойчивость. Чтобы фундаментальная основа дома была качественной, крепкой и долговечной, необходимо правильно рассчитать параметры этой части. Одним из основных параметров является толщина плитного основания.

Технические характеристики монолитной плиты

Плитный фундамент представляет собой сплошной монолит под всем зданием, площадь которого или соответствует его размерам по осям, или увеличена на толщину облицовки цоколя или стен, если они возводятся непосредственно на плите.

• Большая площадь опоры делает такой фундамент наиболее устойчивым – во всяком случае, при строительстве на ровной местности, не имеющей проблем с сейсмической стабильностью. Тем не менее, плита под дом из газобетона, как и любой другой фундамент, должна быть грамотно спроектирована.
• Этот процесс заключается в составлении схемы воздействия и расчёте нагрузок, способных повлечь крен или излом основания. Суммарные нагрузки и берутся за основу при определении толщины плиты фундамента.
• Так как плита ещё и армируется, нужно не только просчитать внешние габариты монолита, но и составить схему его каркаса. Армирование может быть как равномерно распределённым, так и усиленным локально в местах наибольших нагрузок — тут уже всё зависит от габаритов и конфигурации здания и конкретных условий строительства.
• В основном локализация армирования фундаментной плиты под дом из газобетона осуществляется при проектировании плиты с направленными вниз ребрами. Это даёт возможность уменьшить толщину горизонтальной части – а значит, и снизить расход бетона. Но получить такую экономию даст возможность только профессиональный подход к проектированию.
• При беспроектном строительстве приходится всё делать с запасом прочности, поэтому чаще всего застройщики формируют обычную плоскую плиту с равномерно распределённым армированием. Толщина плиты под дом из газобетона будет зависеть от его габаритов и этажности, именно эти нагрузки и составляют общий вес здания. Так как локальных усилений в такой плите нет, её общий каркас должен максимально обеспечивать плите сопротивление продавливанию.
• Лучше распределять нагрузки и сохранять устойчивость при естественных подвижках грунта, помогает жёсткий подстилающий слой — бетонная подготовка. Это плита толщиной 7-10 мм из низкомарочного бетона, которая является основанием для устройства наплавной гидроизоляции и защищает её от повреждений.
• В масштабном строительстве подбетонка — обязательный элемент подготовки основания к заливке фундамента. При строительстве малоэтажных зданий допускается заменять её профилированной гидроизоляционной мембраной, достаточно прочной, чтобы обойтись без защиты. Её можно укладывать непосредственно на утрамбованный песчаный слой. Защитный ковёр набирается из укладываемых внахлёст полотен, проклеиваемых в швах специальной лентой, и получается вполне герметичным.

Фундамент плита под дом из газобетона, если в нём не предусмотрен цокольный этаж, строится в незаглублённом варианте. То есть, в грунт закладываются только подстилающие слои, а сама плита находится на поверхности. Надёжность плитного основания от этого нисколько не страдает – даже наоборот, ему не приходится противостоять воздействию боковых сил пучения. Снизу от них плита защищена насыпным непучинистым грунтом, а иногда ещё и слоем теплоизоляционного материала – экструдированного пенополистирола.

Вот основные технические характеристики плиты под одноэтажный дом из газобетона:

1. Грунт – любой, в том числе просадочный.
2. Рельеф – ровный. Если уклон, то незначительный. При больших перепадах плиту пришлось бы заливать в ступенчатом варианте, а это технически сложно и дорого.
3. Толщина стен – любая.
4. Класс применяемого бетона по прочности – В22,5.
5. Марка бетона для плитного фундамента по водопроницаемости — W6.
6. Марка пластичности П4.
7. Минимальная толщина плоской плиты для дома 300 мм.
8. Арматурный каркас – объёмный, из стержней AIII d-12 с шагом 200х200 мм.
9. Гидроизоляция – в зависимости от наличия подбетонки (наплавная или мембранная).

Свайно плитный фундамент

Свайно-плитный фундамент — одна из разновидностей классических монолитных оснований. В качестве свайных опор могут использовать буронабивные либо буроинъекционные сваи.

Рис. 2.5: Схема свайно-плитного фундамента

Возводится свайно-плитный фундамент по следующему алгоритму:

• Выполняется погружение свай согласно проектной схеме размещения;
• Столбы свай объединяются железобетонным ростверком. При этом части арматурного каркаса свай жестко соединяются с арматурным каркасом ростверка;
• Обустраивается основание и опалубка под заливку бетонной плиты. Шов между самой плитой и бетонным ростверком покрывается гидроизоляционным материалом;
• Создается арматурный каркас, который соединяется с арматурными выпусками ростверка, и выполняется заливка плиты бетоном.

Такой фундамент, за счет наличия опорных свай, обладает максимальной несущей способностью и устойчивостью к негативным влияниям грунта ( в том числе и к сейсмическим нагрузкам). Данные характеристики позволяют использовать свайно-плитный фундамент для строительства многоэтажных зданий.

Рис. 2.6: Проект свайно-плитного фундамента для строительства многоэтажного здания

Как же сделать плиту фундамента своими руками?

Принцип такой: вырывается котлован, дно выравнивается, засыпается подушка из песка и щебня, все это трамбуется, ставится опалубка, вяжется арматура, заливается бетон, после застывания опалубка снимается – все, фундамент готов. Теперь подробнее:

1. Начинать нужно с исследования грунта на участке. Это необходимо для определения толщины песчаной подушки.
2. Далее надо расчистить площадку от растительности на несколько метров больше, чем будущий фундамент. Это обеспечит свободный доступ к нему во время строительства.
3. Разбивается площадь будущей постройки и выносятся осевые линии. При близости к поверхности грунтовых вод, производится дренаж площадки.
4. Толщина монолитной плиты и глубина ее заложения рассчитываются индивидуально. На это влияют такие факторы как состав грунта, климат, грунтовые воды, вес будущей постройки и т.д. Для такого рода расчетов лучше обратиться к специалистам.
5. Когда проект готов, начинаем выемку грунта до заданной в проекте глубины. Дно тщательно выравниваем. Далее проверяем горизонтальную плоскость с помощью уровня. Если все ровно, приступаем к следующему этапу.
6. Застилаем дно геотекстилем (Мегаизол или Дорнит) и засыпаем площадку песком. Затем его трамбуем.
7. Прокладываем еще один слой геотекстиля и засыпаем щебнем. Он тоже трамбуется. Обычно толщина получившейся подушки составляет 20-30 см.
8. Далее расстилается слой гидроизоляции, швы которого обязательно спаиваются между собой. Обычно этот слой делается на полметра длиннее по периметру, чем основание будущего фундамента. Эти края потом заворачиваются и припаиваются к торцу получившейся плиты.
9. Прокладка теплоизоляции из экструдированного пенополистирола этап опционный. Слой теплоизоляции фундамента позволит в будущем существенно сэкономить на отоплении. Сверху пенополистирол необходимо накрыть пленкой из полиэтилена.
10. Следующий этап – армирование будущего фундамента. Вяжется арматура в два уровня и ставится на весь этот «сэндвич». Как правильно это сделать, мы поговорим далее.
11. Ставится опалубка. Она собирается из прочных строительных досок. Так как давление бетона на опалубку будет велико, то по бокам, между стенкой котлована и боковиной опалубки, через каждые 50-70 см ставятся распорки.
12. Заливается необходимый объем бетона. Как он рассчитывается, поговорим позже.
13. Если заливка происходит в осенью или зимой, опалубку утепляют пенополистиролом и сверху накрывают рубероидом. Таким образом бетон не замерзает. Потом эту изоляцию можно оставить.
14. Через несколько дней опалубку можно убирать, а края гидроизоляции завернуть и запаять.
15. Строить дом на этом фундаменте можно начинать через 3-4 недели, когда бетон наберет 70-80 % своей прочности.

Иногда на нижней стороне плиты делают ребра жесткости. Они придают плите прочности и препятствуют ее сдвигам по горизонтали.

Также существуют так называемые шведские плиты. Это утепленная плита, обладающая энергосберегающими свойствами. При ее заливке используются новейшие материалы и инновационные технологии. Принцип в том, что в плиту в процессе монтажа встраиваются все коммуникации и системы теплых полов.

Она обходится дороже в производстве, но окупается потом в процессе эксплуатации дома. В России популярность такой технологии растет, но еще очень мало строительных компаний, обладающих достаточным опытом в этой сфере.

Как выполнить расчет фундамента?

Толщину бетонной плиты фундамента, как и параметры прочих видов нулевых уровней, следует рассчитать. Взять этот размер из головы чревато тем, что получится слабая основа для здания, способная треснуть в первые морозы, либо чрезмерно толстый массив потребует лишних финансовых затрат.

Watch this video on YouTube

И все же, как рассчитать толщину фундаментной плиты, если решено вести строительные работы своими силами? Алгоритм ваших действий будет выглядеть следующим образом:

• изучается грунтовый состав. В последующих за этим расчетах определяется оптимальная высота плиты, обеспечивающая давление на почвенный состав. При превышении нагрузочных воздействий дом начнет «утопать», а когда этот показатель окажется мал, то зимними пучениями почвы основание может наклонить;
• взяв за основу проектное задание, уточняем общую массу будущего объекта;
• с помощью того же проекта определяем, какова будет площадь плиты фундаментного основания. Далее массу объекта необходимо разделить на значение площади, чтобы получить показатель удельной нагрузки на почву, не учитывая при этом вес самого основания. Полученную цифру следует сравнить с оптимальным показателем удельного давления, установленным стандартами, и найти разницу между этими значениями. Результат умножаем на площадь плитной основы и получаем ее вес;
• массу плиты следует разделить на плотность железобетонного материала (2 500 кг на кубометр), что позволит найти нужный объем плиты, который следует разделить на значение площади, чтобы узнать точную толщину;
• полученный результат округляется до ближайшего значения, кратного пяти сантиметрам. По округленным данным повторно высчитываем вес фундаментной основы, складываем его с аналогичными данными объекта, выясняем расчетное давление на почву. Разница результата при сравнении его со стандартным показателем не должна быть больше или меньше двадцати пяти процентов.

В случае, если толщина основы не превысит пятнадцати сантиметров, здание для заданных условий может оказаться тяжелым. В таком случае придется выполнять геолого-геодезическую разведку и заказывать выполнение расчетов у профессиональных специалистов;

нагрузка от всего веса объекта оказывает воздействие и на бетонную основу в его низшем сечении. С учетом этого уточняется марка бетонного раствора с учетом сохранения его показателя прочности при сжатии. Как правило, это М 200, м 250, либо М 300.

Как видите, сложностей такие расчеты не вызывают. Чтобы понять, какая толщина должна быть у фундаментной плиты, достаточно владеть математическими знаниями на уровне среднего образовательного учреждения и уметь пользоваться калькулятором.

Какой толщины должна быть плита монолитного фундамента?

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.

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:

Толщина плиты для деревянного дома зависит от этажности, при использовании хорошо просушенных материалов их удельный вес не превышает 600 кг/м 3 , что в 2,5-3 меньше, чем у кирпича. Как следствие рекомендуемое значение составляет 30 см.

Что такое плитный фундамент

Говоря простыми словами, плитный фундамент это железобетонная плита, которая устанавливается под все здание или отдельную его часть. Отличительной чертой данной конструкции является неглубокое заложение.

Плитный фундамент может быть, как монолитным, так и сборным – состоять из нескольких одинаковых плит, соединяющихся между собой. Каждый из этих вариантов обладает и преимуществами, и недостатками. Монолитный отличается высоким уровнем прочности, надежности и жесткости. А при использовании сборного требуется наличие специальной техники для транспортировки и укладки плит при монтаже конструкции и других работ. Но сборные модели более быстрые в установке, так как отсутствует необходимость заливки бетона, монтажа опалубки и арматуры.

У плитного фундамента есть еще и дополнительное название – плавающий. Такое наименование обусловлено тем, что при любых подвижках почвы (пучение, осадка грунта), вместе с ней смещается и плита. При этом не возникает локальных деформаций – даже в сборном фундаменте плиты жестко скреплены между собой и устойчивы к постоянным механическим нагрузкам.

Разновидности «плавающего» фундамента Источник pallazzo.su

Если вы собираетесь устанавливать мелкозаглубленный плитный фундамент, то учитывайте, что его вверх одновременно является черновым полом первого этажа. При таком типе основания отсутствует возможность возведения подвального помещения.

Технические особенности

Монолитная плита подойдет как фундамент для многих грунтов

Монолитный фундамент представляет собой железобетонную плиту-основание, на котором располагается постройка. Технология строительства такого основания не представляет особых сложностей.

Залить плитный фундамент своими руками может любой частный застройщик, даже не обладающий особыми навыками в строительном ремесле.

Область применения

Ленточный фундамент – оптимальный вариант в большинстве случаев

Наиболее распространённым на сегодня в частной застройке типом несущих оснований является фундамент-лента. Он универсален и достаточно прост в изготовлении. Но в некоторых случаях подобный вариант может быть абсолютно неприемлем. Причиной этому, прежде всего, могут быть особенности грунта на участке строительства.

Например, высокий или постоянно изменяющийся уровень грунтовых вод, а также большая глубина промерзания почв потребует обустройства фундамента глубокого заложения. Это делает устройство монолитного фундамента ленточного типа экономически невыгодным из-за технической сложности работ и их высокой сметной стоимости.

В то же время, заливка монолитной плиты фундамента становится целесообразной при ряде условий.

1. Проведение работ на сложных грунтах, когда необходимо равномерно распределить нагрузку на как можно большую площадь основания. Технология плитного фундамента даёт возможность увеличить площадь опоры, тем самым снизив удельное давление на грунт.
2. Отсутствие в проекте дома подвального помещения или цокольного этажа.
3. При необходимости заливки чернового пола. В этом случае возможно использование фундаментной плиты не только в виде несущего основания, но и в качестве бетонного пола.

Плюсы технологии

Технология заливки такого основания проста, ее можно выполнить своими руками

Устройство фундамента плиты несёт в себе целый ряд преимуществ для застройщика, решившего выбрать данный вариант несущего основания для своей постройки.

Среди основных преимуществ, которыми обладает плиточный фундамент, можно отметить следующие:

1. Высокая прочность. Наличие объёмного армирования и монолитная бетонная заливка позволяют создать прочную плиту фундамента, способную успешно противостоять внешним воздействиям и физическим нагрузкам.
2. Простота технологии позволяет залить монолитную плиту фундамента своими руками без привлечения профессионалов и специальной строительной техники. Заливка плитного фундамента своими руками позволяет значительно снизить общие сметные расходы на постройку дома.
3. Низкое давление на грунт. Данный показатель для основания-плиты составляет порядка 0,1 кг на кв. см, что является рекордом для всех типов несущих оснований. Достигается это равномерным распределением веса постройки по всей площади опоры и позволяет возводить достаточно массивные конструкции на слабых грунтах.
4. Жёсткая конструкция бетонной платформы позволяет ей равномерно опускаться и подниматься в зимний и летний периоды, что особенно актуально для участков с пучинистым грунтом. Силы, действующие при этом на плиту фундамента, не приводят к её деформации, что позволяет предотвратить растрескивания стен постройки. Аналогичные силы, действующие снизу на ленточный фундамент, способны попросту расколоть его со всеми негативными для здания последствиями.
5. Увеличение темпов строительства. Возможность совмещения функций основания и заливного пола позволяет сократить общее время строительства и упростить весь процесс. Обустройство фундамента плиты своими руками само по себе не занимает много времени благодаря простоте конструкции и технологии заливки. Перед тем, как сделать фундамент, не нужно производить длительных подготовительных работ по рытью траншей и монтажу опалубки сложной формы.

Плитный фундамент технология

Рассмотрим основные этапы обустройства плитного основания.

Формирование уплотняющей подушки

Технология создания плитного фундамента предусматривает обязательное обустройство подушки для уплотнения грунта. Для ее обустройства необходим песок и щебень либо галька мелких фракций. Толщина подушки, как правило, составляет 20-30 сантиметров, однако в грунтах с низкой плотностью она может увеличиваться до 45 см.

Рис 1.6: Схема уплотняющей подсыпки под фундамент

Сначала насыпается песок, который поливается водой со шланга и уплотняется ручной трамбовкой, сверху насыпается слой щебня.

Рис. 1.7: Уплотнение щебня ручной трамбовкой

Совет эксперта! Во время данного процесса происходит предварительная просадка грунта, это необходимо, чтобы просадка не произошла во время отвердевания бетона, поскольку в таком случае по плите могут пойти трещины.

Создание опалубки под заливку бетоном

Далее создается опалубка под фундаментную плиту. Делается она из обрезных досок толщиною свыше 3 см. Доски сбиваются гвоздями в щиты, соединенные деревянные брусками. Щиты размещаются по периметру фундамента и закрепляются откосами. Для увеличения прочности опалубки снаружи, помимо откосов, может выполнятся дополнительная подсыпка грунтом. Внутренняя сторона опалубки покрывается клеенкой во избежание просачивания бетона сквозь щели.

Рис. 1.8: Опалубка под заливку бетоном

Рис. 1.9: Опалубка плитного фундамента

Обустройство «подбетонки»

После опалубки создается «подбетонка» — по периметру плиты простилается слой геотекстиля, поверх которого заливается тонкий шар бетона М100 (толщиною до двух сантиметров). После отвердевания бетон пропитывается гидроизоляционной смесью (соотношение состава 6 к 4: дизтопливо — битум).

Совет эксперта! Подбетонка необходима для обеспечения ровной гидрофобной поверхности, которая не будет впитывать влагу и бетонное молочко из основной бетонной плиты.

Рис. 2.0: Подбетонка под фундаментною плиту

Создание арматурного каркаса

Далее делается арматурный каркас состоящий из верхнего и нижнего контура. В качестве вертикальных прутьев каркаса используется горячекатная рифленая арматура А3. Ее диаметр зависит от общей толщины фундаментной плиты (соотношение 1 к 20 — для плиты толщиною 200 см используется арматура диаметром 10 мм, для толщины 300 мм — 16 мм, и т.д.)

Рис 2.1: Схема арматурного каркаса для монолитной бетонной плиты

Шаг прутьев в арматурном каркасе — 20-25 сантиметров, верхний и нижний контуры соединяются перемычками из арматурных прутьев А1. Минимальное расстояние между контурами — 7 см, сам каркас должен быть утоплен в бетонную плиту на 5 см. Чтобы поднять каркас над нижним краем плиты используются специальные подставки типа «грибок».

Рис. 2.2: Подставки под арматурный каркас

Горизонтальные прутья и вертикальные перемычки соединяются посредством стальной вязальной проволоки диаметром 2 мм.

Совет эксперта! Использование сварки для соединения арматуры противопоказано, так как при жестком соединении конструкция теряет эластичность.

Рис. 2.3: Соединения арматурного каркаса

Заливка бетонной плиты

Заливка бетона выполняется одномоментно (с использованием готового промышленного бетона, закупленного в необходимом количестве). После заливки бетон уплотняется глубинным вибратором, в случае отсутствия оного — штыкуется арматурным прутом.

Рис. 2.4: Заливка монолитной плиты бетоном

Уход за бетоном после заливки

По завершению заливки бетон необходимо укрыть ветошью, которая смачивается из шланга с распылителем и накрывается клеенкой.

Совет эксперта! Нельзя допускать пересыхания бетона, для этого каждый день необходимо поднимать пленку и увлажнять ветошь водой.

Проектную прочность плита набирается в течении 28-30 дней, по истечению которых можно продолжать строительство.

Преимущества плитного фундамента

Среди всех существующих видов фундаментов плитное основание по праву считается одним из самых надежных. Монолитный фундамент универсален, он может возводиться практически на любых видах почвы, в отличие от ограниченных в применении ленточных и свайных оснований.

Плитные фундаменты отлично подходят для строительства домов на следующих типах грунтов:

• Торфяных;
• Песчаных;
• Болотистых;
• На местности с высоким уровнем расположения грунтовых вод;
• На грунтах склонных к сезонному пучению.

Пучение — это склонность грунта к изменению своего объема в холодное время года. Происходит это по причине замерзания грунтовых вод (влага при кристаллизации увеличивается в объеме), в результате чего расположенные в грунте конструкции просто выпирает наружу.

Рис. 1.2: Трещины в цоколе и стенах дома — характерный результат морозного пучения грунта на фундамент Пучение является главным врагом большинства фундаментов — зимой, когда почва промерзает, силами пучения их выпирает из почвы, а летом, когда грунтовые воды оттаивают, происходит усадка основания. Такие колебания оказывают на фундамент сильнейшие динамические нагрузки, в результате которых основание разрушается, происходит растрескивание стен дома и постройка постепенно переходит в аварийное состояние.

Совет эксперта! За счет большой массы и прочности плитный фундамент обладает высокой устойчивостью к выталкивающим воздействиям и динамическим нагрузкам на изгиб и разрыв, в результате чего такое основание без проблем переносит сезонные пучения грунта.

Среди достоинств плитного фундамента также можно выделить:

• Высокая несущая способность — по данной характеристике плитные фундаменты не имеют конкурентов, на таких основаниях могут возводиться как одноэтажные, так и многоэтажные дома из тяжелых стройматериалов — кирпича, бетона, газосиликата;
• Плитный фундамент дает возможность обустроить полноценный цокольный этаж;
• Технология возведения плитного фундамента достаточно проста, она без проблем может быть реализована своими руками;
• Монолитная фундаментная плита обладает максимальной долговечностью среди всех типов фундаментов, срок ее службы превышает 150 лет;
• Обустройство плитного основания не предусматривает большого количества земляных работ, так как глубина заложения плиты минимальна.

Важно! Вот почему важно сравнить характеристики фундаментов перед выбором основания:перейти

Какие параметры влияют на расчет плиты

Толщина плитного фундамента для дома из газобетона определяется путём сопоставления суммарных нагрузок на грунт с его расчётным сопротивлением. Для этого нужно точно знать две вещи: каким будет конструктив дома вплоть до крыши, и какой тип грунта залегает на участке, что даст возможность воспользоваться предлагаемым СНиП нормативным сопротивлением.

Чтобы произвести наглядный расчет плитного фундамента, возьмём для примера такие данные:

• Дом 1 этаж, размер 9*8 м.
• Стены – газоблок D500 толщиной 400 мм, общая площадь 159 м2 (63,6 м3).
• Перегородки – газоблок D600 толщиной 100 мм, общая площадь 96 м2 (9,6 м3).
• Цокольное и чердачное перекрытие балочное, общая площадь 2*72 = 144 м2.
• Кровля двухскатная, угол наклона 35 градусов, площадь 88 м2. Покрытие из мягкой черепицы.
• Снеговая нагрузка по III категории, 180 кгс/м2.
• Грунт на участке – мелкий песок (расчётное сопротивление 0,24 кг/см2).

Примеры расчета суммарных нагрузок

Суть расчёта заключается в том, что нужно все, воздействующие на фундамент нагрузки, суммировать. При этом объёмный вес материала каждой конструкции (или суммы материалов, если она многослойная) можно найти в нормативах. К постоянным нагрузкам добавляется полезная (от мебели и веса людей), и временная (снеговая). Каждое значение умножается на свой коэффициент надёжности, все КН приведены в стандарте 27751-2014.

Вот что получается в итоге, в соответствии с нашими условиями задачи:

• Стены несущие: 63,6 м3*500 кг/м3 = 31800 кг * 1,1 = 41976 кг.
• Перегородки: 9.6 м3*600 кг/м3 = 5760 кг * 1,2 = 6912 кг.
• Перекрытия: 144 м2*150 кг/м2 = 21600 кг*1,1 = 23760 кг.
• Кровля: 88 м2*57 кг/м2 = 5016 кг = 5518 кг.
• Полезная нагрузка (по площади перекрытий): 144 м2*150 кг/м2 = 21600 кг*1,2 = 25920 кг.
• Снеговая нагрузка (по площади кровли): 88 м2*180 кгс/м2 = 15840 кг*1,4 = 22176 кг.

ВСЕГО сумма нагрузок составляет 126262 кг.

Максимальная и минимальная толщина

Допустим, наша плита будет по площади соответствовать дому и формироваться без выступа. Площадь — 72 м2 или 720000 см2. Удельная нагрузка на почву составит: 126262 кг/ 720000 см2 = 0,175 кг/см2. Теперь определяем разницу между полученной суммарной нагрузкой и сопротивлением почвы: 0,24 кг/см2 — 0,175 кг/см2 = 0,065 кг/см2. Это и есть та нагрузка, которую должен компенсировать фундамент.

Чтобы облечь эту цифру в конкретные формы, нужно:

1. Определить массу плиты: М= 0,065 кг/см2*720000 см2 = 46800 кг.
2. Исходя из удельного веса железобетона (он же и плотность), получить толщину плиты: Т = 46800 кг/2500 кг/72 м2 = 0,26 м.
3. Толщину округляют — в большую или меньшую сторону до ближайшего значения, кратного 5 см. Если округлить в большую сторону, толщина плиты под одноэтажный дом из газобетона получается 0,3 м или 30 см.

Чтобы убедиться, что нагрузка от дома вместе с весом плиты не превысит возможности грунта, требуется выполнить проверку, идя от обратного:

• Вычисляем объём плиты: 0,3 м*72 м2 = 21,6 м3.
• Рассчитываем вес плиты: 21,6 м3*2500 кг/м3 = 54000 кг.
• Находим суммарную нагрузку от фундамента и дома: 54000 кг + 126262 кг = 180262 кг.
• Учитывая площадь фундамента, давление на грунт составит: 180262 кг/720000 см2 = 0,25 кг/см2.

Даже без дальнейших расчётов понятно, что полученная нагрузка немного превысила расчётное сопротивление грунта, так как 0,25 больше чем 0,24. В таком случае, нужно уменьшить толщину плиты фундамента до 25 см, и произвести повторный расчёт уже для этого варианта. В итоге нужно добиться того, чтобы расчётное сопротивление грунта оказалось выше суммарного веса дома хотя бы на 3%. Больше – лучше, нормативный диапазон составляет 3-25%.

Общие сведения по результатам расчетов

• Общая длина ростверка
  — Периметр фундамента, с учетом длины внутренних перегородок.
• Площадь подошвы ростверка
  — Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.
• Площадь внешней боковой поверхности ростверка
  — Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.
• Общий Объем бетона для ростверка и столбов
  — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
• Вес бетона
  — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
• Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов
  — Нагрузка на почву от веса фундамента в местах основания столбов/свай.
• Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
  — Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.
• Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах
  — Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.
• Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
  — Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СНиП.
• Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов
  — Количество вертикальных стержней арматуры на каждый столб/сваю.
• Минимальный диаметр арматуры столбов
  — Минимальный диаметр вертикальных стержней для столбов/свай.
• Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка
  — Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.
• Величина нахлеста арматуры
  — При креплении отрезков стержней внахлест.
• Общая длина арматуры
  — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
• Общий вес арматуры
  — Вес арматурного каркаса.
• Толщина доски опалубки
  — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
• Кол-во досок для опалубки
  — Количество материала для опалубки заданного размера.

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:

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.