Зная оптимальную величину параметра, застройщик может оставаться уверенным в прочности основания под строящееся сооружение, а также определить потребность в количестве бетона для плиты.
В статье расскажем о том, какой должна быть толщина фундамента из монолитной плиты, от чего зависит цифра и как сделать правильные расчеты.
Какой выбрать фундамент.
- Ленточный;
Такой тип фундамента прокладывается по всему зданию. Также внутри заданного периметра, по траектории расположения несущих стен. Его характерные особенности – достаточное количество работ по копанию и расхода материалов, при осмотре сверху будет напоминать ленту. Вначале, необходимо вырыть ровные углубления в земле. Сначала бетон заливается в них, затем, создаются опалубки для основы над уровнем земли. Используется, чаще всего, для частных малоэтажных домов.
- Столбчатый (свайный);
Такой тип применяют уже для построек в болотистых или торфяных местностях. Другие здесь неприменимы из-за высокой глубины твердого грунта. Количество земельных работ сокращается, нет необходимости рыть углубления. Используется для глубины от 3 до 12 м. Конец столба/сваи имеет окончание в форме конуса, поэтому его и забивают в грунт. Перед этим обязательно измеряется глубина нетвердого грунта, чтобы определиться с длиной свая.
- Плитный;
Изготавливается из железобетона, имеет другое название – плавающий. Называется он так из-за того, что в случае смещения грунта, плита тоже сместится. Такой тип заливается под всю площадь дома. Имеет популярность при постройке зданий для влажных грунтов и зданий, которые имеют цокольные этажи или подземный паркинг. Стоимость такого типа, конечно, выше, чем остальных.
- Для домов из пеноблоков;
Для них высокий расход на изготовление не оправдается. То есть, делать плитный из свайный нет необходимости. Рекомендован ленточный вариант. Конечно, если позволяет грунт. При глубине грунтовых вод ниже 3 метров, делают мелкозаглубленное основание. В землю под такие дома делается на 50 см и примерно столько же – в высоту.
- Монолитный свайный.
Данный тип похож на совмещение ленточного и свайного. Нижняя часть состоит из свай, которые сверху между собой соединяются горизонтальными балками. Используется на слабой поверхности и в северных районах, так как уровень промерзания достаточно глубок. Может быть металлическим, бетонным, газобетонным или железобетонным.
Ремонт
В случаях, когда строительство плитного фундамента велось с нарушением норм и с несоблюдением основных техник, проявляются дефекты основания. Впоследствии они могут привести к полнейшему разрушению здания.
Конечно, любое сооружение с течением времени разрушается естественным образом. Но при допущении ошибок на этапе строительства фундамента разрушение здания может проявиться в максимально короткие сроки.
Рассмотрим основные причины появления разрушений:
- Несоблюдение правил строительства
- Использование некачественных стройматериалов
- Допущение ошибок на этапе расчетов
- Неверная строительная работа
- Повреждение основания от грунтовых вод
- Проседание фундамента
Все эти ошибки, допускаемые при халатном обращении, обязательно приводят к серьезным последствиям. Поэтому следует обязательно проводить ремонтные работы в случае обнаружения разрушительного воздействия на фундамент здания.
Первым признаком появления неполадок является наличие трещин на поверхности конструкции. Чтобы проверить их рост, на трещину наклеивается бумажная полоска. Через 2 недели происходит проверка. Если бумага не повредилась, то причин для беспокойства нет. В случае нарушения целостности бумаги необходим немедленный ремонт конструкции.
Можно воспользоваться укреплением фундамента с помощью щебня. Раствор цемента постепенно вливают в основание конструкции.
Возле поврежденной стены строят дополнительную сваю, которую закрепляют щебнем и раствором цемента.
Возводим фундамент для дома из пеноблоков, делаем точный расчёт
Точный расчет по формуле лучше проводить специалистами. Она выглядит так: S > γn · F / (γc · R0).
В ней:
S является площадью основания, в скобках коэффициент условий работы (yc) перемножается с сопротивлением грунта (R0), а в числителе перемножаются нагрузка на основание (F) и коэффициент надежности (yn)
- Расчёт нагрузочных характеристик;
Зависит всегда от множества факторов. Это размещение вод, индивидуальный периметр возводимого сооружения, угла, под которым находится крыша. Также, влияет рельеф окрестной местности, количество этажей, общая высота, материалы, из которых планируется делать несущие стены и крышу и несущую способность почвы.
- Определение прочности;
Прочность также будет зависеть от места, периметра и толщины стен. Если измерить прочность не получается – следует специально занизить имеющиеся данные либо произвести укрепление.
- Пример расчетов.
К примеру, периметр 5м * 10м. Высота стен изнутри – 15 м. Ширина ленты 0, 4м, а глубина его под землей – 0,5м. Тогда: (5+10)*2 + 15 = 45 м. 45*0,4*0,5 = 9 куб/м бетона необходимо.
Для изготовления 1 м3 бетона возьмем песок и бетон марки М250 в пропорциях 4:2. Тогда, песка потребуется 1344 кг, а бетона – 672 кг. А также нужное количество воды.
Тогда, для 9 куб/м потребуется 9*1344=12,096 тонн песка и 9*672=6,048 тонн бетона.
Отдельно потребуются доски для опалубки и арматура.
Ширина подушки для плиты
Подушка из песка и щебня укладывается под всей площадью фундамента
Подушка из песка и щебня укладывается под всей площадью фундамента. Стоит отметить, что смесь нужно выстилать в 50 см, так как это стандартная и наиболее востребованная толщина. Величина сечения имеет весьма нестабильный предел. Этот показатель отталкивается от нескольких факторов таких как, сколько весит дом и какая почва на участке.
Внимание! Если постройка имеет маленький вес, то толщина подушки фундамента может составлять всего 15 см, а в случае, когда вы возводите кирпичный дом, то величина должна быть около полуметра.
С помощью щебня регулируют пучинистость и небольшую плотность почвы, а также выполняет функции дренажной системы. Стоит отметить, что особенно актуальным его применение становится на глинистом грунте с высокими поверхностными водами. Что касается песка, то он отвечает за распределения напряжения на земляной покров.
Возводим ленточный фундамент для дома, делаем точный подсчет
- Вычисление нагрузочных характеристик;
Для вычисления необходимо получить данные об экспертизе земли, на которой планируется строить. Далее, нужно рассчитать высоту дома, эксплуатационные характеристики, территорию, материалы изготовления стен и крыши ( зачастую являются пеноблок или кирпич ).
- Вычисление на прочность;
Для прочности необходимо узнать, на какой глубине заканчивается твердый слой. В зависимости от этого, рассчитывается на сколько сделать основу в землю. К примеру, 07м. Далее, материал изготовления и приблизительный вес возводимых несущих стен и крыши.
- Пример вычислений.
Сделаем вычисление для одноэтажного здания. Глубина фундамента – 1 метр под землю, площадь – 10м*10м. Сумма длин стен изнутри – 40м. Тогда в общем получается – (10+10)*2 + 40 = 80 м. Глубина – 1 м, толщина – 0,5 м.
Тогда 80*1*0,5=40 куб/м потребуется. Для изготовления возьмем песок и цемент в соотношении 3:4. Тогда потребуется 336*3=1 тонна песка и 1,35 тонна цемента для 1 м3.
Для всего потребуется 40 тонн песка и 54 тонны цемента.
Положительные качества
Говоря о выборе данного типа фундамента, нельзя не отметить его положительные стороны:
- Плитный монолитный фундамент имеет доступную для большинства стоимость
- Конструкция устройства довольно проста
- Монтажные и строительные работы относительно легки в исполнении
- Высокий уровень несущей поверхности достигается путем использования плит с большой площадью
- Широкая поверхность устройства поддерживает стены естественным образом и не допускает их разрушения и перекашивания
- Устраняется проблема частичного проседания здания
- Бетонная поверхность основания может использоваться в качестве напольного покрытия для первого этажа возводимого здания
- Отсутствие земляных работ при строительстве обеспечивает экономию времени и денежных средств
- Возможность установки конструкций в местах с большим уровнем промерзания грунта
- Высокий уровень теплоизоляции.
Возводим плитный фундамент для дома, делаем точный расчёт
- Расчёт нагрузочных характеристик;
Почва под плитным фундаментом пучинистая. Для определения потребуются данные об этажности, площади и материалов изготовления дома. А также, эксплуатационные данные. Тоесть, в какой степени будет загружен дом. Выделяют 2 существующие формулы, но пользоваться ими могут либо люди, хорошо понимающие математику, либо специалисты строительных компаний. Но получаемые подсчеты слишком долгие и содержат много лишнего. Для того, чтобы узнать примерное количество необходимых материалов и затрат на них можно просто посчитать элементарные данные.
- Определение прочности;
Сама по себе такая база очень прочная и толщина ее обычно 0,3-0,5м. Конечно, площадь будет под всей территорией дома, подсчеты прочности нужны только для определения оптимальной величины. Для определения прочности стоит взвесить примерное количество строительных материалов, из которых будет строиться дом. Далее, с помощью сложения и умножения получить примерный вес дома. Полученный вес разделить на размер плиты. Полученное число – оптимальная толщина этой плиты.
- Пример расчетов.
К примеру, из всех используемых стройматериалов получился примерный вес дома – 77 тонн. Территория дома 7м*11м. Тогда оптимальная толщина плиты – 77 тонн/77 м2 получится 1 м.
Размер остается 77 м. Тогда нужно 77 куб/м бетона. Для этого нужно взять песок и цемент в соотношении 1:2. Например, если песка 20 кг, цемента, соответственно, 40 кг на 1 кубометр.
Тогда на всю территорию потребуется 1540 кг песка и 3080 кг цемента.
Особенности процесса расчета
Процесс расчета достаточно сложный и ответственный, так как от него будет зависеть качество строительного объекта. Выполняя данную задачу, нужно обращать внимание на такие факторы и показатели:
- Дистанция между сетками арматуры;
- Толщина бетона между верхней и нижней точкой сетки;
- Показатель толщины арматурной конструкции.
Самым простым методом совершения расчетных данных считается суммирования всех величин. Впрочем, оптимальным числом значения толщины считается плита до 30 см. Конечный показатель отталкивается от состава почвы и особенности залегания полезных ископаемых.
Кроме размеров плиты фундамента при установке основания должна учитываться ширина дренажа и подушки. Для того чтоб обустроить плитный механизм постройки, нужно подготовить котлован, глубиной полметра. Если суммировать все данные, получиться, что требуемая величина не должна превышать один метр.
Внимание! Ширина может колебаться – это зависит от индивидуальных особенностей почвы и массы дома.
Так, кирпичный дом должен иметь ширину монолитного фундамента на 5 см больше, чем здание из пенобетона. Стоит учесть, что если такая постройка имеет второй этаж, то этот показатель возрастает еще на 40 см. Но, все же это не точные показатели, так как ширина вычисляется в индивидуальном порядке. Лучше всего для выполнения работ воспользоваться услугами специалистов.
Возводим свайный фундамент для дома, делаем точный подсчет
- Подсчет нагрузочных характеристик;
Обязательно делают вычисление тех же параметров. Характерная отличительная особенность заключается в сложности вычетов. Во-первых, нужно узнать точные данные о грунте. Затем определить, с какой частотой будут расположены столбы. Во-вторых, определиться с длиной столбов. В третьих, узнать толщину. Для подсчета нагрузочных характеристик рассчитывается вес дома.
К разгрузочным характеристикам относят и снег. Для северных районов это 180 кг/ 1 м2 для среднестатистического дома, а для южных – 50 кг/ 1 м2. Зимой в северных районах слой снега на крыше достигает 1 метра. В таком случае, для дома с площадью крыши 150 м2 нагрузка от снега составит около 3 тонн. Это достаточно серьезно и обязательно нужно учитывать при планировке проекта.
- Считаем прочность;
Чтобы сделать подсчеты для свай, необходимо вычислить площадь поперечного сечения и высоту одного столба. Поперечное сечение находится по формуле для круга: S=П*R2. S – площадь, R – радиус. Длина будет зависеть только от желаемой высоты дома над землей и глубины твердого грунта.
- Пример расчетов.
Допустим, берется высота столба 2,5 м. Площадь поперечного сечения для сваи диаметром 15 см определяется как 0,2355 м3. Тогда объем одного столба: 2,5м*0,2355м3=0,588 куб/м. Затем, это умножается на количество столбов, которое планируется.
Например, для 10 столбов объем будет 5,88 куб/м.
Как рассчитать?
Самый простой способ расчета толщины плитного основания основан на суммирование трех параметров:
толщины прутьев;
Правила армирования железобетонных фундаментов регламентируются соответствующими параграфами в СНиП 52-01-2003 и СП 52-103-2007.
Более обоснованный расчет ведут по нагрузкам от будущего сооружения. Например, для легкой постройки сельскохозяйственного назначения будет достаточно плиты высотой 0,1 м, а для загородного дома – 0,2–0,3 м.
При этом нужно учитывать особенности сооружения. Например, длинный и узкий фундамент для дома с минимальным количеством внутренних перегородок будет подвергать изгибающим нагрузкам, в результате чего могут возникнуть трещины в фундаментной плите приблизительно посередине. Чтобы этого избежать, целенаправленно приращивают толщину монолита.
Исходные данные для расчета
Таким образом, чтобы определить толщину плиты, застройщик должен обладать следующей информацией:
- знать тип грунта и, как следствие, оптимальное значение распределенной нагрузки;
- знать конструкционные параметры будущего сооружения и типы задействованных материалов, чтобы рассчитать проектные нагрузки;
- выбрать оптимальную схему армирования для заданных условий, а именно: диаметр прутков, размер ячеек, расстояние между поясами и т.п.
Последовательность вычислений
Вычисления толщины плиты проходит по следующему алгоритму:
- Определение суммарных нагрузок.
- Расчет удельного давления на грунт методом деления общего давления на площадь основания. Размер плиты должен превышать габариты самого сооружения минимум на 10 см с каждой стороны.
- Сравнение удельного давления на грунт с оптимальным табличным значением.
- Полученную разницу в результате вычислений из п.3 компенсируют массой ж/б плиты фундамента.
- Зная массу монолиту и плотность железобетона, определяют объем конструкции.
- Находят искомую высоту плиты методом деления объема на площадь основания.
Анализ результатов
Если найденное по алгоритму, описанному ранее, значение высоты плиты находится в пределах от 0,2 до 0,35 м, то полученный результат считают оптимальным. Как правило, значение округляют до числа, кратного 50 в большую или меньшую сторону, и для надежности пересчитывают нагрузку, чтобы сравнить с рекомендованным справочным значением (разница не должна составлять больше 25%).
Если высота плиты больше 0,35 м, то у застройщика появляются основания предположить, что плита в заданных условиях – не самое экономически целесообразное решение и есть смысл рассмотреть варианты с ленточным или столбчатым основанием.
Снизить толщину монолита можно за счет конструирования ребер жесткости, которые предотвратят горизонтальное смещение чрезмерно легкого фундамента. В рассматриваемом случае не обойтись без расчетов, которые могут провести только высококвалифицированные специалисты.
Если толщина плиты менее 0,1–0,15 м, то, вероятнее всего, проектное сооружение является слишком массивным для плитного фундамента и для участия в исследовании грунта и проектирования силовой конструкции нужно пригласить опытных специалистов.
Пример расчета
Заданные условия:
дом 2 этажа площадью 6 на 9 м;- стены из газосиликатных блоков;
- несущая перегородка – одна;
- толщина стен – 0,3 м;
- высота сооружения – 5,5 м;
- высота фронтона – 1,0 м;
- крыша – кровельная черепица;
- несущий слой – глина (справочное удельное давление – 0,25 кг/см 2 ).
В первую очередь находят общий вес сооружения, а именно:
- суммарная площадь всех стен (с фронтонами и перегородками, но без проемов окон и дверей) — 182 м², а их общая масса 182 × 180= 32 760 кг;
- площадь монолитного перекрытия за вычетом лестничного проема
50 м². Тогда общая масса будет равна 50 × (500 + 210) = 35 500 кг;
Массы рассчитывают исходя из габаритов и удельного веса использованных строительных материалов (справочная информация).
Далее, исходя из условий проекта, находят площадь монолита (54 м²) и делят на нее суммарный вес дома:
До рекомендованного удельного давления для грунта не хватает 0,06 кг/см 2 . Находят массу плиты, умножая полученное значение на площадь основания, которое переводят в квадратные сантиметры:
Находят объем плиты, делением массы на плотность железобетона:
Определяют искомую высоту делением объема на площадь основания:
Для заданных условий можно рассмотреть два варианта, когда высота плиты будет равной 0,2 или 0,25 м. В первом случае ее масса составит 27 000 кг, а значит вместе с фундаментом здание будет оказывать давление, равное:
Разница с рекомендованным значением составит:
Полученный результат удовлетворяет проектным условиям и позволяет сэкономить на количестве бетона, поэтому принимают высоту плиты равной 0,2 м.
Арматура
При планировании проведения работ по устройству плитного фундамента в кирпичном доме следует также учесть его арматуру.
Арматура для плитного фундамента позволяет усилить его основные качества, такие как надежность, стойкость, долговечность.
Ее расчет должен производиться с учетом имеющихся данных. Обычно арматура укладывается в 2 ряда.
Чтобы произвести расчет необходимого количества арматуры, надо учесть следующие параметры:
- Можно произвести расчет для 1 ряда, а затем увеличить получившееся значение в 2 раза, т.к. арматура проходит в 2 ряда.
- Арматура должна быть по длине несколько меньше, чем бетонная плита (примерно на 15 см)
- По ширине также арматура должна быть несколько меньше и не достигать краев плиты
- Прутья должны составлять ячейки с параметрами 20 см
- Чтобы вычислить количество необходимых прутов, следует длину от длины плиты отнять 15 см и разделить на 20 см, прибавить для страховки 1. Получится искомое количество требуемых прутов арматуры.
- Для расчета количества прутов по ширине действуем аналогичным образом. От ширины отнимаем 15 см, делим на 20 и прибавляем 1. Получившееся значение составляет количество необходимых прутов для ширины плиты.
Чтобы связать прутья арматуры между собой, понадобятся специальные связующие инструменты (крючок, проволока).
- Пруты укладываются на плиту по ширине и длине
- В местах стыков производится связывание путем наложение проволоки в несколько оборотов и с обязательным скреплением краев
Использование утеплителя
В некоторых случаях при монтаже плитного фундамента для кирпичного дома требуется его утепление. Распространен способ сохранения тепла путем укладки слоя утеплителя непосредственно под основание. Однако большей эффективностью пользуется технология верхнего утепления. Т.е. на бетонной плите, между поверхностью пола и плитой устанавливается слой утеплителя. Материалом может послужить абсолютно любой утеплитель. Самые распространенные из них: пенопластовое полотно и пенополистирол. Средняя толщина теплоизоляционного слоя должна составлять 10 сантиметров.
Похожие публикации:
- Как правильно построить плитный фундамент
- Обустройство фундамента дома: ленточный, свайный, плитный
- Фундамент монолитная плита своими руками: задачи, состав, работы
- Плавающий фундамент своими руками: особенности и возведение
Нажмите, чтобы отменить ответ.
Сооружение опалубки и металлического каркаса
Перед тем как будет залита монолитная железобетонная плита, застройщик должен соорудить для нее опалубку:
- Для монтажа такой конструкции обычно задействуют элементы натурального древесного массива (40мм) или фанеру (до 21мм). Из такого материала собирается короб, отдельные элементы которого фиксируются между собой посредством крепежных элементов.
- Высота опалубки должна немного превышать толщину будущей плиты.
- Снаружи опалубку (если она съемная) застройщик должен подпереть укосинами и упорами. Это делается для придания жесткости коробу, чтобы он мог выдержать массу бетонной смеси.
- На утрамбованную песчано-щебневую подушку укладывается арматура (принято задействовать пруты диаметром до 14мм), поперек и вдоль. Следует следить за тем, чтобы шаг не превышал 30см. Так как арматура должна располагаться на расстоянии 5см от края плиты, под нее укладываются специальные подставки, посредством которых обеспечивается необходимый зазор. Если планируется создание мощной фундаментной конструкции, то специалисты рекомендуют уложить арматуру в два или три слоя. Ее следует между собой связывать, чтобы металлический каркас получился максимально прочным. Сварка в этом случае не применяется, так как образующийся шов будет в процессе эксплуатации здания подвергаться воздействию влаги, которая может спровоцировать коррозию.
- Как только процесс создания опалубки и металлической клетки был завершен, можно приступать к заливке бетона. Изначально создается слой, толщиною 100мм, на поверхность которого будет уложен гидроизоляционный материал и утеплитель.
