Особенности расчета плитного основания дома

Одними из самых устойчивых оснований для сильно пучинистых грунтов являются свайный и плитный фундаменты. Монолитный железобетон – это прочное и надежное сооружение с большим эксплуатационным сроком. Даже если произойдет слабое его движения, не будет перекосов стен, окон или дверных проемов. Перед строительством необходимо провести точные расчеты, чтобы определить его размеры – длину, ширину и высоту. Если толщина фундамента будет недостаточной, то под нагрузкой дом может начать проседать, а если чересчур большой, то сильно повысится его стоимость.

Расчет размеров фундамента плитного типа

Определение высоты и количества арматуры

Монолитное основание обладает следующими преимуществами:

  • Возможность строительства крупных и многоэтажных зданий.
  • Возведение построек на нестабильных грунтах.
  • Способно выдерживать значительные нагрузки.
  • Сделать плитный фундамент можно и своими силами.
  • Предотвращает повреждение здания во время пучения грунта.

К недостаткам относят невозможность возведения на наклонном участке. Также для изготовления по технологии требуется большое количество бетонного раствора и материала для армирования. В отличие от свайного, плитный фундамент придется оставить для набора прочности. Максимальный показатель достигается лишь на 28 день. Для уменьшения срока затвердения рекомендуется использовать ускорители. Добавляют их еще на этапе изготовления бетонного раствора. Еще один недостаток – это сложные расчеты плитного фундамента.

Для определения толщины учитываются следующие факторы:

  • тип почвы;
  • уровень промерзания грунта;
  • общая нагрузка.

Также на высоту влияют диаметр арматуры и расстояние между прутками.

На первом этапе строительства необходимо изучить характеристики грунта. В особенности, следует обратить внимание на его водонасыщение и несущую способность. Такие исследования обязательно нужно проводить, если будет возводиться крупный объект. Для более мелких построек – гаражей или бань, подойдут усредненные расчеты толщины плиты.

Если исследования проводит компания, то на участке, где планируется монтировать основание с армированием, ее специалисты делают отверстия. После чего изучают образцы в лаборатории и составляют отчет. Именно по нему и определяются параметры фундамента.

Каждый тип грунта обладает своими показателями оптимального удельного давления. Так, к примеру, у мелкого песка он 0,35 кг/см2, а у пластичной глины – 0,25 кг/см2. Если этот параметр равен 0,50 или выше, то не рекомендуется возводить плитное основание. В этом случае лучше сделать ленточный фундамент.

Чтобы узнать общую расчетную нагрузку, определяется вес дома (стены, перегородки, перекрытия, кровля), мебели, людей, техники и толщина снежного покрова в зимнее время. Если угол наклона крыши – 60°, то последний фактор не учитывают, так как снег не сможет на ней удерживаться.

Виды плит фундаментов

Чтобы узнать вес, площадь умножается на соответствующую плотность, например, у кирпича толщиной 38 см она составляет 690 кг/м2, а у бруса 20 см – 160. Если строится дом с площадью кирпичных стен 120 м2, то их вес – 690*120=82800 кг. Помимо этого показатели расчета нагрузки всех материалов следует умножить на коэффициент надежности (у каждого он свой, но находится в диапазоне 1,05-1,4). Благодаря ему обеспечивается запас несущей способности, чтобы не возникло крупных проблем или ошибок. Все параметры можно найти в своде правил «Нагрузки и воздействия».

После расчетного давления находят площадь плиты. При этом учитывается, что ширина плитного основания больше на 10 см, чем сама постройка. Зная его площадь, можно определить, какая будет совершаться удельная нагрузка на грунт. Ее величина необходима для вычисления массы фундамента. Для этого расчетное давление делят на площадь плиты. К примеру, нагрузка равна 210000 кг. Площадь фундамента – 82 м2 или 820000 см2. Значит, удельное давление на грунт без учета основы составит 210000/820000=0,256 кг/см2, округляется до 0,26. Такую нагрузку на землю будет совершать постройка, без веса плиты.

Чтобы узнать, какой массы нужно строить фундамент для дома из газобетона или кирпича, необходимо найти разницу между несущей способностью грунта и вычисленной нагрузкой на грунт. Пусть почва под домом – это суглинок. Его показатель составляет 0,35 кг/см2. Определяем разницу: 0,35-0,26=0,09 кг/см2. Теперь рассчитывают, какой максимальный вес может иметь фундамент. Для чего полученную разницу умножают на его площадь: 0,09*820000=73800 кг. Возводить основание тяжелее этого числа ни в коем случае нельзя.

Схема плитного основания

Зная вес, можно узнать его толщину. Для этого найденную массу делят на плотность железобетонного фундамента (2500 кг/м3) и его площадь в метрах. Расчет высоты плиты: (73800/2500)/82=0,36 м. Округляется до 35 см. То есть, по правилам и строительным нормам, можно построить основу толщиной 30 или 35 см. Если при расчетах высоты ее число получилось значительно больше 35 см, рекомендуется рассмотреть варианты других типов фундаментов.

Теперь необходимо проверить, какое давление на грунт он будет совершать вместе с домом. Пусть толщина такого фундамента равна 30 см или 0,3 м.

Расчеты:

  • Определяется его объем. Высоту умножают на площадь – 0,3*82=24,6 м3.
  • Вычисляется масса основания. Для этого толщину фундамента умножают на его плотность – 24,6*2500=61500 кг.
  • Рассчитывается вес общей нагрузки от здания вместе с основой: 61500+210000=271500 кг.
  • Теперь находят давление на грунт: 271500/820000=0,33 кг/см2.

По технологии строительства найденная величина не должна отличаться от оптимальной нагрузки на грунт больше чем на 25% в любую сторону. То есть, к примеру, у суглинка показатель составляет 0,35 кг/см2. 25% от этого числа равно 0,088. Значит, давление на почву не должно быть меньше 0,26 или больше 0,438 кг/см2.

Расчет материалов для фундамента

Расчет арматурных прутьев

Количество арматуры для армирования плитного фундамента зависит от его толщины. Если он меньше 150 мм, то обустраивается 1 слой прутьев, если больше, то укладывается 2. Наиболее распространенным диаметром стержней является 14 мм, для вертикального соединения подойдут прутки 8-10 мм.

Количество арматуры вычисляется следующим образом:

  • Основание высотой 30 см. Значит, требуется 2 слоя арматурных прутьев.
  • Расстояние между прутками – 15 см или 0,15 м.
  • Арматуру следует класть так, чтобы она не выступала ни с одной из сторон. Для этого оставляют до краев плиты по 3 см.
  • Теперь можно узнать длину стержней для фундамента размерами 820х1000 см: 820-3*2=814 см и 1000-3*2=994 см.
  • Затем вычисляется количество арматуры для одного слоя. Для этого длину плиты делят на шаг между прутками: 820/15=55 штук. К этому числу добавляется один запасной. В итоге получается, что для одного слоя по длине требуется 56 прутьев. Для двух – 56*2=112 стержней.
  • Определяется число арматуры для укладки по ширине: 1000/15=67 штук. Добавляется запасной – 68 прутьев. Для двух слоев потребуется 136 стержней.
  • Протяженность арматуры по длине составляет 810*112=90720 см или 907,2 м, по ширине – 1000*136=136000 см или 1360 м. Общая: 907,2+1360=2267,2 м.

Построить монолитную плиту вполне возможно и своими руками. Главное – провести точные расчеты на примере здания с нужными параметрами, определить тип грунта, уровень промерзания, нагрузку и другие характеристики. Во время заливки строго соблюдать технологию. Бетонный раствор должен быть полностью залит за один раз, а не за несколько подходов.

Монолитное основание в разрезе

Проводя расчеты стоимости плитного фундамента, рекомендуется добавлять к каждому рассчитанному объему или количеству по 3-5% на случай ошибки. Примерная цена для дома размерами 6х8 составляет 90000-100000 рублей. Но она может меняться при использовании более дешевых или дорогих стройматериалов. Следует учитывать, что в эту сумму включена лишь стоимость материалов.

Если возникают трудности с расчетами свайно-плитного фундамента или монолитного основания, лучше обратиться за помощью к специалистам. Они возьмут все необходимые пробы грунта и определят точные размеры и шаг армирования, а также вычислят приблизительную стоимость проекта.



Автор:
Евгений Клеменко
Share

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2017 stroitel lab