Фундамент плита

Конечная цель проектирования

Результатом проектирования должен быть:

• сборочный чертеж монолитного фундамента;
• текстовые документы – расчеты и обоснования проекта;
• план разметки фундамента и привязка его к местности;
• план отрывки котлована;
• план сооружения опалубки;
• план размещения материалов на строительной площадке;
• планы доставки и заливки бетона, согласованные по времени.

Расчет фундаментной плиты можно провести методом конечных элементов.

Но проще всего рассчитать фундаментную плиту, используя калькулятор расчета. В нем заложены все нужные формулы и методики.

Некоторые калькуляторы помогают рассчитать нужное количество песка, цемента, щебня, общее количество и стоимость материалов.

По результатам расчётов разрабатывается сборочный чертеж монолитного фундамента и все детализированные чертежи:

• закладных деталей;
• сборочный чертеж и деталировка арматурного каркаса;
• рассчитанная схема размещения готовых каркасных сеток;
• примерное устройство одноразовой опалубки из досок или устройство металлической многоразовой опалубки и схема ее использования т. п.

Принцип работы плитного фундамента

В связи со все большим ростом населения и расширением среды его обитания, все чаще возникает необходимость возводить постройки на слабых, постоянно влажных, пучинистых, мерзлых и других видах грунтов. Загородные дома имеют все более сложную архитектурную конструкцию, которая включает в себя и различные виды встроенных гаражей, разновысокие этажи, нестандартные решения лестничных маршей и т.д. Несущие стены распределяются по площади фундамента неравномерно, давят на опору с разной силой. Современные строения становятся все больше, выше и тяжелее.

Фундамент постоянно подвергается воздействию извне. Деформация и разрушение несущих конструкций могут появиться вследствие многих факторов, например:

Неравномерное воздействие постройки сверху.

Движение, деформация грунтов снизу.

Чтобы предотвратить это, нужно не только правильно произвести расчет монолитной плиты фундамента на нагрузку под дом. Также можно заранее:

перераспределить давление «сверху-вниз» путем усиления пространственной жесткости фундамента;

снизить нагрузку здания на грунт путем увеличения опорной площади фундамента;

устранить неравномерность промерзания почвы путем разделения его и отапливаемой площади теплоизолятором.

Эти требования удовлетворяет использование плитного основания. Представляя собой единую платформу под строением, при грамотном проектировании он не подвержен локальным изгибам и без деформаций «плавает» вместе с грунтом. Почва под ним не промерзает из-за высоких теплоизоляционных свойств материалов.

Порядок операций при вычислении толщины монолитного основания

Чтобы выполнить плитного фундамента расчет толщины, следует вычисления проводить поэтапно. В процессе необходимо учитывать справочные показатели. Последовательность действий такова:

• изучают свойства грунта участка и по справочным таблицам определяют его несущие показатели;
• по проекту высчитывают массу возводимого здания, снеговую нагрузку на него, квадратуру фундаментной плиты;
• делением веса постройки на площадь основания рассчитывают удельное давление на почву;
• высчитывают массу, объем монолита;
• определяют размеры песчаной подушки;
• считают количество требуемой для создания металлического каркаса арматуры;
• высчитывают толщину монолитной плиты.

Подушка из песка предназначена для защиты основания от действия почвенных вод. Она, запрессовываясь, создает достаточно крепкий слой

При определении нужной ее высоты принимают во внимание ряд особенностей:

• высота подушки зависит от отметки промерзания, типа почвы, уровня залегания грунтовых вод на строительном участке и составляет 0,15-0,6 м;
• тщательная утрамбовка песка вызывает его усадку на несколько сантиметров;
• можно засыпать дополнительно всю площадь слоем мелкого щебня толщиной 0,05-0,1 м (этот прослоек входит в общую высоту подушки).

Устройство монолитного фундамента Получается, что при промерзании грунта более чем на метр, наличии нестойких, пучинистых почв (с близким к поверхности расположением подземных вод), для создания фундаментов используют слой песка в 60 см. В других более стабильных условиях подушку делают толщиной 0,2-0,3 м.

Арматурный каркас создают из двух слоев, которые уложены в виде сетки. Расстояние между ними около 50 мм.

На высоту монолитной плиты фундамента оказывают влияние такие факторы:

• размер промежутка между слоями арматурной сетки;
• диаметр армирующих стержней;
• под металлическую сетку и на нее укладывают достаточно толстые защитные слои бетона (минимум 5 см).

Сумма этих показателей даст необходимую (по минимуму) толщину фундаментной плиты. Для определения общей высоты основания к ней прибавляют уровень песчаного слоя.

Структура плитного фундамента

Плитная конструкция основы по своему содержанию представляет многослойную конструкцию. Его слои состоят из следующих уровней:

1. Нижний слой почвы, покрытый геотекстильным материалом.
2. Дренажный уровень — это песок и щебень (обязательна тщательная утрамбовка слоя).
3. Утеплительный слой. Предпочтение отдается вспененному полиэтилену, еще лучше использовать полистирольные и пенополистирольные плиты.
4. Арматурный двухрамный жесткий каркас.
5. Бетонная (цементная) стяжка.
6. Финишный уровень. Гидроизоляционные мероприятия.

Многие из хозяев для экономии минуют четвертый и пятый уровни.

Инструкция для калькулятора расчета плитного фундамента

Укажите необходимый масштаб чертежей.

Заполните размеры в миллиметрах:

X – Ширина фундамента определяется шириной Вашего дома, с учетом несущей способности грунта.

Y – Длина фундамента, как и предыдущий параметр зависит от габаритов дома.

H – Высота поперечного сечения (т.е. толщина плиты) выбирается с учетом характера грунта, глубины закладки и нагрузок действующих на основание во время эксплуатации. Значение H принимается в пределах 150-400 мм (рекомендуемое – 250 мм).

Плитный фундамент предполагает подготовку основания – рытье котлована глубиной примерно до 500 мм (для кирпичных сооружений, для более легких построек меньше) с последующей подсыпкой песка – слоем около 300 мм и щебня ≈200 мм. Материалы для обустройства гравийно-песчаной подушки необходимо учитывать дополнительно. Объём работ по рытью траншеи или котлована Вы можете оценить при помощи нашего калькулятора. Поверх песчаной подсыпки обязательно нужно устроить гидроизоляцию, поскольку без нее вода из бетонного раствора уйдет в песок, что значительно снизит прочность плиты.

Параметры арматуры:

Z – Длина ячейки, т.е. расстояние между продольными рядами арматуры. В железобетонных и плитах согласно СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции» (Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003) величина Z выбирается порядка 200 мм – при высоте поперечного сечения H <= 150 мм, при значении H > 150 мм – Z ≈ 400 мм.

W – Ширина ячейки между поперечными рядами принимается – от 75 до 400 мм.

R – Число рядов арматуры. Классическая схема армирования предполагает установку двух рядов арматуры, при этом нижний ряд арматуры работает на растяжение, верхний – на сжатие. Полезные рекомендации касаемо расчета армирования можно почерпнуть из СП 63.13330.2012.

Вес 1 м арматуры зависит от ее диаметра. Примерный вес одного метра популярных диаметров железной арматуры приведен в таблице.

Параметры опалубки:

Доска в толщину для сборки опалубки принимается от 25 мм до 50 мм.

Доска в длину. Этот параметр обычно выбирается порядка 4000-6000 мм, в зависимости от выгодности цены на доску для опалубки.

Доска в ширину. Для изготовления опалубки используют обрезную доску шириной 100-200 мм.

Важно покрыть собранную опалубку изнутри полиэтиленовой пленкой, это исключит протечку бетона и даст возможность повторно использовать доски в строительных целях. Параметры состава бетона:

Параметры состава бетона:

Масса мешка, кг – здесь введите, сколько весит 1 мешок цемента в килограммах.

Пропорции бетона по массе. Ориентировочное соотношение компонентов для бетонной смеси – на 1 часть цемента берется 2-3 части песка, щебень – 4-5 частей, вода — 1/2 части (смесь должна быть пластичной и не слишком жидкой). Однако в зависимости от требуемой марки бетона, используемой марки цемента, характеристик песка, щебня, использование пластификаторов или добавок пропорции могут меняться. Типовые нормы расхода цемента для приготовления бетонов сборных и монолитных бетонных, железобетонных изделий и конструкций регламентированы СНиП 5.01.23-83.

Впишите цены на строительные материалы: цемент (за мешок), песок (за 1 тонну), доску (за 1 кубический метр) и арматуру (за 1 тонну).

Нажмите «Рассчитать».

Данный строительный онлайн калькулятор сделает расчет следующих параметров:

• площадь монолитной фундаментной плиты;
• необходимый объем бетона для заливки такого типа основания;
• площадь опалубки (т.е. площадь боковых поверхностей);
• нужное количество пиломатериалов для опалубки и их цену;
• сколько нужно мешков цемента, тонн песка и щебня на возведение плитного фундамента и стоимость этих составляющих бетона для заливки;
• также будет сделан расчет требуемого количества горизонтальных и вертикальных рядов арматуры, ее длину, вес и стоимость арматуры для фундаментной плит.

Обратите внимание, если высота плиты не кратна высоте доски, то количество досок рассчитывается с учетом перекрытия всей высоты плиты. Итоговая цена возведения плитного фундамента даст представление об уровне материальных инвестиций в основу Вашего дома и позволит принять обдуманное решение о целесообразности такого типа фундамента

Также, Вы можете выбрать оптимальное для Вас решение, просчитав параметры других видов фундамента при помощи наших калькуляторов.

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.

Статья по теме: Когда снимать опалубку после заливки бетона

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.

Преимущества фундаментной плиты

К достоинствам конструкции можно отнести:

• строительство на грунтах с плохими характеристиками;
• возможность возведения крупных объектов;
• возможность самостоятельной заливки;
• высокая несущая способность;
• предотвращение локальных деформаций;
• устойчивость к воздействию сил морозного пучения.

К слабым сторонам такого типа фундаментов относят:

• нецелесообразность использования на участках с уклоном;
• большой расход бетона и арматуры;
• по сравнению с готовыми элементами фундамента, устройство монолитной плиты требует дополнительного времени на набор прочности бетоном;
• сложный расчет.

Общая методика расчетов толщины

Перед началом расчета поводят геологический анализ почвы и из справочной информации выбирают значение удельного давления на грунт для выбранного типа фундамента. Учитывая степень пучения грунта вычисляют глубину подошвы.

На этапе определения весовых нагрузок учитывают все конструкционные особенности постройки (материал стен, размер проемов, массу кровли и прочее). К полученному значению добавляют эксплуатационную нагрузку для всех этажей и среднюю нагрузку снежного покрова для своего типа крыши.

Зная площадь основания монолитной плиты и величину удельной нагрузки на один квадратный метры участка, находят расчетный объем фундамента и предварительную толщину основания.

После этого расчет нужно повторить, но уже учитывая вес питы основания, прибавив его к нагрузкам здания. Полученное число сравнивают с допустимым давлением для выбранного участка. Рассчитанные параметры будут полезны при выборе марки бетона для раствора и схемы армирования.

Объем заливки

Когда габариты определены, остается только вывести значения, которые потребуются для дальнейшего расчета плитного фундамента:

• Площадь основания: 6 х 8 = 48 м2.
• Объем плиты: 48 х 0,20 = 9,6 м3.
• Площадь боковых стенок: (6 + 8) х 2 х 0,20 = 5,6 м2.

Определение высоты плиты позволяет узнать сразу несколько параметров монолитной основы, такие как требуемое количество бетона для заливки или расстояние между поясами армирования.

Расчет количества арматуры для армирования плитного фундамента выполняется для одного пояса, а полученная цифра потом просто удваивается. Размер ячеек, образующихся при пересечении продольных и поперечных стержней, по технологии принимается равным 20-30 см. Выберем более экономный вариант с решеткой в 300 мм.

Диаметр прутьев определяется толщиной заливки и должен составлять 5 %, то есть в нашем случае – 10 мм. При этом их длина будет на 10 см меньше соответствующей стороны основания, чтобы обеспечить стальной арматуре достаточную защиту под 5-сантиметровым слоем бетона. Для рассмотренного примера понадобятся пруты длиной 5,9 и 7,9 м.

Этих данных достаточно для подсчета количества стержней в каждом ряду армирования:

• 5900 / (300+10) + 1 = 20 шт.
• 7900 / (300+10) + 1 = 26 шт.

Для двух поясов потребуется 40 прутьев длиной 6 м и 52 – по 8 м, то есть всего 656 м. Если продавец не предоставляет услугу нарезки в размер, прутки стандартной длины придется укорачивать самостоятельно. Так как толщина фундамента по расчету принимается равной 20 см, вертикальные перемычки будут иметь длину 10 см (можно использовать часть обрезков). Количество связей определят точки пересечения стержней. Технология армирования допускает для них увеличение шага вдвое по сравнению с горизонтальными поясами – 600 мм. Тогда число перемычек будет равно 260 шт.

Когда размеры и количество материалов определены, можно выполнить расчет стоимости плитного основания. Для большинства пунктов строительной сметы достаточно знать габариты будущей конструкции. Продолжим на том же примере для дома 6х8 м:

Как рассчитать фундамент плитного типа? Особенности самостоятельного расчета плитных фундаментов. Из чего складывается стоимость возведения основания?

Как рассчитать толщину плиты

При расчете толщины плиты фундамента придерживаются нижеприведенной схемы:

Первый этап: Геологический анализ участка показывает подходящую величину оптимального удельного давления на почвы. В процессе работ также определяется достаточная глубина заложения фундамента.

Второй этап: Проводится расчет возможных весовых нагрузок. В таблицах указаны средние показатели для большинства стройматериалов – рассчитать их вес не сложно в зависимости от размеров перекрытий, стен и других конструкций. Далее к получившейся цифре прибавляется средняя нагрузка снежного покрова в соответствии с регионом проживания и уклоном кровли. Не стоит забывать про такой критерий, как полезная нагрузка – для цокольных перекрытий она равняется 210 кг/см² (этот параметр определяется для каждого этажа здания, после чего суммируется).

Третий этап: Проводится расчет площади монолитной длины (для этого необходимо умножить длину дома на ширину). Чтобы высчитать величину удельной нагрузки на 1 м² просто разделите общие весовые данные на получившееся ранее значение.

С подсчетом размеров плитного монолитного фундамента проблем обычно не возникаетИсточник znaybeton.ru

Четвертый этап: Расчет оптимального объема фундамента (делится на средний удельный вес армированного бетона), а также определяется предварительная толщина монолитной плиты фундамента – причем получившийся показатель увеличивают на пять сантиметров (с запасом).

Пятый этап: После того, как будет ясен вес основания, он прибавляется к средним весовым нагрузкам. Далее показатель удельного давления на грунт (около трех) сравнивают с предварительными результатами для конкретной местности (отклонение должно быть не более 25%).

Определение величины нагрузок влияет на выбор марки бетонной смеси, а толщина фундамента влияет на выбор схемы армирования (также как и расчет других составляющих поможет произвести расчет арматуры на монолитную плиту калькулятор), в соответствии с которой подбирается диаметр прутьев и частоты из размещения. Упростить весь процесс расчетов можно воспользовавшись простым механизмом – онлайн-калькуляторов. Специальный калькулятор поможет сделать расчет монолитного перекрытияи других составных частей, вычислить толщину плит и подушки фундамента. Для этого вам потребуется только вбить достоверные показатели в указанные ячейки и дождаться результатов.

Видео описание

Как рассчитывается фундамент на онлайн калькуляторе, смотрите в видео:

Советы профессионалов

Специалисты рекомендуют заранее подходить к расчетам необходимого количество материалов для строительства фундамента, при этом учитывая все особенности почвы конкретного участка. Например, пучинистая почва обладает характерной чертой – подъёмами и спадами в зависимости от сезонных изменений. Если забыть про этот нюанс, через некоторое время основание станет испытывать запредельные силовые нагрузки, появятся трещины и основание начнет лопаться. Также рекомендуется связывать арматуру проволок – это придаст ей большей подвижности. Таким образом, застывшая бетонная смесь даже при сильных деформациях грунта, сможет сохранить нужную структуру и не приведет к образованию микротрещин.

Видео описание

Как на самом деле рассчитывают фундамент профессионалы наглядно показано в следующем видео:

Заключение

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что хоть плитный фундамент и имеет весьма высокую стоимость, он обладает высокой прочностью, жесткой конструкцией, длительным сроком службы и другими положительными эксплуатационными свойствами. Монтаж такого рода основания – задача непростая. Но Подсчет материалов на плитный фундамент, расчет толщины плит и других составляющих основания порой затрачивает куда больше времени, чем ожидалось. Поэтому для предварительных расчётов разумно воспользоваться онлайн-калькулятором, а полноценное проектирование и монтаж доверить специалистам в этой сфере, чтобы получить действительно качественный и надежный фундамент.

Странный интернет-расчет плитного фундамента

В принципе, достаточно ввести в поисковик гугло-яшки «Расчет толщины плитного фундамента», как перед вами откроется сотня сайтов с … онлайн калькулятором. Эх, найти бы того, кто придумал такую «умную» программу, да по «тырнету» размножил, считая всех застройщиков наивными простачками.

Ведь там рассчитывается не толщина плитного фундамента, а количество материалов, необходимых на его постройку. Собственно, с этим справится семиклассник, который на физике выяснил, как рассчитать объем, зная массу и плотность.  А уж перемножить длину, высоту, ширину и сосчитать объем сможет даже средний ученик третьего класса начальной школы, если ему подскажут, что нужно умножать.

Поэтому давайте все же поймем, как считать эту самую толщину плитного фундамента. За расчётом объёма нужного для его постройки бетона обратитесь к внучку или сыночку, а не к онлайн калькулятору: школьнику практика, вам же радость от умного дитяти.

Итак, напомним, что плитный фундамент – дело хорошее, но трудоемкое и затратное. Поэтому строить его нужно там, где присутствие такого основания действительно обосновано:

• на проблемных грунтах (глиняных, песчаных и т.д.)
• если горизонт грунтовых вод высок;
• если почвы пучинистые.

Вот когда хотя бы одно из этих трех условий совпало с имеющимися на вашей стройплощадке, самое то приступать к расчету плитного фундамента, а конкретнее – к его толщине. Потому что два других размера – ширину и длину вы уж сами придумайте. Ведь это как раз они определят наружную площадь будущего дома. Тем более, что такая «парочка» основополагающих габаритов зависит только от вашего желания, финансовых возможностей и дальновидности (дом-то строится не для одного поколения).

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.