Как рассчитать плитный фундамент под дом. расчет фундаментной плиты. четыре конструкции фундаментов
Содержание:
- Инструкция для калькулятора расчета плитного фундамента
- Что это такое, зачем нужно?
- Расчёт фундамента под дом с плитным основанием
- Глубина размещения
- Виды и строение плитного фундамента
- Калькулятор веса арматуры
- Что представляет собой плитный фундамент
- Как рассчитать толщину?
- О необходимости армирования
- Расчет пошагово
- Алгоритм расчета, основанный на несущей способности почвы
- Расчет плитного фундамента
- Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия
- Структура плитного фундамента
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.
Диаметр
арматуры, мм |
Вес 1 погонного метра арматуры, кг |
6 | 0,222 |
8 | 0,395 |
10 | 0,617 |
12 | 0,888 |
14 | 1,21 |
16 | 1,58 |
18 | 2 |
20 | 2,47 |
22 | 2,98 |
25 | 3,85 |
28 | 4,83 |
32 | 6,31 |
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.
Что это такое, зачем нужно?
Армирование монолитной плиты называют процедуру помещения в тело бетона стальной силовой конструкции с целью повышения прочных характеристик фундамента и увеличения срока службы дома, который будет эксплуатироваться на нем.
В процессе службы основание подвергается неравномерному давлению как со стороны сооружения, так и почвы вокруг него. В результате возникают изгибающие моменты, которые влекут за собой появление трещин не только в теле фундамента, но и стенках самого дома.
Таким образом, армирование позволяет:
- повысить прочность основания;
- предотвратить возможные усадки сооружения, связанные с недостаточной прочностью фундамента;
- снизить риск разрушения монолитной плиты под давлением грунта.
Что будет, если не армировать?
С целью экономии некоторые строители отказываются от армирования.
Такой подход практикуется при строительстве легковесных построек, на которые по проекту будут стоять на грунте, не склонному к подвижкам. В других случаях необходимость армирования регламентируется нормативными требованиями.
Нарушение технологии влечет за собой преждевременное разрушение фундамента под действием больших нагрузок со стороны самой конструкции, давления в результате морозного пучения почвы и т.д.
Расчёт фундамента под дом с плитным основанием
Плитный фундамент универсален, так как он подходит практически для всех типов почв (торфяные, болотистые, песчаные) и зданий. Именно такой фундамент заслужил право считаться самым надёжным. По-другому его называют монолитным. Единственным недостатком считается дороговизна возведения.
Особо стоит отметить достоинства монолитного основания:
Плитный фундамент универсален и считаться самым надёжным
- Способность выдерживать большие нагрузки. Плитные фундаменты обладают самой высокой несущей способностью, поэтому они могут закладываться в основе одно- и многоэтажных зданий из разных по тяжести стройматериалов.
- Есть условия для полноценного обустройства цокольного этажа и отмостков.
- Простота технологии закладывания плитного фундамента. Доступна даже частному застройщику.
- Монолитная плита самая долговечная, срок её службы составляет свыше 150 лет.
- Создание монолитного основания не требует слишком объёмных земляных работ: глубина заложения такого фундамента минимальная.
Расчёт плитного фундамента: на что обратить внимание
Монолитный фундамент, по сути, является мелкозаглубленным. Верхняя поверхность заливки бетона производится вровень с землёй. Плоскость плиты должна быть на 0.2 метра больше основания дома со всех сторон.
Для тяжелых двухэтажных домов нужна армированная плита толщиной 300 мм
Толщина бетонной плиты варьируется от 150 до 350 мм в зависимости от типа грунта, глубины подземных вод и общей массы постройки.
При строительстве частного дома расчёт монолитного фундамента производится на основе усреднённых значений. Так, для лёгких хозпостроек подойдёт толщина плиты 150 мм и один ряд арматурной сетки, для двухэтажных лёгких домов – 250 мм и объёмная двухуровневая арматурная сетка, а для двухэтажных домов из бетона и кирпича с тяжёлыми кровельными перекрытиями – 300 мм и объёмная двухуровневая армация.
Расчёт арматуры для фундамента производится довольно просто. Допустим, что надо рассчитать количество и общий метраж арматурных прутов для плиты размером 7х8. Толщина плиты будет 20 см. Установлено, что расстояние между прутьями в среднем принимается за 20 см. Сетка будет двухуровневая.
Толщина монолитной плиты варьируется от 150 до 350 мм
- число прутов в одном ряду: 8:0.2 = 40 и нужно добавить 1, получается 41;
- так как необходимо сделать сетку, то будут ещё и перпендикулярные пруты: 7:0.2 = 35;
- всего прутов понадобится: 41+35 = 76 в одном уровне и 76х2=152 прута для двух уровней;
- обычно длина арматурного штыря имеет 6 метров, значит, общая длина арматуры равна 152х6 = 912 метров;
- число вертикальных прутов для соединения вычисляется по числу пересечений в сетке: 41х35 = 1435;
- толщина плиты 20 см, расстояние от краёв плиты внутри до каркаса должно быть не менее 5 см, поэтому длина соединительных штырей будет равна 20-5х2 = 10 см;
- длина всех соединительных прутов: 1435х0.1 = 143.5 метра;
- общая длина арматуры: 912+143.5 = 1055.5 метра.
Армирующую сетку не сваривают, а связывают специальной проволокой
Расчёт цемента на фундамент довольно прост. Количество и марка цемента зависит от состава бетона, который требуется применить для фундамента.
Если будущее строение является нестандартным, то размеры плитного фундамента вычисляются индивидуально с помощью специалистов.
Глубина размещения
В большинстве случаев закладка плитной фундаментной основы выполняется с незначительной глубиной. Если проектом не предусмотрены подвалы или подземные парковки, плиту разрешается заливать по уровню земной поверхности.
При наличии подвала или подземного яруса, глубину расположения плиты уточняют с учетом размеров запланированного помещения и значением его высоты.
Основными факторами, определяющими глубину закладки фундаментной плиты, считаются:
- точка промерзания почвы;
- тип почвенного состава;
- создаваемая нагрузка на грунт;
- расположение грунтовой влаги.
Решив возводить плитный фундамент своими руками, размеры котлована определите сами, уточнив число слоев:
- если грунт илистый, то укладывается слой геотекстиля. В иных случаях такая работа не выполняется;
- подушка из щебенки и песка. Значение ее толщины варьируется в пределах пятнадцати – шестидесяти сантиметров и определяется промерзанием земли и ее типовыми отличиями. Если земля промерзает на глубину более метра, следует насыпать около сорока сантиметров песка и до пятнадцати – щебенки. В случае, когда промерзание не превышает метровую отметку, общая высота подушки может составлять тридцать – сорок сантиметров;
- толщина бетонной основы, с помощью которой формируется ровная поверхность под укладку теплоизоляционного материала. Если предстоит строительство небольшого домика, то этот вид работ разрешается не выполнять;
- теплоизоляционный слой. Для теплых районов он достигает десяти сантиметров, для холодных – пятнадцати. Следует также учесть показатель влажности почвенного состава, от которого тоже зависит толщина теплоизоляции.
Расчеты по глубине закладки фундамента выполняются индивидуально, с учетом особенностей участка, отведенного под строительство. В северных районах с нестабильными почвами устраивают котлованы глубиной от восьмидесяти сантиметров до одного метра, при этом вся толщина основания составляет сто – сто двадцать сантиметров. Если строительство ведется по стабильным почвенным составам в районах с теплым климатом, глубины котлована хватит в тридцать – сорок сантиметров. При этом фундаментная основа составляет 0.5 – 0.6 м.
А какой должна быть толщина плиты фундамента на скальном участке? Достаточно двадцати сантиметров.
Виды и строение плитного фундамента
Под плитным фундаментом понимают основание, выполненное в форме плоской плиты из бетона и арматуры. Выделяют два типы конструкций (с подвидами), различающихся по несущей способности. Они приведены в таблице.
Таблица – Классификация плитных оснований с их характеристикой
№ | Монолитный | Сборный |
1 | цельная железобетонная конструкция, занимающая всю площадь под возводимым сооружением | создается из готовых стандартизированных заводских изделий |
2 | делится на такие виды: простые плиты, шведские утепленные (УШП), усиленные | их укладывают на ровную, предварительно уплотненную, поверхность при помощи специального оборудования |
3 | у простых — нижняя плоскость ровная | такие конструкции неустойчивы к подвижкам почвы, даже небольшим |
4 | у усиленных — она содержит расположенные в расчетном порядке ребра жесткости, а шведские плиты – это разновидность усиленного типа | подходят в качестве опоры для деревянного сооружения на стабильных грунтах (непучинистых, каменистых) |
УШП создают, заливая бетон в заводские несъемные формы (опалубку), при этом нижняя сторона основания армируется специальным способом. В них предусмотрена система подогрева.
При почвенных подвижках движется полностью все возведенное здание, что сводит к минимуму возможность деформации отдельных его частей. Поэтому плитные основания называют плавающими и применяют в следующих случаях:
- при слабых почвах;
- когда грунтовые воды проходят близко к поверхности;
- если на возведенное сооружение действуют большие нагрузки.
Толщина монолитного плитного фундамента состоит из нескольких частей:
- подушки, расчет высоты которой происходит по геологическим характеристикам грунта;
- железобетонного слоя, параметры его вычисляются, исходя из существующих нагрузочных воздействий.
Применение плитного основания под дом требует расчета толщины фундамента и количества рабочего материала.
Калькулятор веса арматуры
Сервис KALK.PRO предлагает вам использовать калькулятор арматуры онлайн на нашем сайте – вы получите результат ! Калькулятор позволяет выполнить расчет веса арматуры по известной длине (за метр), или же наоборот, рассчитать сколько метров содержится в тонне арматуры. Нормативная база для выполнения расчета основана на таблицах ГОСТ 5781-82 (устарел) и ГОСТ 34028-2016 (актуален). На выходе вы получите точные результаты, которые позволяют использовать их при составлении проектно-сметной документации и оформления дальнейшего заказа в производственную организацию.
Если вам необходимо определить количество арматуры для строительства основания – рекомендуем воспользоваться отдельными калькуляторами:
- расчет арматуры на ленточный фундамент;
- расчет арматуры на монолитную плиту.
В расчетах используются все возможные диаметры арматуры, такие как 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20 и т. д. При необходимости, вы сразу же можете воспользоваться марочником металлов или заглянуть в ГОСТы, в соответствующих вкладках инструмента.
По умолчанию рассчитывается вес 1 метра арматуры.
Расчет веса арматуры
- Выберите тип металла (по умолчанию Сталь).
- Подтвердите тип сортамента – Арматура.
- Выберите способ расчета – Расчет веса.
- Выберите нормативный документ – ГОСТ 5781-82 / ГОСТ 34028-2016.
- Укажите диаметр хлыста арматуры, мм.
- Введите длину металлопроката, м.
Перевод арматуры из тонн в метры
- Выберите тип металла (по умолчанию Сталь).
- Подтвердите тип сортамента – Арматура.
- Выберите способ расчета – Расчет длины.
- Выберите нормативный документ – ГОСТ 5781-82 / ГОСТ 34028-2016.
- Укажите диаметр хлыста арматуры, мм.
- Введите массу металлопроката, кг.
Как рассчитать массу самостоятельно?
Определить вес арматуры можно и самостоятельно. Например, для расчета 1 погонного метра необходимо использовать выражение:
Формула расчета арматуры: m = π × (D2 / 4) × ρ
- π – число Пи;
- D – диаметр арматуры, мм;
- ρ – плотность стали (7850 кг/м3).
Таблица веса арматуры
Диаметр, мм | Вес метра, кг | Метров в тонне |
0.222 | 4504.51 | |
0.395 | 2531.65 | |
0.617 | 1620.75 | |
0.888 | 1126.13 | |
1.21 | 826.45 | |
1.58 | 632.92 | |
2.00 | 500.00 | |
2.47 | 404.86 | |
2.98 | 335.58 | |
3.85 | 259.75 | |
4.83 | 207.04 | |
6.31 | 158.48 | |
7.99 | 125.16 | |
40 | 9.87 | 101.32 |
45 | 12.48 | 80.13 |
50 | 15.41 | 64.90 |
55 | 18.65 | 53.62 |
60 | 22.19 | 45.07 |
70 | 30.21 | 33.11 |
80 | 39.46 | 25.35 |
Классы арматуры
Класс арматурной стали | Диаметр профиля, мм | Марка стали |
A-I (A240) | 6-40 | Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп |
A-II (A300) |
10-40 40-80 |
Ст5сп, Ст5пс 18Г2С |
Ac-II (Ac300) |
10-32 (36-40) |
10ГТ |
A-III (A400) |
6-40 6-22 |
35ГС, 25Г2С 32Г2Рпс |
A-IV (A600) |
10-18 (6-8) 10-32 (36-40) |
80С 20ХГ2Ц |
A-V (A800) |
(6-8) 10-32 (36-40) |
23Х2Г2Т |
A-VI (A1000) | 10-22 | 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР |
Данные таблиц основаны на материалах из ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций» и ГОСТ 34028-2016 «Прокат арматурный для железобетонных конструкций».
Что представляет собой плитный фундамент
Описание (составляющие)
Плитный фундамент представляет собой железобетонную плиту под всё здание либо его часть. Относится к фундаментам неглубокого заложения.
Может быть:
- монолитным (заливаться целиком сразу на стройплощадке);
- сборным (состоять из нескольких плит заводского изготовления, которые соединяются на объекте).
Первый вариант более надёжен и прост в производстве.
Второй вариант предполагает наличие на строящемся объекте спецтехники для доставки и качественной укладки плит, а также устройство выравнивающей стяжки из бетона или цементно-песчаного раствора между фрагментами фундамента.
Однако он будет быстрее, т.к. не потребуется устраивать опалубку, вязать арматуру, заливать бетон и ждать около месяца, пока он полностью высохнет и наберёт прочность.
Соответственно, в местах с холодным климатом плита будет лежать в зоне возможного промерзания грунта, и потребуется использование морозостойкого бетона, способного выдержать большое количество циклов заморозки-разморозки без существенной потери прочности и несущей способности.
Параметр морозостойкости указывается в характеристиках бетона после буквы F. Например, маркировка F-200 означает, что материал может выдержать 200 сезонных переходов от сильных минусовых температур, до высоких плюсовых. Иными словами, 200 смен времён года, т. е. 200 лет. Для южных регионов можно не брать морозостойкий бетон, потому что даже в самые холодные зимы температура не опустится до той, при которой бетон сможет промёрзнуть.
Такой фундамент выполняется под всё здание, соответственно, требует больших затрат материалов (арматуры и бетона), а значит и высокую стоимость.
Технические характеристики
Плитный фундамент называется плавающим, потому что при любых подвижках в грунте – осадка, пучение, сезонные изменения и т. д., сдвинется вся плита целиком. Это означает, что не будет происходить локальных деформаций – частичной просадки или подъема куска здания.
Жесткое и объёмное армирование в плите позволяет справляться с постоянно меняющимися нагрузками в разных частях здания.
Если сделать такой фундамент мелкозаглублённым, то его верх одновременно будет служить черновым полом первого этажа, потребуется лишь уложить напольное покрытие. Однако тогда в здании не получится устроить подвал.
Однако если заложить плиту на большую глубину, то устройство подземных помещений становится возможным. Но в таком случае значительно возрастёт объём земляных работ, и в устройстве котлована под фундамент будет не обойтись без специальной техники.
Сферы применения
Этот тип фундамента может быть применим в случае:
- больших нагрузок на здание;
- слабых грунтов основания (в т. ч. для торфяников, заболоченных участков);
- близости грунтовых вод к поверхности.
Как рассчитать толщину?
Правила расчета железобетонных фундаментов регламентированы действующими стандартами СНиП 52-01-2003 и СП 52-103-2007. Расчет ведут, зная все конструктивные особенности проектного сооружения, тип грунта, климатические условия в регионе и т.д.
Вычисление плитного основания по несущей способности
Зная тип грунта на участке, инженеру не составит труда найти справочную информацию о его оптимальном значении давления.
Удельное давление конструкции на грунт рассчитывается методом деления суммарных нагрузок на опорную площадь основания.
Зная, какой нагрузки не хватает для удовлетворения оптимальных условий, рассчитывают необходимую массу раствора, умножая разницу на площадь основания, переведенную в квадратные сантиметры. Далее, зная площадь и массу плиты, находят высоту монолита по классическим формулам.
Сбор нагрузок
Чтобы собрать все нагрузки, нужно знать:
- параметры дома;
- количество и толщину стен;
- плотность строительных материалов;
- количество пролетов;
- тип крыши;
- среднее количество выпадающего снега в регионе;
- характер эксплуатации сооружения.
Последовательность операций:
- расчет площади всех стен без оконных и дверных проемов;
- определение площади перекрытий без лестничного проема, а также кровли;
- расчет массы стен, перекрытий, крыши;
- определение эксплуатационной нагрузки (вес людей и оборудования – приблизительно 150 кг/м2 площади первого и каждого межэтажного перекрытия);
- определение массы снежного покрова на квадратный метр кровельного перекрытия (справочная информация).
Полученные массы суммируют и прибавляют к ним запас прочности, равный 15–20%.
Проверка на опрокидывание
Завершающий этап, который позволяет инженеру удостовериться в том, что «плавающая» плита сохранит устойчивость в процессе эксплуатации под действием сил со стороны сейсмической активности и сезонных подвижек грунта.
Проверяют соблюдение условия:
- M_u – момент сил опрокидывания к оси мелкозаглубленного основания;
- M_z – момент сдерживающих сил относительно указанной оси;
- y_c – коэффициент условий работы для различных типов грунта (скальные породы – y_c=0,9, не скальные – y_c=0,8 );
- y_n – коэффициент надежности, равный 1,1 на стадии эксплуатации и единице – на этапе строительства фундамента.
О необходимости армирования
До выполнения строительных мероприятий обязательно разберитесь, каким образом выполняется армирование монолитной плиты фундамента. Абсолютно не обоснована ошибочная позиция скептиков и дилетантов, считающих, что затвердевший бетонный раствор без усиления арматурой обладает высокой прочностью и сможет выдержать массу строения. Это совершенно не так.
Армирование фундамента с помощью металлических арматурных прутьев укрепит опоры будущего строения и предотвратит образование трещин в бетонной конструкции
Необходимость армирования связана с особенностями бетона, который отлично воспринимает сжимающие нагрузки, но восприимчив к изгибающим моментам, растягивающим усилиям.
Усиление стальными прутками позволяет:
- повысить прочностные характеристики монолитной основы, способной воспринимать повышенные усилия, по сравнению с обычной плитой без арматуры;
- предотвратить возможность усадки здания, связанную с недостаточной прочностью основания;
- не допустить деформации цельной бетонной плиты под воздействием реакции грунта.
Устройство монолитной плиты должно полностью отвечать всем требованиям по нагрузкам и типу грунта на участке строительства
Расчет пошагово
В автоматическом режиме выполнить расчет плиты перекрытия для жилого здания поможет онлайн-калькулятор – нужно только ввести геометрические размеры конструкции и марку используемого бетона. Вычисление производится на основании нормативных параметров и нагрузок, которые регламентированы СНиП 2.01.07-85.
Методику самостоятельного определения параметров рассмотрим ниже.
Определение расчетной длины плиты
Основными понятиями при проектировании геометрии монолитной плиты являются проектная и физическая длина. Под понятием «расчетная длина» следует понимать минимальное расстояние между наиболее удаленными стенами. Из этого можно сделать вывод, что физическая длина будет всегда больше проектной.
Монолитная плита перекрытия может быть однопролетной (опираться по длине только на 2 несущие стены) и многопролетной (опираться на 3 и более стеновые конструкции). Опирание на стены может быть выполнено жестко (с защемлением) и шарнирно.
Рисунок 3. Схема жесткого опирания
Рисунок 4. Схема шарнирного опирания
Рисунок 5. Схема многопролетного монолитного перекрытия
Толщину плиты можно рассчитать по соотношению 1:30 к расчетной площади перекрытия. Обычно она составляет не менее 200 мм.
Предварительное определение класса арматуры и марки бетона
Расчет междуэтажного (межэтажного) перекрытия начинается с определения класса арматуры. Это можно выполнить вручную или выбрать из таблицы на рис. 6.
Рисунок 6. Формула и таблица для выбора класса арматуры
Класс арматуры без расчетов подбирается по значению aR, обозначающему расстояние от центра поперечного сечения прутка до нижнего уровня плиты. С увеличением данного расстояния (его минимальное значение должно быть не меньше диаметра самой арматуры, но и не менее 10 мм) повышается прочность сцепления прутка с бетоном. Также его можно принять по коэффициенту ξR, который высчитываетсяпо формуле, приведенной на рис. 6.
При выборе марки бетона нужно учитывать, что этот материал является неоднородным, поэтому его физико-механические свойства (даже при условии изготовления образцов из одного замеса) характеризуются значительным разбросом.
Важно знать, что при расчетах нужно учитывать и марку бетона, и класс арматуры. При этом сопротивление бетона на сжатие не допускается принимать большим, чем сопротивление арматуры – т.е
в сущности, на растяжение будет работать именно армирующий каркас.
Как правило, при сооружении перекрытий в жилых зданиях применяются бетонные смеси марок М250-М350 (В20-В25). Для армирующего каркаса обычно применяется арматура А400 или А500.
Определение нагрузки на плиту
Расчет бетонной плиты перекрытия всегда направлен на определение распределенной нагрузки. Для этого нужно просуммировать собственный вес горизонтальной конструкции и вертикальные нагрузки.
Масса будущей плиты толщиной 200 мм определяется с учетом плотности бетона и, как правило, составляет в пределах 500 кг/м2. Согласно строительным нормам нормативные нагрузки от вышерасположенных строительных конструкций на перекрытие в зданиях жилого типа принимаются равными от 200 до 800 кг/м2 – берем среднее значение в 500 кг/м2. В результате получаем общую распределенную нагрузку 1000 кг/м2.
Основные принципы того, как рассчитать плиту перекрытия, рассмотрены в следующем видео:
Максимальное изгибающее напряжение всегда приходится на центр монолитного перекрытия, которое опирается на стены по контуру. Для расчета изгибающего момента нужно воспользоваться формулой, приведенной на рис. 7.
Рисунок 7. Воздействие изгибающего момента и формула для его расчета
Пример расчета изгибающего момента, воздействующего на монолитную плиту перекрытия при пролете длиной 6 м:
Ммах=(1000×62)/8=4500 кг/м
Подбор сечения арматуры
Для создания армирующего каркаса применяется рифленая арматура. Согласно строительным нормам диаметр прутков выбирается не менее 10 мм для двухрядной и 12 мм для однорядной вязки в зависимости от длины перекрытия. Размер ячеек сетки подбирается 200х200 мм или меньше, но в этом случае увеличится общий вес монолитной конструкции.
Фото 8. Внешний вид армирующего каркаса
При соединении опалубки с каменной стеной армирующий каркас применяется несколько способов, показанных на рис. 9
Рисунок 9. Способы соединения опалубки с каменной стеной
Алгоритм расчета, основанный на несущей способности почвы
Когда определены габариты фундаментной плиты, можно осуществить расчет этой конструкции исходя из несущей грунтовой способности. Цель этой операции – оценка состояния грунта и его способности выдерживать суммарный вес всех стен перекрытия и прочих элементов внутри здания.
Пример: сильное давление на почву приведет к чрезмерной осадке фундаментной плиты и смещению слоев грунта. Все это в комплексе станет причиной развития катастрофических последствий.
Площадь фундамента считается надежной, если она превышает следующее условие:
в котором S – подошва основания дома в кв. см,
Kн – коэффициент, определяющий надежность опоры (принимается равным 1,2),
F – суммарная масса всех плит перекрытия (включая эксплуатационные нагрузки) на фундамент в кг,
Kр – коэффициент, который определяет условия работ,
R – условное значение расчетного почвенного сопротивления в кг/кв.см.
Армирование монолитного основания
Условия работы на каждом грунте принимают различное значение.Также на коэффициент Кр оказывает влияние тип возводимого здания. К примеру, необходимо построить тяжелый дом на почве, основа которой – пластичная глина. Кр в этом случае будет равен 1. Слабоглинистые и мелкопесчаные почвы – Кр равняется 1,2. Легкая постройка на крупнопесчаной почве определяет значение Кр как 1,4. Данные значения коэффициента, определяющего условия строительства, можно взять из специальных таблиц. Найденная цифра подставляется в вышеприведенный расчет.
Таблица 2. Значения коэффициентов, определяющих условия работ при строительстве фундамента на почвах с органическими компонентами
Расчет фундаментной плиты Расчет плитного основания – важный этап любого проектирования. Оперируя исходными данными, таблицами и конкретной информацией, можно поэтапно рассчитать общее давление на фундамент.
Расчет плитного фундамента
С помощью нашего вы можете произвести расчеты в автоматическом режиме, от вас требуется лишь ввести начальные данные. Точность расчетов напрямую зависит от введенных вами значений, поэтому мы рекомендуем вам внимательно перепроверять все вводимые величины. Также вы должны понимать, что итоговые данные представляют собой лишь математически верный расчет, но программа не учитывает поправки реальных ситуаций, поэтому полученные значения стоит использовать только в качестве ориентировки.
Калькулятор позволяет облегчить расчет, но не предоставляет рекомендации по выбору параметров и не показывает допустимые ошибки.
Инструкция
- Размеры фундамента. Укажите габариты закладываемого основания – высоту, длину и ширину. Более подробно, как выполнить расчет толщины плиты фундамента вручную, смотрите ниже.
- Армирование. Введите размеры ячейки армированного каркаса, а также выберите используемый диаметр арматуры.
- Опалубка. Для получения объема пиломатериалов, введите параметры имеющейся доски.
- Бетонная смесь. Вы можете самостоятельно указать пропорции бетона. Например, бетон марки М300 имеет пропорции 1 : 1,9 : 3,7 при использовании цемента марки ПЦ 400 и 1 : 2,4 : 4,3 – при цементе ПЦ 500. Более подробно, в справке чуть ниже.
- Стоимость материалов. Введите стоимость отдельных материалов, для получения итоговой стоимости фундамента под ключ.
Затем нажмите кнопку «Рассчитать».
Результат расчета
- Площадь плиты. Это значение может потребоваться для определения объема земляных работ.
- Объем бетона. Параметр показывает необходимое количество бетонной смеси для отливки фундамента.
- Арматура. Количество стержней для горизонтальных и вертикальных рядов, а также общая длина и масса.
- Опалубка. Здесь отображается площадь опалубки и эквивалентный объем пиломатериалов, который потребуется для создания контура.
- Материалы. Блок для вывода количества и стоимости всех видов сырья.
Если вас интересует более подробная справочная информация, ознакомиться с ней вы можете чуть ниже. Всем остальным – удачных расчетов и легкого строительства!
Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия
Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.
Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.
В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж. Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки. Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.
Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.
Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета. Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения”, а также в своде правил СП 52-1001-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры”.
Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.
Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.
Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть – подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.
Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х. На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут. Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.
Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.
Структура плитного фундамента
Плитная конструкция основы по своему содержанию представляет многослойную конструкцию. Его слои состоят из следующих уровней:
- Нижний слой почвы, покрытый геотекстильным материалом.
- Дренажный уровень — это песок и щебень (обязательна тщательная утрамбовка слоя).
- Утеплительный слой. Предпочтение отдается вспененному полиэтилену, еще лучше использовать полистирольные и пенополистирольные плиты.
- Арматурный двухрамный жесткий каркас.
- Бетонная (цементная) стяжка.
- Финишный уровень. Гидроизоляционные мероприятия.
Многие из хозяев для экономии минуют четвертый и пятый уровни.