Толщина монолитной плиты фундамента для одноэтажного деревянного дома

Монолитная фундаментная плита — какая должная быть толщина, как выполнить расчет

Привычный и недорогой в исполнении ленточный фундамент не всегда получается реализовать на конкретном объекте строительства. Обычно это происходит из-за подвижности грунта, его склонности к морозному пучению. Вариант закладывания углубленной ленты с опущением подошвы ниже уровня промерзания грунта приводит к серьезному удорожанию проекта, усложнению работ.

Альтернативой выступает монолитный фундамент. Он идеально подходит для массивных сооружений, особенно, если они возводятся на неустойчивых подвижных грунтах. На первом этапе очень важно правильно выполнить расчет толщины плитного фундамента.

Основные элементы монолитной плиты

Элементы монолитной плиты фундамента

Такой тип фундамента имеет и другое название — плавающий.

Все дело в равномерном распределении огромной нагрузки по всей поверхности.

В результате удается снизить удельное давление до предела. Плита словно плавает по поверхности, колеблясь, повторяя движения слоев почвы. При этом не происходит осадка фундамента.

Основные части монолитной плиты:

• подушка из песка и щебня. Глубина залегания подушки — показатель индивидуальный. Зависит от климата региона, характеристик грунта;
• основание. Здесь необходимы расчеты: минимальная толщина, расстояние между ячейками армирующего каркаса (общее количество — две). Также зависит от марки используемого бетона, толщины арматурного прутка, шаг, количество прутьев, тип строительного материала для возведения коробки, общая нагрузка с крышей.

Важно: перед началом земляных работ необходимо будет провести геологические изыскания грунта. От полученных данных зависит правильный расчет основания под дом.

Воспользоваться всеми преимуществами данного типа основания получится только в том случае, если толщина монолитной плиты будет соответствовать параметрам постройки, реальным условиям эксплуатации здания, требованиям, которые предъявляются для грунта на данном участке.

Толщина монолитной плиты фундамента

При составлении проектной документации должна быть учтена масса будущего строения. Показатели давления, создаваемые двухэтажным домом, во много раз превзойдут те, которые создаст одноэтажный.

Совокупная нагрузка на плиту — вот тот ключевой момент, от которого и зависит минимальная толщина плиты.

Преимущества монолитного фундамента

Как правило, в нашей стране предпочитают строить дома выше одного этажа. Суммарный вес такого строения можно назвать очень большим, поэтому толщина фундаментной плиты для двухэтажного дома должна иметь прочностный запас. Это позволит равномерно распределить нагрузку, создаваемую даже самым тяжелым строением, а обустройство плиты не вызовет особых проблем даже у начинающего строителя.

Можно выбрать:

• мелкозаглубленный вариант — зависит от этажности дома (заглубление до 60 см). Ограничение — малоподвижные, малопучинистые грунты;
• сильнозаглубленная монолитная плита — подходит для 2-3 этажных домов, для подвижных, подтопляемых, пучинистых грунтов.

Определение нагрузки на основание

Нагрузка, создаваемая строением — самый важный показатель при расчете такого показателя, как «минимальная толщина фундаментной плиты».

Помимо геологических изысканий, которые выполняются специалистами, необходимо будет определить:

• тип строительного материала, из которого планируется возводить стены дома. Он должен быть известен еще на этапе проектирования. Стоит понимать, что толщина основания под дом из бетона, цементных, пеноблоков и подобного материала с железобетонными перекрытиями создаст существенную нагрузку на плиту. Особенно, если он будет двухэтажный. А вот деревянное строение (например, по каркасной технологии) с перекрытиями из дерева будет гораздо легче. Соответственно, фундаментная плита под дом будет гораздо тоньше. Это позволит существенно сэкономить на материалах;
• динамические и статнагрузки. К последним относят нагрузку, создаваемую стенами, крышей строения, всем тем, что планируется разместить внутри дома. Динамические — нагрузки, которые имеют свойство возрастать и убывать. То есть они непостоянны и могут зависеть от ряда обстоятельств. Например, сезонные — снеговая нагрузка на крышу;
• марку бетона.

Важно: когда вы получите расчеты нагрузки на каждый квадратный метр нужно будет учесть запас. Его еще называют коэффициентом надежности. Для разных типов строительного материала он отличается и определяется строительными нормами и СНиП. Например, для бетонных плит перекрытия этот показатель составляет 1,3.

Как рассчитать толщину фундаментной плиты

Мелочей при устройстве монолитной плиты нет. Все элементы и этапы важно выполнить правильно. Тогда основание будет крепким, а дом не будет осаживаться, давать трещины и разрушаться.

Песчаная подушка

Прежде, чем приступать к расчетам толщины плиты, необходимо вычислить параметра песчаной подушки. Она выступает в качестве основания для бетона. Допустимые показатели для такого типа фундаментного основания — от 20 до 60 см. Используемый материал — мелкозернистый песок.

Однородность песка, из которого выполняют подушку, важна. Подушку не просто отсыпают до нужного уровня, но тщательно трамбуют и выравнивают. Рекомендуется использовать для этих целей механизированный способ — виброплиту. В процессе трамбования необходимо поливать песок водой. При намокании он становится более податливым, гораздо лучше уплотняется.

Важно: трамбование мокрого песка повышает несущую способность конечного основания, но готовый слой может уменьшиться на 1-1,5 см.

Верхний слой песчаной подушки — щебень. Достаточно будет насыпать 5-10 см среднезернистого камня. Щебень уплотняют, выравнивают. В конечном итоге должна получиться подушка — утрамбованная и ровная (по нивелиру).

Подушка из щебня

Выбор глубины:

• если недалеко от поверхности пролегают грунтовые воды — не менее 60 см;
• при глубоком пролегании вод и плотном грунте — 20 см.

Арматура

Арматурный каркас находится внутри монолитной плиты. Необходимо будет определить не только общую длину, но и допустимый диаметр, минимальный шаг между прутками, возможность применения сетки.

Рекомендации:

• вязать арматуру в два слоя;
• первый слой должен проходить на высоте от 5 см от песчаной подушки;
• второй слой — ниже самой высокой точки будущей монолитной плиты на 5 см;
• шаг — не более 50 мм;
• для связывания сетки использовать вязальную проволоку — она позволит арматурному каркасу «гулять» в период пучения грунта. Это сведет к минимуму риск разрыва.

Расчет толщины плиты

Точный расчет толщины плитного фундамента необходим не только для того, чтобы он мог выдержать строение, но и для того, чтобы определить объем бетона. Чтобы понять, какой объем понадобится для заливки нужно толщину основания умножить на площадь подошвы.

Принцип расчета

На тематических форумах присутствует общая информация о возможной толщине плитного фундамента — от 150 до 300 мм. При этом отмечается, что для хозяйственных построек толщина может уменьшаться до 100 мм, а для массивных увеличиваться — 350-450 мм.

Рекомендуется ориентироваться на показатели:

• легкие бытовые помещения — 10-15 см;
• каркасные, одноэтажные деревянные или из газоблока дома — 20-30 см;
• двухэтажные брусовые, бревенчатые строение, кирпичные и газосиликатные дома в один этаж — 25-35 см;
• каменные дома в 2-3 этажа — 40 см.

При использовании таких показателей, заливке качественным бетоном марки М300, армирующей сетке с частым шагом запас прочности конструктива очень высокий. Многие начинающие строители не понимают необходимость дополнительных расчетов. Здесь в дело вступает уже другое преимущество монолитной плиты. Конечно, она выдержит нагрузку, но будет ли основание «плавать».

Пример расчета

Габариты фундаментной плиты для двухэтажного дома — 10х10 метров. Шаг армирующего каркаса — 20 см, два слоя прутков (d=14). Вертикальные стержни d=8 мм. Бетон для заливки марки М250, толщина плиты 25 см. Считаем:

1. Площадь фундамента — 10 м х 10 м=100 м2.
2. Кубатура бетона — 100 м2 х 0,25 м = 25 м3.
3. Расчет необходимого количества арматуры (учитываем защитный слой плиты) — 10000 мм — 60 мм = 9940 мм (длина прутка). У нас шаг равен 20 см, исходя из этого проводим вычисление количества прутков для 1 направления (9940/200 = чуть меньше 50 штук). Теперь нужно подсчитать сколько штук необходимо на две стороны (50 х 2 = 100 штук). А затем на два слоя плиты (100 х 2 = 200 штук).
4. Вычисляем общую длину — 200 х 9,94 м = 1988 метра. Для справки: масса одного метра арматуры d14 равна 1.2 кг. Вычисляем массу всего рабочего армирования — 1988 х 1,2 = 2385,6 кг.
5. Теперь переходим к вертикальному слою — разница в диаметре 6 см (14 см — 8 см). Разница с толщиной плиты равно 19 см (25 см — 6 см защитный слой). Здесь шаг будет 40 см, значит количество прутков — 25 шт. Понадобится 625 единиц (25 х 25). Отсюда масса — 625 х 0,19м х 0,395кг = 46,9 кг.
6. Для расчета гидроизоляционного слоя берем размеры самой плиты и добавляем небольшой запас — 105 м2.
7. Песчаная подушка — перемножаем длину и высоту подушки, учитывая необходимость выхода за пределы 10 см со всех сторон. Расчет: 10,1х10,1х0,5=51,05 м3 песка.

Важно: средний показатель толщины монолитной плиты для разных категорий (этажности, материала) указан выше. На его основе необходимо проводить все детальные расчеты.

Если фундамент не превышает по высоте 150 мм, будет достаточно однослойного армирования. Если более — только двухслойное.

Монолитный фундамент имеет много преимуществ — универсальный, легковозводимый, позволят строить дома из тяжелых материалов более 1 этажа, отлично себя «чувствует» на подвижных грунтах. Чтобы избежать проблем, необходимо соблюдать рекомендации по армированию, и правильно применить показатели толщины монолитной плитной основы. Такой фундамент выдержит все вертикальные сезонные деформации почвы, не треснет, не осядет.

Источник

Как и зачем рассчитывать толщину плитного фундамента

Монолитная плита — один из самых надежных видов фундамента, если соблюдена технология монтажа. Ее используют как при возведении многоэтажных зданий на грунтах с плохими характеристиками, так и при строительстве индивидуальных домов. Отличие в этом случае будет в толщине бетонного слоя и степени армирования.

Материалы для плитного фундамента

Бетон используется для фундаментных конструкций благодаря своей самой главной характеристике — высокой прочности на сжатие. Для фундаментов не применяют материал высоких марок, достаточно приобрести бетон B15-B25 в качестве основного и B7,5-B12,5 для выравнивающей подготовки. Более прочный материал укладывать можно, но экономически не выгодно.

Минус бетона в качестве строительного материала — невысокая прочность на изгиб, которая компенсируется использованием арматуры. Стержни не дают монолитной плите растрескиваться при неравномерных нагрузках. Для фундаментов приобретают пруты класса А400(Alll — устаревшая маркировка) или ВрI.

Целесообразность проведения расчетов

Монолитная фундаментная плита рассчитывается как сложная конструкция, в которой бетон и арматура работают совместно. Основные цели расчета любого элемента в здании — проверка несущей способности и экономия материала. Благодаря предварительным вычислениям находится оптимальный вариант, обеспечивающий необходимую прочность с минимальными затратами.

Наиболее грамотное решение способен принять только специалист. Плитные фундаменты достаточно новая технология, поэтому далеко не каждый инженер-строитель способен грамотно их запроектировать. Вычисления выполняются в специальных программах, предварительно выяснив расчетные характеристики грунта. Под частный дом допустимо принимать толщину и процент армирования без расчетов, ориентируясь на нагрузку от вышележащих конструкций.

Сбор нагрузок

Исходными данными для проектирования монолитного фундамента, помимо характеристик грунта, служит сбор нагрузок. В расчете учитываются следующие значения:

1. постоянные нагрузки от стен, кровли, перекрытий;
2. временные нагрузки: (кратковременные — снеговая и длительная — нагрузка от мебели и людей).

Определение постоянной нагрузки

Важно учесть все элементы здания. Согласно пункту 1.23 «Руководства по проектированию каркасных зданий и сооружений башенного типа» на песчаных грунтах собственный вес плиты не учитывают, на глинистых его делят пополам, а на плывучих неустойчивых основаниях заводят в расчет полностью. Массу стен берут за вычетом проемов.

Получение из нормативных нагрузок расчетных производится путем умножения на коэффициенты надежности. Коэффициенты принимаются по таблице 7.1 СП «Нагрузки и воздействия». Коэффициенты, которые могут понадобиться для расчетов индивидуального дома, приведены в таблице.

Тип конструкции	Коэффициент надежности по нагрузке
Металлические	1,05
Бетонные и железобетонные средней плотностью выше 1,6 т/м 3 , каменные, кирпичные, деревянные	1,1
Бетонные и железобетонные средней плотностью 1,6 т/м 3 и ниже (например, плиты перекрытий), изоляционные слои, засыпки, стяжки изготавливаемые в заводских условиях	1,2
Бетонные и железобетонные средней плотностью 1,6 т/м 3 и ниже (например, плиты перекрытий), изоляционные слои, засыпки, стяжки изготавливаемые на строительной площадке	1,3

Определение временных нагрузок

Масса снегового покрова зависит от типа местности строительства. Нормативные значения для каждого приведены в таблице 10.1 СП «Нагрузки и воздействия». Чтобы получить расчетную величину нагрузку умножают на коэффициент надежности, для снега он составляет 1,4.

Равномерно распределенные нагрузки приведены в таблице 8.3 СП «Нагрузки и воздействия». Для жилых зданий значение принимается 150 кг/м². В эту величину включена масса мебели и оборудования. Если планируется размещение тяжелых предметов, значение принимают в индивидуальном порядке. Коэффициент надежности 1,2.

Видео по расчету плитного фундамента:

Определение толщины фундаментной плиты

Если плита проектируется с выполнением расчетов в полном объеме, то их ведут по l группе предельных состояний (расчеты по прочности) и по ll ГПС (расчеты по деформативности). Для индивидуальной застройки услуги квалифицированных специалистов зачастую недоступны из-за высокой стоимости, поэтому значения принимаются «на глаз» с учетом минимальных требований.

Приблизительные значения, какая толщина принимается для зданий из разных материалов удобнее свести в одну таблицу.

Тип здания	Толщина фундаментной плиты, мм	Армирование
Небольшие постройки (веранды, гаражи, помещения для хранения инвентаря)	100-150	сетками в один ряд
Жилые двухэтажные дома из легких материалов (каркасные, газобетонные)	200-250	объемное в два ряда
Жилые двухэтажные дома из бревен, бруса, бетона или кирпича с массивными перекрытиями	250-300	объемное в два ряда

Значения, приведенные в таблице, подходят для грунтов с достаточной несущей способностью. При плывучих болотистых основаниях толщину следует увеличить.

Минимальный диаметр арматурных стержней принимается 10 мм для легких строений на хороших фундаментах. Для армирования фундаментной плиты под кирпичный двухэтажный дом оптимально принимать пруты диаметром 12-16 мм. Ячейку сетки принимают от 10 см. Для вертикального армирования минимальное значение диаметра — 8 мм.

При использовании стержней разных диаметров, большие располагают в нижнем ряду, поскольку там плита испытывает большие нагрузки на изгиб.

Определение глубины заложения и глубины котлована

Фундаментная плита чаще относится к мелкозаглубленным фундаментам. Если планируется подвал, глубина заложения зависит от высоты помещения, в остальных случаях плиту заливают вровень с землей.

Глубину отрывки котлована можно определить, посчитав толщину подстилающих слоев.

1. Слой геотекстиля. Только для илистых грунтов, для предотвращения перемешивания песка и грунта.
2. Песчаная подушка принимается в среднем толщиной 30-50 см, при насыпных грунтах значение увеличивается. Необходимо приобрести песок средней крупности, мелкий может дать большую усадку. Обязательно послойное виброуплотнение песка слоями не более 40 см.
3. Бетонная подготовка выполняется для выравнивания и удобства укладки гидроизоляции. Для небольших строений можно ее не использовать. Для двухэтажного кирпичного дома оптимальным вариантом станет подбетонка толщиной 5-10 см из бетона B7,5.
4. Гидроизоляция фундамента. Удобнее выполнять с помощью рубероида, гидроизола и линокрома в два слоя, сначала вдоль затем поперек.

Суммарная толщина всех слоев с учетом плиты для массивного дома в среднем составляет 650-750мм.

Расчет количества материалов для двухэтажного кирпичного дома

Для примера рассмотрим здание с размерами в плане 6 на 6 метров. Толщина плиты принимается 30 см, армирование в два слоя. Рабочая арматура диаметром 14 мм с шагом 20 см. Вертикальные стержни диаметром 8 мм с шагом 20 см. Бетон плиты — B20, подготовки — B7,5. Песчаная подушка толщиной 50 см.

1. Расход бетона В20. Плита должна выходить за пределы здания на 10 см, поэтому площадь плиты равняется 6,2*6,2 = 38,44 м². Объем = 38,44*0,3 = 11,532 м³.
2. Расход рабочей арматуры. Стержни для армирования принимаются на 6 см короче размеров плиты для обеспечения защитного слоя. Длина стержня = 6200-60 = 6140 мм. Количество стержней в одном направлении = 6200/200+1 =32 шт, на одну сетку 64 шт, поскольку стороны одинаковы. На всю плиту -1 28 шт. Длина арматуры = 128*6,14 = 785,92 м. Масса рабочего армирования = 785,92*1,21 (масса 1 м арматуры заданного диаметра, по сортаменту) = 950,96 кг.
3. Расход вертикальной арматуры. Длина стержня = 300-60 = 240 мм. Количество стержней можно принять с учетом шага в 40 см = 16*16 = 256 шт. Масса вертикального армирования = (256*0,24)*0,395 = 24,27 кг.
4. Расход бетона B7,5 на подготовку = 6,2*6,2*0,05(толщина) = 1,9 м³.
5. Подушка из песка средней крупности выходит за грани плиты на 10 см. Расход песка = 6,4*6,4*0,5 = 20,5 м³.
6. Геотекстиль и гидроизоляция. Укладываются с небольшим запасом. Площадь одного слоя = 6,4*6,4 = 41 м².

Получившиеся значения для двухэтажного кирпичного дома перед закупкой материала удобно свести в таблицу.

Материал	Расчетное требуемое количество
Бетон B20	11,16 м 3
Бетон B7,5	3,72 м 3
Арматура А400 диаметром 16 мм	906,24 кг
Арматура А400 диаметром 10 мм	364,41 кг
Песок средней крупности	19,22 м 3
Геотекстиль	38,44 м 2
Гидроизол в два слоя	76,88 м 2

При покупке нужно предусматривать небольшой запас.

Предварительные расчеты позволят значительно сэкономить на возведении монолитной фундаментной плиты, заранее просчитать все затраты и обеспечить высокую надежность конструкции. Важно учесть условия проведения работ. Если фундамент остается пережидать зиму, потребуется принять меры по его консервации и утеплению во избежание появления трещин.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник