Снип монолитный плитный фундамент

Толщина плитного фундамента: Пример как рассчитать толщину плиты

Толщина монолитной фундаментной плиты рассчитывается при помощи СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений. На этом этапе расчетов мы сломали головы и свернули кровь. На запрос «Как рассчитать толщину фундаментной плиты» доблестный Google выдаёт статьи с описанием алгоритма вычислений. Но очень многие из них описаны либо слишком сложным профессиональным языком, в котором трудно разобраться, либо довольно лёгким языком копирайтера, который не разобрался в теме, по пути потерял часть данных, но профессионалов кое-как пересказал.

Расчёт толщины плиты фундамента нужно начать с сопоставления суммарного давления от здания и оптимального значение нагрузки на грунт. Это если по-научному, а если по-свойски, нужно примерно посчитать, насколько тяжёлым будет здание и соотнести это с тем, насколько грунт на вашем участке хорошо справляется с нагрузкой.

Плита должна быть не слишком тяжёлой, чтобы не утяжелять общую конструкцию дома и не продавливать грунт под собой. Но и не слишком лёгкой, чтобы дом не болтался, как поплавок, в особенно мокрые периоды.

Фундаментная плита под дом: расчет толщины

Максимальный вес нашего дома – 70 тонн (вес стен, крыши, стяжки, штукатурки, окон, дверей, возможной снеговой нагрузки и т.д., но без учёта фундамента). Это максимальный-максимальный вес.

Площадь нашего плитного фундамента – 48 метров квадратных.

Чтобы высчитать с какой силой дом будет давить на грунт нужно:

70 тонн / 48 м² = 1,458 тонн/м²

Далее для удобства работы с цифрами переводим тонны в килограммы, а метры квадратные в сантиметры, ибо давление на грунт исчисляется в кг/см²

1,458 тонн/м² = 0, 145 кг/см²

Теперь сравниваем своё 0, 145 кг/см² с оптимальной нагрузкой на грунт. Так как в грузинской деревне с геологами дефицит, профессионально наш грунт никто не оценивал, но мы решили самостоятельно сделать геологию участка и на всякий случай берём коэффициент пористого и текучего суглинка (то есть грунта, который наиболее впечатлительно реагирует на нагрузку). Согласно таблицы 3, приложения 3 к СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений расчетное сопротивление пористого и текучего суглинка составит Ro = 1 кг/см2. Если вдруг сопротивление грунта будет выше в несколько раз, то страшного в этом ничего нет. Дом дольше простоит.

Находим разницу между этими величинами :

1 кг/см² – 0, 145 кг/см² = 0, 855 кг/см²

Теперь 0, 855 кг/см² умножаем на площадь фундамента – 480 000 см², чтобы определить вес плиты:

0, 855 кг/см² * 480 000 см² = 410 400 кг

Далее вес нашего фундамента делим на средний удельный вес армированного бетона – 2500 кг/м3, чтобы вычислить оптимальный объём фундамента:

410 400 кг / 2500 кг/м3 = 164,16 м3

Объём фундамента делим на площадь плиты (уже в метрах) и получаем предположительную толщину плиты

164,16 м3 / 48 м² = 3,42 м

Далее рекомендуют округлить до любого ближайшего значения кратного 5-ти, то есть в нашем случае плита может ровняться аж 3 метра 40 сантиметров.

Это не означает, что мы, как сумасшедшие должны лить 3-хметровую фундаментную плиту. Это означает, что наш грунт может вынести, куда большую нагрузку, чем наш дом.

Максимально возможную высоту монолитной плиты фундамента мы определили. Теперь пора выяснить минимальную толщину фундаментной плиты. У нас ведь нет цели закопать в землю, как можно больше бетона?

Минимальная толщина плиты фундамента

На профессиональных строительных ресурсах пишут о толщине фундаментной плиты от 10 до 35 сантиметров. Уменьшать высоту плиты не стоит, потому что есть риск раскола плиты под воздействием веса самого здания. Увеличивать – тоже нецелесообразно, потому что это влечёт за собой перерасход материалов, рабочей силы и создаёт излишнюю нагрузку на грунт.

Перекопав массу информации на форумах, мы нашли несколько отзывов о фундаментной плите от самостройщиков, которые живут с таким типом фундамента уже несколько лет, то есть рассказывают, как оно в эксплуатации.

Собрали такую информацию:

• 30 сантиметров заливают для больших тяжёлых домов, с двумя этажами, бетонным перекрытиями и так далее. Масса такого дома может достигать 700 тонн (для сравнения, наш дом – не больше 70 тонн)
• 10 сантиметров подходит для сарайчика или небольшой баньки.

Выходит, наш формат – 15-20 сантиметров толщины. Продолжаем анализ.

Минимальная толщина фундаментной плиты допустима:

1. Если глубина промерзания грунта менее 1 метра. Наш дом строится в южном климате, грунт не промерзает вовсе, не пучинится, значит, нагрузки на излом на фундамент не будет
2. Если вы используете бетон марки не ниже М300
3. Если вы строите небольшой одноэтажный дом из лёгких материалов (каркасник, газоблок, керамзитные блоки)
4. Если заложена щебёночная и песчаная подушка под плиту
5. Если нагрузка по плите распределена равномерно. Фундамент должен выдерживать нагрузку не только на сжатие, но и на изгиб. Чем больше длина наружных стен, тем выше вероятность раскалывания монолитной плиты. В нашем случае, домик небольшой, а значит переживать за это не стоит. К тому же в планировке дома мы предусмотрели дополнительную, пятую несущую стену, которая проходит в аккурат по центру дома. Это значит, что нагрузка будет максимально равномерно распределена

Таким образом, мы не нашли аргументов в пользу увеличения объёма плиты и остановились на толщине в 15 сантиметров. С учётом 30 сантиметровой щебёночной подсыпки – это должны быть достаточно надёжным основанием для нашего дома.

Задача№ 1. Дано:

Толщина плитного фундамента для дома равна 15 сантиметрам. Площадь плиты 48 метров квадратных. Вес дома (стены, крыша, стяжка, перегородки и т.д.) около 70 тонн. Какое давление на грунт оказывает этот дом?

Решение:

Вычисляем объём фундамента:

15 см * 480 000 см² = 7 200 000 см3 (7,2 м3)

Умножаем объём на средний удельный вес армированного бетона – 2500 кг/м3, чтобы получить вес фундамента:

7, 2 м3 * 2500 кг/м3 = 18 000 кг

Складываем вес дома и вес фундаментной плиты:

70 000 кг + 18 000 кг = 88 000 кг

И делим вес всего здания на площадь основания, чтобы вычислить давление всего сооружения на грунт:

88 000 кг / 480 000 см² = 0, 2 кг/см²

Ответ: Этот дом оказывает давление на грунт 0, 2 кг/см²

Задача№ 2. Дано:

Представим человека, со среднестатистическими показателями: размер стопы – 39-40, вес – 60 килограммов. Какое давление на грунт будет оказывать этот человек, стоя на одной ноге?

Стопа такого человека = 200 см² (примерно, с учётом изгибов, 8 см в ширину и 25 см в длину, измерено опытным путём)

Делим вес человека на площадь стопы, чтобы вычислить давление на грунт:

60 кг / 200 см² = 0,3 кг/ см²

Внимание вопрос! Наш дом или человек давит на грунт сильнее? Пишите в комментариях свой ответ!
Теперь вы знаете, какие задачки мы придумываем дождливыми зимними вечерами.

Источник

Плитный фундамент (монолитная плита) по ГОСТ и СНиП

В этой статье не хватает ссылок на источники информации.

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 21 февраля 2020 года

для здания, в том числе для индивидуального дома, представляет собой монолит из бетона или железобетона, на котором возводятся стены строения.

Содержание

• 1 Разновидности плитного фундамента
• 2 ДОСТОИНСТВА И ВЕРОЯТНЫЕ МИНУСЫ
• 3 Структура и элементы конструкции
• 4 Фундамент «шведская плита»
• 5 Стандарты, нормативные требования к плитному фундаменту
• 6 Примечания

Строительство фундамента
Проектирование фундамента предполагает учёт веса и габаритов строения, характер грунта на участке и особенности гидрогеологической обстановки. Плитное основание может иметь монолитную однородную структуру из бетона и армирование металлической арматурой для повышения прочности. Для предотвращения порчи плиты грунтовыми водами под ней обустраивается дренаж в виде подушки из песка и щебня.

Основные преимущества, которые принимаются во внимание при выборе этого типа основания:

• равномерно распределенные нагрузки от строения на грунт с малым удельным давлением из расчета на метр квадратный;
• возможность создать прочное основание на проблемных грунтах, отличающихся высокой подвижностью;
• возможность использования поверхности фундамента в качестве основы для пола в помещениях;
• высокая долговечность и прочность монолита с армированием;
• возможность возведения зданий в местах, где грунтовые воды расположены близко к поверхности земли, в условиях пучинистости грунта, на заболоченной местности, когда следует предотвратить деформацию основания.

Несмотря на простоту конструкции и её потенциальную надежность, для создания плитного фундамента необходимо:

1. правильно рассчитать нагрузки на основание в зависимости от проекта строения и условий на местности;
2. учесть характер и глубину промерзания грунта;
3. на основании расчетов подобрать подходящую разновидность плитного фундамента;
4. применить бетон и арматуру, соответствующие требованиям строительных и проектировочных стандартов — ГОСТ и СНиП;
5. произвести расчеты глубины основания, учесть необходимость дополнительного укрепления;
6. спроектировать и создать дренажную систему и подушку между плитой и грунтом.

Основные характеристики

Главным документом, регламентирующим изготовление, приемку и использование этих конструкций является ГОСТ 13580 85. Во время создания чертежа здания учитывают некоторые ограничения. В госте на фундаментные подушки указано, что:

1. Уровень расчетной сейсмичности региона, где планируют применять допустим в 9 баллов.
2. Подземная вода или почва может содержать химические компоненты, оказывающие разрушающее действие на структуру бетона.
3. Использовать бетонные подушки при показателях температуры ниже 40°С разрешено, если были применены дополнительные меры для их защиты.

Фундаментные подушки ЖБИ, изготовленные согласно государственному стандарту, отличаются трапецеидальным сечением. Верхняя часть более узкая, на нее опираются стены фундамента, например, под ФБС блоки.

Во время установки блоков на фундаментную плиту желательно предусмотреть перевязку вертикальных швов. Допустимо смещение элементов не больше, чем на 250 мм.

Во время покупки изделий под фундаментную плиту, необходимо проверять, насколько они соответствуют требованиям:

1. Класс бетона плит должен составлять В10-В25, где последнее значение – максимальное.
2. Для изготовления арматурной сетки использовали сталь классов А400 и Bpl.
3. На каждом изделии находятся монтажные петли, расположенные в соответствии с государственным стандартом.
4. Размеры подушек ФЛ могут отклоняться от нормы не более, чем на 5-10 мм.
5. Во время отгрузки блоков из завода важно, чтобы прочность бетона уже достигла 70%.

Также ведется учет несущей способности изделий. Ее точную величину при необходимости может сообщить производитель.

Без этих блоков не обойтись, если:

1. Необходимо создать большую конструкцию с обширным подвалом.
2. Плотность несущих стен на высоком уровне. Подушку устанавливают под фундаментные блоки большого веса.
3. Если дом содержит перегородки из железобетона большого размера и массы и необходима надежная опора для них.

Изготовление всех блоков должно осуществляться только с применением качественного бетона.

После производства подушки проходят технический контроль. Для проверки характеристик применяют лабораторные и визуальные методики контроля. Выполняют выборочную проверку категорий поверхности, измеряют ширину и точность. Также осматривают, насколько правильно нанесено обозначение, присутствуют ли закладные элементы и страховочные проушины.

Контроль проводится для проверки габаритов, прочности, наличия слоя защиты, состояния арматуры и закладных деталей, водонепроницаемости.

Производители фундаментных подушек серии ЖБИ наносят маркировку. В ней зашифрованы размеры, максимально допустимое давление и уровень влажности.

Разновидности плитного фундамента

Плитный фундамент «плавающий» — незаглубленного типа представляет собой железобетонную плиту, расположенную на поверхности грунта. При смещениях грунта плита сохраняет целостность за счет подвижности, предотвращая повреждение конструктивных элементов строения. Недостатком этого типа основания принято считать отсутствие возможности обустроить подвальные помещения. В некоторых случаях плита может незначительно углубляться в грунт.

Заглубленный плитный фундамент формируется ниже уровня промерзания грунта, что позволяет создать в сооружении подвалы. Большое значение при выборе типа плитного фундамента имеет гидрогеологическая обстановка и вероятность изменения уровня грунтовых вод в зависимости от сезона. Проектирование плитного фундамента требует проведения геологических исследований на местности. В случаях, когда высока вероятность значительных воздействий на фундамент со стороны грунтовых вод и подвижного грунта, выполняется его дополнительное укрепление — в грунт под плитой забиваются уплотняющие сваи или используются буронабивные элементы.

Строительная практика допускает использование конструкции плитного фундамента ребер жесткости — усиливающих плиту продольных утолщений, расположенных под несущими стенами сооружения. Возможно расположение ребер жесткости выше или ниже плиты — в первом случае достигается более жесткое соединение с подушкой, во втором случае ребра жесткости могут использоваться как части цоколя здания. Это решение позволяет несколько уменьшить толщину плиты там, где на неё не приходятся максимальные нагрузки. Ребра жесткости в плитном фундаменте функционально аналогичны наложению на плиту ленточного фундамента.

Область применения и основные характеристики фундаментных блоков (подушек) ФЛ

Согласно ГОСТ 13580-85, блоками ФЛ называются плиты железобетонные для ленточных фундаментов. Они рекомендованы к применению как в сухих, так и влажных грунтах, при температуре до минус сорока градусов. Также они могут применяться в районах с повышенной сейсмической активностью, в грунтах с неагрессивной степенью воздействия на конструкции из железобетона.

Размеры плит и их маркировка жестко регулируются государственным стандартом. Есть достаточно большой список типоразмеров, благодаря которым, можно обустроить фундамент практически любой постройки.

Основная сфера применения ФЛ подушек — это фундамент из бетонных блоков в многоэтажном строительстве. В процессе постройки индивидуального жилья ФЛ изделия применяются редко, т. к. имеют большой вес и для их установки требуется применять спецтехнику. Конечно, при возникновении необходимости можно изготовить ленточный сборный железобетонный фундамент на подушке из ФЛ блоков и в частном доме, но это далеко не самый выгодный вариант.

Преимуществами применения таких бетонных изделий — это скорость монтажа, т. к. ФЛ практически сразу после сборки готовы к эксплуатации, а также увеличение прочности и устойчивости фундамента за счет распределения нагрузки от стен на большую площадь.

ДОСТОИНСТВА И ВЕРОЯТНЫЕ МИНУСЫ

Можно насчитать немало преимуществ, которыми обладает плитный фундамент. Так, главным достоинством по праву является его прочность. По конструкции такая основа под постройку представляет собой монолитную плиту. Но особенности устройства вовсе не исключают возможность выполнения цоколя или подвального помещения. Благодаря высокой прочности допускается возводить постройки, которые будут оказывать ощутимые нагрузки, в частности, нередко строится плитный фундамент под кирпичный дом.

Особенностью данного вида основы под постройку является возможность начинать строительство на участках с насыпным грунтом или в случаях, когда имеет место неравномерное сжатие почвы. Говоря о способности такого фундамента противостоять пагубному воздействию грунтовых вод, необходимо уточнить, что такая конструкция может выдерживать значительное гидростатическое давление. Конструкция плитного фундамента также хорошо справляется и с перемещением грунтов в любом направлении: вертикальном и горизонтальном.

Недостатков с точки зрения функциональности у такой основы под постройку практически не имеется, однако, если смотреть на вопрос строительства с финансовой стороны вопроса, то по цене эта конструкция обходится до 30-50% от общей стоимости коробки будущего дома.[1]

Особенности монтажа

При монтаже фундаментных подушек ЕНИР необходимо учитывать некоторые моменты:

1. Перед укладкой следует провести выравнивание с применением строительного уровня. Это позволит избежать необходимости в выравнивании фундамента.
2. Лучше использовать плиты одной марки, особенно, при возведении капитальных стен строительного объекта.
3. Важно проводить установку с перевязкой. Это нужно делать так, чтобы вертикальные швы рядов не находились рядом. Чтобы добиться этого, используют блоки разной длины.

ЖБ панельный дом на фундаментных подушках устанавливается, если используется ленточная основа для дома. При этом элементы определенного объема – фундаментные блоки.

При этом в ГОСТ указано, что устанавливать ФЛ лучше точно такие же, как и строительные блоки. Процедура состоит из таких шагов:

1. Будущий участок готовят к возведению на нем дома и вырывают траншею.
2. Всю поверхность вырытого отверстия выравнивают, а с помощью специального оборудования уплотняют нижнюю плоскость.
3. Помещают песок, а сверху него щебень и тщательно утрамбовывают.
4. После выполнения расчетов ФЛ и их размеров, плиты и блоки привозят на строительный объект.
5. Плиты монтируют с помощью строительного крана, так как вручную их поднять невозможно.
6. После выполнения сборки проводят армирование блоков.
7. После того, как кладут фундаментные подушки для ФБС, выполняют их перевязку.
8. Устилают поверхность гидроизолирующими материалами, чтобы избежать проникновения влаги и выполняют обратную засыпку.

Чтобы построить сборный фундамент, необходимо использовать только те блочные элементы, размеры и прочность которых соответствует ГОСТу.

Структура и элементы конструкции

Плитный фундамент имеет сложную структуру, в которую входит несколько слоев бетона, гидроизоляция, металлическая арматура. Практически структура определяется особенностями местности и проекта сооружения в целом. При расчете плитного фундамента учитывается необходимость создания определенного запаса прочности плиты. Наиболее распространенное решение для плитного фундамента предполагает создание конструкции следующего вида: дренажный слой (подушка) из щебня и песка, утрамбованных и увлажненных во время насыпки; железобетонная плита с металлическим армированием (объемным); гидроизоляция.

Для получения прочной и соответствующей требованиям стандартов плиты основания используется бетонный раствор марки В22,5 (М300) и выше, морозостойкостью от F200 и водонепроницаемостью от W8. Армирование выполняется металлическим прутом диаметра не менее 12 миллиметров, соединенным методом связки прутьев или сваркой, для чего необходимо использование стали типа «С», с допустимым показателем текучести при сварке.

Непосредственно тело плиты фундамента формируется из нескольких слоев бетона, в одном из которых расположена стальная арматура, а поверх плиты уложена гидроизоляция. Особое внимание при монтаже фундамента и заливке бетона уделяется равномерности заполнения каркаса арматуры раствором.

Плитный фундамент: этапы планирования

Схема монтажа монолитного плитного фундамента
План по созданию такого основания занимает особое положение, и разрабатывается по следующим рекомендациям.

1. Прежде всего, в план должны быть включены свойства почвы участка, на котором будет происходить строительство. Для этого необходимо произвести различные изыскательские работы по определению степени пучинистости. Степень пучинистости поможет определить глубину залегания плиты для фундамента.
2. Следующее, на что нужно обратить внимание это на особенности рельефа. Если он сложный, или находится на склоне, то в план необходимо включать различные земляные работы по его выравниванию. Создать плитный фундамент, с различной толщиной основания не получится.
3. Следующий важный момент, это план по оборудованию такого основания дренажной системой. В ее качестве могут быть использованы готовые системы, которые будут выполнены промышленным способом, и проложены вокруг основания по всему его периметру, либо находящиеся под ним в песчаной подушке. Способ расположения дренажной системы обязательно должен быть учтен в плане. В качестве дренажей используются специальные трубы различного диаметра.
4. Если изначально планировалось оборудование подвалом, то придется его исключить из плана конструкции, так как монолит не предусматривает в себе ниш.
5. Ну и самое последнее, что будет входить в план конструкции, это глубина заложения, а также количество необходимых материалов и их стоимость.

Немного необходимо рассказать, о таком виде основания, которое делается из промышленных железобетонных материалов. В их качестве используются специальные железобетонные плиты. Глубина их заложения не будет большой, но они не подойдут под тяжелые конструкции. Ложатся они на специальную песчаную подушку, как и весь монолитный фундамент. Соединение плит между собой может происходить только с помощью цементно-песочного раствора, который заливается на их стыках.

Фундамент «шведская плита»

Для сооружения современных индивидуальных домов используется конструкция «шведская плита» — малозаглубленный фундамент, под которым расположен слой утеплителя. При сооружении этого типа фундамента создается дренажная система, позволяющая отвести грунтовые воды от утеплителя, который не позволяет грунту пучиться и принимает на себя нагрузку от строения. В «шведскую плиту» на этапе монтажа встраиваются коммуникации и система обогрева «теплый пол». Массив фундамента является и тепловым аккумулятором для дома.

Стандарты, нормативные требования к плитному фундаменту

1. ГОСТ Р 54257-2010 — Надежность строительных конструкций и оснований.
2. СНиП 3.02.01.87 Земляные сооружения, основания и фундаменты.
3. СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*) Основания зданий — 8.13. При наличии чрезмерно пучинистых грунтов и значительной чувствительности зданий к неравномерным деформациям рекомендуется строить их на малозаглубленных и незаглубленных монолитных железобетонных плитных фундаментах, под которыми устраивают подушки из непучинистых материалов.
4. СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»
5. «Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа»
6. СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»
7. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003
8. СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры»
9. Пособие к СП 52-101-2003
10. Пособие «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию»
11. СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»

Особенности маркировка и размеры

Элементы для фундамента отличаются размерами и несущей способностью. По второму признаку выделяют четыре группы. К каждой группе принадлежат определенные подушки, это указывается в маркировке. Чем выше маркировочная цифра, тем больше нагрузок может выдержать конструкция.

Эти элементы производят разных типоразмеров, отличающихся по длине, ширине и высоте.

У каждой фундаментной подушки есть своя маркировка. Какая информация в ней закодирована, можно выяснить по примеру плиты ФЛ-10-24-3-Н. Расшифровка фундаментных подушек с таким обозначением будет следующей:

1. ФЛ – обозначает тип конструкции.
2. Цифры 10.24 – описание габаритов. Этот показатель измеряется в дециметрах.
3. Цифра 3 – это несущая способность, строительного элемента.
4. Н – это знак, обозначающий, как проникает влага внутрь бетона. В этом случае Н- нормальная.

По ГОСТу производитель обязан сбоку каждого элемента оставлять маркировку, сообщающую информацию о строительной конструкции.

Рассчитать ФЛ размеры под блоки 400 можно просто. Если высота составляет 400 мм, то ширина должна быть в пределах 600-1600мм.

Но при этом нужно учитывать, что сортамент подушек под фундамент разных производителей отличается размерами и стоимость рассчитывается индивидуально для каждого элемента.

Источник