Толщина плитного фундамента для одноэтажного каркасного дома

Фундамент монолитная плита:

технология изготовления плитного фундамента

Плитный фундамент представляет собой сплошную железобетонную монолитную плиту, которая укладывается под всей площадью дома. Такой фундамент имеет наибольшую среди всех типов фундаментов опорную площадь, и благодаря этому может обеспечивать устойчивость тяжелого дома даже на грунтах с низкой несущей способностью. Так же, благодаря своей большой площади фундамент плита лучше противостоит силам морозного пучения: под их действием поднимается и опускается вся плита, поэтому ее еще называют плавающей. Построенный на монолитной плите дом, также двигается только целиком, это избавляет его от перекосов и деформации. Чтобы избежать и этих воздействий, рекомендуется утеплить цоколь фундамента и сделать утеплённую отмостку, а также дренаж с водопонижением, это особенно важно для каменных домов и домов с большой площадью фундамента.

Толщина монолитной плиты может быть от 10 см и более. Как и мелкозаглубленный фундамент, фундамент монолитная плита укладывается на утрамбованную песчано-гравийную подушку. Затем укладывается гидроизоляция, сверху ставится арматурный каркас. Арматурный каркас плитного фундамента состоит из двух арматурных сеток – верхней и нижней – которые жестко связаны между собой. Для армирования плитного фундамента нужно использовать арматуру диаметром 12-16 мм с переменным поперечным сечением (ребристую). Требования к армированию у плитных фундаментов выше, чем у ленточных. Ленточные фундаменты испытывают нагрузку на изгиб в продольном направлении, в поперечном направлении изгиба у них не возникает, потому что ширина ленточного фундамент меньше высоты. Поэтому в ленточных фундаментах ребристую арматуру надо использовать только при продольном армировании, поперечные прутки арматуры могут быть гладкими. Плитный фундамент имеет совсем другие пропорции, и в нем будут возникать нагрузки на изгиб как вдоль, так и поперек. Кроме того, могут быть скручивающие нагрузки. Поэтому каждая часть арматурного каркаса должна быть выполнена из ребристой арматуры, чтобы обеспечивать наилучшее сцепление с бетоном. Расстояние между соседними прутками арматуры должны быть 20-40 см. Если закладывать арматуру с шагом 30 см, то на один квадратный метр плиты уйдет 3 раза по 1 м вдоль, столько же поперек (это верхний пояс жесткости), плюс столько же на нижний, плюс около 2 м для соединения верхнего и нижнего поясов жесткости. Итого порядка 14 м арматуры на 1 м2 плитного фундамента. Расход арматуры для плитного фундамента значительно больше, чем для других типов фундамента, равно как и расход бетона, поэтому стоимость его строительства тоже значительно выше.

Схема армирования монолитной плиты.

Монолитная плита может быть гладкой, а может иметь ребра жесткости. Как правило, их делают на нижней стороне плиты, т.е. они направлены вниз. Во-первых, они делают плиту более устойчивой к деформации, а во-вторых, препятствуют ее перемещению в горизонтальном направлении. Верхняя сторона плиты остается гладкой, она может служит полом подвального помещения или цокольного этажа если это предусмотрено проектом, и она хорошо утеплена с внешний стороны дома. Примерно таким же способом делается и межэтажное перекрытие в каменных и блочных домах если это предусмотрено проектом.

Монолитный плитный фундамент может быть глубоко заглубленным фундаментом и мелкозаглубленным фундаментом. Для устройства заглубленного плитного фундамента роют котлован. Это подразумевает большой объем земельных работ, но зато плитный фундамент, опирающийся на слой плотного несжимаемого грунта обеспечивает максимальную несущую способность, достаточную для самых тяжелых зданий. В индивидуальном самостоятельном строительстве заглубленный плитный фундамент – большая редкость, потому что в такой несущей способности нет нужды, к тому же слишком много грунта нужно извлечь при рытье котлована. По этим причинам куда более распространен мелкозаглубленный плитный фундамент.

Для устройства мелкозаглубленного плитного фундамента снимают плодородный слой почвы, вместо него делают песчано-гравийную подушку, верхняя поверхность плиты в итоге оказывается, немного выше уровня земли. Устойчивость мелкозаглубленной монолитной плиты к морозному пучению достигается с помощью утепления грунта вокруг фундамента.

Строительство плитного фундамента требует больше строительных материалов, но обеспечивает большую опорную площадь. Чтобы понять, нужна ли такая опорная площадь, нужно рассчитать нагрузку на фундамент и грунт и соотнести ее с несущей способностью грунта. Плитный тип фундамента нужно выбирать для строительства дома на слабом грунте или в местах с высоким уровнем грунтовых вод. Там, где характеристики грунта позволяют обойтись меньшей площадью опоры, лучше выбирать ленточный фундамент.

Читайте так же:

Фундамент глубокого заложения
Фундамент глубокого заложения, он же глубоко заглубленный фундамент, — это фундамент, основание которого находится на глубине большей, чем глубина промерзания грунта. Главный смысл заложения фундамента на большую глубину в том, чтобы опереться на плотный слой грунта с большой несущей способностью и возможностью сделать в доме подвальное помещение.

Мелкозаглубленный фундамент
Мелкозаглубленный фундамент – это фундамент, который закладывается на глубину меньше глубины промерзания грунта. Мелкозаглубленный фундамент опирается на грунт, подверженный морозному пучению, но, несмотря на это, способен обеспечивать достаточную устойчивость для легких зданий

Столбчатый фундамент: конструкция, армирование, строительство
Столбчатый фундамент — наиболее экономичный в плане расхода строительных материалов, достаточно прост в строительстве. В этой статье содержится информация о конструкциях столбчатого фундамента, способах его устройства, случаях, в которых его строительство целесообразно.

Фундамент на винтовых сваях
Фундамент на винтовых сваях достаточно распространенный в последнее время, за счёт быстроты возведения и невысокой ценой под небольшие дома. Он может использоваться для строительства любых не сильно тяжёлых типов зданий – каркасных, брусовых или бревенчатых, на любых типах грунтов кроме скальных.

Ленточный фундамент
Ленточный фундамент представляет собой монолитную дли набранную из блоков ФБС ленту, которая обычно укладывается под всеми стенами дома ниже глубины промерзания. Главный смысл заложения фундамента на большую глубину в том, чтобы опереться на плотный слой грунта с большой несущей способностью и получить возможностью сделать в доме подвальное помещение при не высоком УГВ.

В разделе видео: можно посмотреть видео по данному типу фундамента:

Источник

Сколько должна составлять толщина плиты фундамента и как правильно сделать расчеты показателя?

Толщину плитного фундамента рассчитывают на основании норм соответствующих сводов правил и СНиП.

Зная оптимальную величину параметра, застройщик может оставаться уверенным в прочности основания под строящееся сооружение, а также определить потребность в количестве бетона для плиты.

В статье расскажем о том, какой должна быть толщина фундамента из монолитной плиты, от чего зависит цифра и как сделать правильные расчеты.

От чего зависит показатель?

Плита в рассматриваемом случае представляет собой монолитное армированное основание под всей площадью сооружения.

Силовая конструкция состоит из принципиально значимых слоев:

1. уплотненной подушки из нерудных материалов;
2. теплоизолятора и гидроизолятора;
3. подбетонки, а также непосредственно бетонной плиты со вмурованным арматурным каркасом.

Толщина монолита определяет прочность и надежность основания и зависит от ряда параметров, в том числе:

• характеристик грунта под опорной площадью основания;
• глубины закладки силовой конструкции;
• проектных нагрузок, которые определяются конструктивными особенностями сооружения, условиями эксплуатации, климатическими условиями в регионе.

Профессиональные проектировщики учитывают все перечисленные факторы, для чего требуется доскональное понимание технологии и опыт в закладке плитных конструкций.

• толщины арматуры;
• промежутка между арматурными поясами;
• толщины бетона над и под арматурным каркасом.

Как правило, если сложить три указанных параметра, то получают значение толщины плиты в пределах от 0,2 до 0,3 м. Конечный показатель регулируют, учитывая особенности грунта, равномерность залегания пород и сложность конструкции будущего здания.

Помимо косвенной оценки, которую дают практикующие строители, согласно установленным нормам необходимо проверять выбранную толщину плиты относительно параметра – оптимальное удельное давление сооружением на грунт (подробнее в таблице).

Если давление, которое по проекту будет оказывать здание на грунт, будет отличаться от справочного значения не больше, чем на 25% в большую или меньшую сторону, то считают, что толщина плиты выбрана правильно.

Оптимальное значение распределенной нагрузки (кгс/см²) в зависимости от типа грунта
пластичные глины, супеси	0,50
плотные пески, суглинки	0,35
пески средней плотности, твердая глина	0,25

Минимальные цифры по СНИП, СП

Согласно действующим стандартам (СНиП 2.02.01-83 и СП 50-101-2004), минимальная высота всего фундаментной конструкции с учетом всех слоев будет равна не меньше 0,6 м, при этом минимальная толщина самой плиты – 0,10–0,15 м.

При условии соблюдения правил СНиП и СП, наименьшее значение параметра допускается использовать в том случае, если выбран бетон марки не ниже М300 с прочностью В22,5.

Для того, чтобы обеспечить необходимый резерв прочности, застройщик должен провести армирование плиты, что в конечном счете позволит фундаменту быть стойким к деформирующим воздействиям со стороны грунта.

Выбор необоснованно толстой плиты приведет не только к перерасходу материальных и трудовых ресурсов. Значительное давление со стороны дома вместе с монолитным фундаментом со временем будет сопровождаться проседанием конструкции в грунте.

Чрезмерно «легкое» давление, свою очередь, приведет к тому, что плита будет перемещаться при малейших подвижках грунта (например, при оттаивании земли весной), уменьшая эксплуатационный ресурс всей постройки.

Исходя из вышеизложенного следует, что в задачи проектировщика входит выбор минимальной допустимой толщины плиты в зависимости от типа грунта, суммарных нагрузок и других факторов.

Усредненные показатели для разных строений

Разброс допустимых значений толщины плиты монолитного основания достаточно невелик. В частном домостроении можно ориентироваться на следующие показатели:

Тип постройки	Толщина плиты, м
Легковесные постройки, садовые сооружения	0,10–0,15
Кирпичные туалеты, гаражи, бани	0,15–0,20
Одноэтажный каркасный, деревянный или пенобетонный дом	0,20–0,25
Одноэтажный дом из кирпича или бетона	0,25–0,30
Двухэтажный дом	0,30–0,35
Кирпичный дом или постройка из других тяжеловесных стройматериалов в несколько этажей	0,30–0,40

Приведенные в таблице значения позволяют оценить, как толщина плиты зависит от сложности и веса возводимого сооружения. Увеличивать толщину до 0,5 м нецелесообразно, поскольку конструкция потеряет основное преимущество «плавающей» плиты – возможность перемещения вместе с сезонными подвижками грунта. Точные показатели получают расчетным путем на этапе проектирования плитного основания.

Как рассчитать?

Самый простой способ расчета толщины плитного основания основан на суммирование трех параметров:

• промежутка между армирующими поясами;
• толщины прутьев;
• толщины защитного бетонного слоя вокруг каркаса (от 4 см)

Правила армирования железобетонных фундаментов регламентируются соответствующими параграфами в СНиП 52-01-2003 и СП 52-103-2007.

Более обоснованный расчет ведут по нагрузкам от будущего сооружения. Например, для легкой постройки сельскохозяйственного назначения будет достаточно плиты высотой 0,1 м, а для загородного дома – 0,2–0,3 м.

При этом нужно учитывать особенности сооружения. Например, длинный и узкий фундамент для дома с минимальным количеством внутренних перегородок будет подвергать изгибающим нагрузкам, в результате чего могут возникнуть трещины в фундаментной плите приблизительно посередине. Чтобы этого избежать, целенаправленно приращивают толщину монолита.

Исходные данные для расчета

Таким образом, чтобы определить толщину плиты, застройщик должен обладать следующей информацией:

• знать тип грунта и, как следствие, оптимальное значение распределенной нагрузки;
• знать конструкционные параметры будущего сооружения и типы задействованных материалов, чтобы рассчитать проектные нагрузки;
• выбрать оптимальную схему армирования для заданных условий, а именно: диаметр прутков, размер ячеек, расстояние между поясами и т.п.

Последовательность вычислений

Вычисления толщины плиты проходит по следующему алгоритму:

1. Определение суммарных нагрузок.
2. Расчет удельного давления на грунт методом деления общего давления на площадь основания. Размер плиты должен превышать габариты самого сооружения минимум на 10 см с каждой стороны.
3. Сравнение удельного давления на грунт с оптимальным табличным значением.
4. Полученную разницу в результате вычислений из п.3 компенсируют массой ж/б плиты фундамента.
5. Зная массу монолиту и плотность железобетона, определяют объем конструкции.
6. Находят искомую высоту плиты методом деления объема на площадь основания.

Анализ результатов

Если найденное по алгоритму, описанному ранее, значение высоты плиты находится в пределах от 0,2 до 0,35 м, то полученный результат считают оптимальным. Как правило, значение округляют до числа, кратного 50 в большую или меньшую сторону, и для надежности пересчитывают нагрузку, чтобы сравнить с рекомендованным справочным значением (разница не должна составлять больше 25%).

Если высота плиты больше 0,35 м, то у застройщика появляются основания предположить, что плита в заданных условиях – не самое экономически целесообразное решение и есть смысл рассмотреть варианты с ленточным или столбчатым основанием.

Снизить толщину монолита можно за счет конструирования ребер жесткости, которые предотвратят горизонтальное смещение чрезмерно легкого фундамента. В рассматриваемом случае не обойтись без расчетов, которые могут провести только высококвалифицированные специалисты.

Если толщина плиты менее 0,1–0,15 м, то, вероятнее всего, проектное сооружение является слишком массивным для плитного фундамента и для участия в исследовании грунта и проектирования силовой конструкции нужно пригласить опытных специалистов.

Пример расчета

Заданные условия:

• дом 2 этажа площадью 6 на 9 м;
• стены из газосиликатных блоков;
• несущая перегородка – одна;
• толщина стен – 0,3 м;
• высота сооружения – 5,5 м;
• высота фронтона – 1,0 м;
• крыша – кровельная черепица;
• несущий слой – глина (справочное удельное давление – 0,25 кг/см 2 ).

В первую очередь находят общий вес сооружения, а именно:

• суммарная площадь всех стен (с фронтонами и перегородками, но без проемов окон и дверей) — 182 м², а их общая масса 182 × 180= 32 760 кг;
• площадь монолитного перекрытия за вычетом лестничного проема

50 м². Тогда общая масса будет равна 50 × (500 + 210) = 35 500 кг;

площадь чердачного перекрытия — 54 м 2 , тогда масса 54 × (150 + 105) = 13 770 кг;

эксплуатационная нагрузка 1-го этажа – 54 × 210 = 11 340 кг;

площадь крыши — 71 м 2 , тогда масса вместе с весом снежного пласта 71 × (30 + 100) 9 230 кг;

общая масса строения, полученная суммированием результатов предыдущих вычислений (102 600 кг).

Массы рассчитывают исходя из габаритов и удельного веса использованных строительных материалов (справочная информация).

Далее, исходя из условий проекта, находят площадь монолита (54 м²) и делят на нее суммарный вес дома:

До рекомендованного удельного давления для грунта не хватает 0,06 кг/см 2 . Находят массу плиты, умножая полученное значение на площадь основания, которое переводят в квадратные сантиметры:

Находят объем плиты, делением массы на плотность железобетона:

Определяют искомую высоту делением объема на площадь основания:

Для заданных условий можно рассмотреть два варианта, когда высота плиты будет равной 0,2 или 0,25 м. В первом случае ее масса составит 27 000 кг, а значит вместе с фундаментом здание будет оказывать давление, равное:

Разница с рекомендованным значением составит:

Полученный результат удовлетворяет проектным условиям и позволяет сэкономить на количестве бетона, поэтому принимают высоту плиты равной 0,2 м.

Заключение

Толщина плиты фундамента является важным показателем, поскольку от него зависит прочность и надежность всей конструкции.

Значение параметра будет варьироваться в коротких пределах, как правило, от 0,15 до 0,35 м, но во много определяться такими факторами, как вес конструкции, тип грунта, схема армирования и т.д. Поэтому, чтобы построить крепкий дом на плитном фундаменте, нужно со всей ответственностью отнестись к расчету толщины железобетонного монолита.

Источник