Как определить необходимую толщину фундаментной плиты. Расчет

Как определить необходимую толщину фундаментной плиты. Расчет

Разберем, как производится расчет материалов для плиты 8 на 8 метров. Армирование будем производить с шагом 20 сантиметров, пруты диаметром 14 в два слоя, для вертикальных стержней 8 миллиметров, шаг такой же. Используемые бетон для плиты берем класса В20 (по прочности соответствует марке М250) на подготовку класса B7,5. Толщину плиты возьмем 25 см.

1. Бетон для плиты В20: 8,2 х 8,2 = 67,24 м²;
2. Рассчитаем кубатуру, то есть объем необходимого бетона: 67,24 м² х 0,25 м = 16,81 м³;
3. Расход количества материала для армирования с учетом обеспечения защитного слоя плиты: 8200 — 60 = 8140 миллиметров длина стержня. Из расчета шага в 20 см, рассчитаем их кол-во для 1 направления делим 8200 на 200 = 41 штука х 2 стороны = 82 штука х 2 слоя всей плиты = 164 стержня;
4. Высчитаем общую длину: 164 х 8,14 = 1334,96 метра. Масса 1 метра арматуры 14 диаметра равняется 1,2 килограмма. Таким образом масса всего рабочего армирования: 1334,96 метра x 1,2 = 1601,252 килограмма;
5. Перейдем к вертикальным стержням арматуры, ее длина будет равняться разнице 25 см и 6 см = 19 см. Возьмем шаг в 40 сантиметров, получаем 21 шт х 21 шт = 441 единица, массу получаем из выражения 441 х 0,19 х 0,395 = 33,1 кг;
6. Расход бетона класса B7,5 для подготовки считаем как: 8,2 х 8,2 х 0,05 (заданная толщина) = 3,3 метра³;
7. Геотекстиль и гидроизоляцию плиты считаем, как площадь плиты добавив немного запаса: 67,24 метра²;
8. Песчаную подушку считаем перемножением сторон плиты и высоты подушки с учетом того, что он выходит за ее границы на 0,1 метр с каждой стороны, то есть 8,4 х 8,4 х 0,5 = 32,5 куба песка.

Фундаментная плита 15 см. Расчет толщины плитного фундамента

Существенным недостатком, который имеет фундамент плита , является отсутствие полноценного цоколя. Поэтому используется две разновидности плавающих плит с ребрами жесткости:

• чашеобразная плита – ребра жесткости направлены вверх, напоминают балки ростверка, жестко связанные с основной конструкцией вертикальной арматурой

• перевернутая чаша – ребра жесткости направлены вниз, за счет чего, сама плита приподнята над грунтом, конструкция используется в утепленных плитах УШП

Ребра жесткости армируются каркасами по аналогии с ростверком, МЗЛФ. Это позволяет снизить толщину плиты в центральной части. Например, в УШП она составляет 10 – 15 см вместо стандартных 25 – 40 см, что позволяет снизить расход бетона на 20%.

Внимание: Ребра жесткости проходят по периметру плиты, под внутренними несущими стенами, через каждые 3 м вдоль короткой стены жилища.

Кроме того, расчет толщины конструкции должен учитывать:

• минимальное расстояние между арматурными сетками – 10 см, согласно СП 63.13330
• защитный слой бетона – нижний у подбетонки 2 – 5 см, верхний 3 – 7 см

Таким образом, еще до начала вычислений минимальное значение толщины плавающей плиты без ребер жесткости можно выбрать предварительно:

• трехэтажный кирпичный коттедж – от 40 см
• двухэтажный бетонный, кирпичный дом – 25 – 35 см
• двухэтажный сруб, жилище из газобетона – 30 – 40 см
• каркасная конструкция, СИП-панели – 20 – 30 см
• надворные постройки, пристрои к дому – 10 – 15 см

Если в проект заложен фундамент плита с ребрами жесткости, толщину центральной части снижают до 10 – 15 см. Расчет несущей способности плитного фундамента для малоэтажного строительства всегда показывает запас 200 – 300%. Однако, запрещено эксплуатировать подобный фундамент на свежих насыпях, торфяниках, пылеватых песках:

• расчетное сопротивление этих грунтов недостаточно
• здание будет просаживаться ежегодно

Единственным вариантом для строительства плавающей плиты на не стабильных грунтах является укрепление основания. Например, на торфяниках изготавливаются вертикальные дрены, пятно застройки нагружается песчаной насыпью. Вода выдавливается сквозь дрены, подстилающий слой уплотняет грунт. Строить фундамент по этой технологии можно через 6 – 12 месяцев.

Внимание: Если вместо стен коттеджа используются колонны (например, для панорамного остекления нижнего этажа), необходим расчет на продавливание плиты колонной. Для стен подобные вычисления не нужны, однако цоколь должен отстоять на 30 см минимум от края плитного фундамента внутрь.

Это требование обусловлено тем, что нагрузки от веса силовых конструкций, распределяемые стенами, действуют, не только вертикально вниз, но и под углом 45 градусов наружу. Поэтому вектор сил должен располагаться внутри железобетона, а не выходить из плиты наружу. Таким образом, габариты плитного фундамента на 30 см больше размера коробки коттеджа с каждой стороны. Дополнительный расчет в этом случае не требуется.

Толщина подстилающего слоя не зависит от этажности дома, веса стеновых материалов. При высоком УГВ необходимо использовать щебень, который создает разрыв слоя капиллярной юбки. В песках почвенная влага способна подниматься вверх к бетонным конструкциям при отрицательном давлении. Поэтому песчаная фундаментная подушка применяется на участках, где горизонт грунтовых вод находится ниже 1 м от подошвы фундамента.

Источник: https://armatury-pod-lentochnyj-fundament.aystroika.info/stati/fundamentnaya-plita-s-odnim-sloem-armatury-shema

Расчет плитного фундамента снип. Расчет плитного фундамента по нагрузке с примером

Существует только два типа фундаментов, которые подходят для строительства практически любых зданий: свайный и плитный. Они позволяют возводить здания на грунтах с плохими характеристиками с минимальными затратами. Монолитную плиту в качестве фундамента стоит выбрать по многим причинам, но чтобы она была прочной и надежной необходимо выполнить ее грамотный расчет.

Преимущества фундаментной плиты

К достоинствам конструкции можно отнести:

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

К слабым сторонам такого типа фундаментов относят:

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

Изучение характеристик грунта

Перед тем как приступить к расчету любого типа фундамента определяют характеристики основания под него. К основным и наиболее важным моментам относят:

• водонасыщенность;
• несущую способность.

При строительстве крупных объектов перед началом разработки проектной документации выполняют полноценные геологические изыскания, которые включают в себя:

• бурение скважин;
• лабораторные исследования;
• разработку отчета о характеристиках основания.

В отчете предоставляются все значения, полученные в ходе первых двух этапов. Полный комплекс геологических изысканий стоит дорого. При проектировании частного дома в нем чаще всего нет необходимости. Изучение почвы выполняются двумя методами:

• шурфы;
• скважины.

Отрывку шурфов выполняют вручную. Для этого лопатой выкапывают яму, глубиной на 50 см ниже предполагаемой отметки подошвы фундамента. Почву изучают по срезу, определяют примерно тип несущего слоя и наличие в нем воды. Если грунт слишком насыщен водой, рекомендуется остановиться на свайных опорах под здание.

Второй вариант изучения характеристик основания под дом выполняют ручным буром. Анализ проводят по кускам почвы на лопастях.

Важно! При проведении мероприятий необходимо выбирать несколько точек для изучения. Они должны располагаться под пятном застройки. Это позволит наиболее тщательно изучить тип почвы.

Определившись с основанием, для него выясняют оптимальное удельное давление на грунт. Величина потребуется в дальнейшем расчете, пример которого представлен далее. Значение принимают по таблице.

*При данном типе грунта основания более экономичным может оказаться ленточный вариант, поэтому нужно рассчитать смету на два типа фундамента и выбрать тот, который будет стоить дешевле.

Расчет толщины плиты

Расчет выполняется пои по руководству «Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа» в два этапа:

Сбор нагрузок включает в себя проведение работ по вычислению общей массы дома с учетом веса снегового покрова, мебели, оборудования и людей. Значения для домов из различных материалов можно взять из таблицы.

Стены и перегородки
Кирпич 510 мм	920 кг/м2
Кирпич 380 мм с утеплением 150 мм	690 кг/м2
Брус 150 мм	120 кг/м2
Каркасные 150 мм с утеплителем	50 кг/м2
Перегородки кирпичные 120 мм	220 кг/м2
Перекрытия
Железобетонные 220 мм с цементно-песчаной стяжкой 30 мм

Важно! В таблице уже учитывается толщина конструкций. Для вычисления массы остается лишь умножить на площадь.

Кроме этого, каждую нагрузку необходимо умножить на коэффициент надежности. Он необходим для обеспечения запаса по несущей способности конструкции из бетона и предотвращения проблем при незначительных ошибках строителей или изменениях условий эксплуатации (например, смена назначения здания). Все коэффициенты принимаются по.

Для различных нагрузок, коэффициент отличается и находится в пределах 1,05-1,4. Точные значения также приведены в таблице. Для фундамента из бетона по монолитной технологии принимают коэффициент 1,3.

Важно! Если уклон кровли составляет более 60 градусов, снеговую нагрузку в расчете не учитывают, поскольку при такой крутизне ската, снег не скапливается на нем.

Общую площадь всех конструкций умножают на массу, приведенную в таблице и коэффициент, после чего, складывая, получают суммарный вес дома без учета фундаментов.

Основная формула для вычислений имеет следующий вид:

P1= M1/S,

где P1 -удельная нагрузка на грунт без учета фундамента, M1 — суммарная нагрузка от дома, полученная при сборе нагрузок, S — площадь плиты из бетона.

Далее необходимо рассчитать разницу (Δ) между полученным значением и числом, приведенным в таблице выше, в зависимости от типа грунта.

Δ=P-P1,

где P — табличное значение несущей способности грунта.

Расчет толщины фундаментной плиты онлайн. Онлайн калькулятор плитного фундамента

Как работать с калькулятором

Калькулятор позволяет приблизительно рассчитать количество строительных материалов для плитного фундамента — арматуры, бетона, досок для опалубки, гидроизоляции, песка и щебня для подушки, чтобы сверится со строительной сметой или быстро подсчитать сколько заказывать материалов, если строите без проекта. Не питайте иллюзий, что с помощью онлайн калькулятора можно рассчитать фундамент по нагрузкам, для этого как минимум надо сделать геологические изыскания и иметь проект дома на руках. Для подобных расчетов обращайтесь к проектировщикам.

Армирование

В параметрах :

Материал дома — выбор материала не влияет на расчет, а лишь выводит в расчетной таблице рекомендуемый шаг ячейки армирования плиты. В любом случае шаг ячейки должен вычислять проектировщик дома, данное значение приведено для справки.

Диаметр рабочей арматуры — диаметр основной рабочей арматуры (сетки) фундамента из вашего проекта.

Шаг ячейки рабочей арматуры — расстояние между рядами рабочей арматуры.

Шаг сетки

Диаметр поперечной арматуры — диаметр арматуры которая служит для разделения нижнего и верхнего слоев арматуры (паук).

Паук из арматуры

В расчете:

Рекомендуемый диаметр рабочей арматуры — зависит от большего значения длины и ширины плиты. От 0 до 3 метров, рекомендуемый диаметр = 10 мм, от 3 до 10 метров диаметр = 12 мм, от 10 до 20 метров диаметр = 14 мм. Данное значение приведено исключительно для справки.

Рекомендуемый диаметр поперечной арматуры — если высота плиты меньше 30 см, то диаметр = 8 мм, если высота плиты больше 30 см, то диаметр = 10 мм. Значение приведено исключительно для справки.

Рекомендуемый размер ячейки рабочей арматуры — зависит от выбранного материала дома. Значение приведено исключительно для справки.

Количество слоев рабочей арматуры — если высота плиты меньше или равна 15 см, то количество слоев (сеток) =1, если высота плиты больше 15 см, количество слоев рабочей арматуры = 2.

Минимальный нахлест рабочей арматуры при соединении в одном ряду = 40 умножить на диаметр рабочей арматуры.

Длина рабочей арматуры  рассчитывается с учетом усиления под стенами — добавляется по одному ряду арматуры по краям фундамента (шаг ячейки в два раза меньше заданного), усиление под внутренние стены нужно учитывать самостоятельно.

Количество подставок — рассчитывается с плотностью 2 штука на м².
Под арматурой для усиления торцов понимаются П-образные хомуты для для усиления торцов (см. рисунок ниже):

Опалубка

Тут задается только высота (ширина) досок для самой опалубки и для вертикальных подпорок с шагом в 0,5 метра. Длина всех досок принимается равной 6 м. Толщина досок опалубки  принимается равной 40 мм, толщина досок для подпорок принимается 50 мм. Длина распорок не рассчитывается, т.к. не все их используют.

Подушка

Выпуск подушки за фундамент — подушка всегда делается чуть шире самой плиты, обычно на 20-30 см, иногда подушка делается сразу под отмостку — примерно на 1 метр шире плиты.

Стоимость материалов

В стоимости не рассчитывается бетон для подбетонки, геотекстиль и гидроизоляция, так как эти элементы не являются строго обязательными в конструкции плитного фундамента, и не все их делают.

Если вы заметите ошибку в работе калькулятора, пишите об этом в комментариях, постараемся исправить в кратчайшие сроки. Если что-то не понятно как считается также обращайтесь.

Источник: https://idei-dizajna.ru-land.com/stati/plitnyy-fundament-raschet-tolshchiny-na-chem-stroitsya-i-kak-provoditsya-raschet

Толщина плиты под каркасный дом. 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.

Программа для расчета фундаментной плиты. Программы для расчёта и проектирования оснований и фундаментов

Расчёт фундаментов в программе RFEM и RSTAB

Как известно, ни ожин строительный объект не может быть возведен без прочного фундамента. Чтобы упростить проектирование различных типов фундаментов, таких как фундаментные плиты, отдельностоящие, сборные и блочные фундаменты, мы предлагаем вам дополнительный модуль RF-/FOUNDATION Pro для RFEM 5 / RSTAB 8.

Для получения высококачественного расчёта конструкций необходимо реалистичное определение условий грунта. Также мы предлагаем вам соответствующий аддон Геотехнический расчёт для RFEM 6, который использует свойства образцов грунта для определения анализируемого тела грунта. Это предоставляет вам важные данные для дальнейшего расчёта конструкций вашего объекта.

Программа для расчёта конструкций по МКЭ

Да, существует множество программ для расчёта конструкций, но RFEM уникальна. Программа для расчёта конструкций RFEM 6 является основой семейства модульных программ. Основная программа RFEM задаёт конструкции, материалы и нагрузки плоских и пространственных конструктивных систем, состоящих из пластин, стен, оболочек и стержней. Вы полагаетесь на сочетание различных элементов? Программа также позволяет создавать комбинированные конструкции, а также моделировать тела и контактные элементы.

• Подробнее о RFEM 6



Программа для расчёта конструкций каркасов и ферм

Второй основной программой для расчёта конструкций от Dlubal Software является RSTAB 9. Как следует из названия, это программа для расчёта пространственных каркасов. RSTAB 9 имеет тот же набор функций, что и программа для расчёта по МКЭ RFEM. Если вы работаете только с конструкциями из каркасов, ферм и балок, эта программа — идеальный выбор для вас. Самое лучшее: Благодаря особому набору функция для работы с каркасным конструкциям, пользоваться ей стало ещё проще. Недаром, в течение многих лет это лучший выбор для расчёта и проектирования моделей чисто стержневых конструкций.

• Подробнее о RSTAB 9

Учет моделей грунта в программе RFEM

В расчетах программы RFEM можно использовать различные модели грунтов, такие как:

• Метод модуля реакции основания
• Модифицированный метод модуля реакции основания
• Модифицированные двухпараметрические модели грунтов (с перекрытиями фундаментов или дополнительными пружинами)
• Метод нелинейного итерационного расчёта грунтового массива
• 3D-анализ полупространства

Для подробных расчётов мы рекомендуем использовать аддон Geotechnical Analysis в RFEM 6, поскольку модуль деформации грунта в нём определяется в зависимости от нагрузки. Кроме того, модуль позволяет задать в разных областях разные слои грунта, благодаря чему можно представить структуру грунта еще более реалистично.

• Аддон Geotechnical Analysis для RFEM 6



Расчёт фундаментов

Вам нужно больше вариантов для расчёта фундамента? Тогда у нас есть для вас то, что вам нужно. Используйте дополнительный модуль RF-/FOUNDATION Pro для расчёта отдельностоящих, сборных и блочных фундаментов для всех результирующих опорных сил. Звучит хорошо? Тогда присмотритесь:

• Дополнительный модуль RF-/FOUNDATION Pro для RFEM 5/RSTAB 8

Интерфейсы для обмена данными

Работа в команде - важный аспект при проектировании строительных объектов. Итак, сначала хорошие новости: Программное обеспечение Dlubal для расчёта конструкций можно легко интегрировать в процесс информационного моделирования строительства (BIM). Большое количество интерфейсов позволяет обмениваться данными цифровых моделей зданий с RFEM или RSTAB.

Используйте «Веб-сервис» в качестве программируемого интерфейса. Таким образом, вы сможете читать данные из RFEM и RSTAB и записывать их в эти программы.

• Веб-сервис и API
• Информационное моделирование строительства (BIM)

Поддержка и обучение

Служба поддержки клиентов Dlubal регулярно получает положительные отзывы от пользователей, которым мы смогли помочь. Мы работаем каждый день, чтобы вы, как клиент, остались довольны. Потому что помощь клиентам является фундаментальной основой философии компании Dlubal Software. Мы предоставляем любую поддержку, необходимую для выполнения вашей повседневной работы. Просто свяжитесь с нами!

• Бесплатная поддержка / сервис
• Вебинары
• Онлайн-обучение
• Онлайн-обучение
• Модели для скачивания

Контакт



У вас есть вопросы о нашей продукции или о том, что лучше всего подходит для ваших дизайнерских проектов? Свяжитесь с нами по телефону, электронной почте, в чате или на форуме, или выполните поиск по странице часто задаваемых вопросов, доступной круглосуточно и без выходных.

Прочность фундаментной плиты. Виды монолитного фундамента

Монолитным называют фундамент, который представляет собой цельную железобетонную или бетонную конструкцию. Его изготавливают прямо на стройплощадке ― делают форму для фундамента, при необходимости ― армируют металлическими прутьями, затем заливают бетоном.

Монолитным может быть и ленточный фундамент, и плитный, и свайный , и столбчатый, если плиты, столбы, сваи или ленты состоят не из отдельных частей, а из цельного «куска» железобетона.

В статье мы рассмотрим монолитный фундамент в традиционном понимании, то есть только плитный. Он представляет сплошное железобетонное основание под дом.

Плитный фундамент бывает трёх видов:

1. Классический сплошной , когда бетонную или железобетонную плиту заливают на строительной площадке.



Сплошной монолитный фундамент под дом

2. УШП (утеплённая шведская плита) . Её тоже заливают на месте строительства. Это та же бетонная или железобетонная плита, но утеплённая (снизу и по бокам). В ней уже встроены все коммуникации, в том числе система тёплого пола. Далее мы рассмотрим, как сделать такой фундамент своими руками.
   Коэффициент теплопроводности такой плиты почти в два раза меньше, чем такой же железобетонной без теплоизоляции. Это значит, УШП лучше держит тепло.
   Представим, что у вас в доме из отопления ― только тёплый пол. На улице зима, морозы. Внезапно отключают электричество, тёплый пол тоже перестаёт работать. Если у вас фундамент УШП, пол ещё несколько дней останется тёплым. Если фундамент из железобетонной плиты без утеплителя ― пол остынет в разы быстрее, дома будет прохладно и неуютно.
3. Сборно-монолитный . На стройплощадку привозят готовые железобетонные плиты под фундамент, укладывают их в котлован и заливают бетоном.
   Такой вариант рассматривать не будем, его используют достаточно редко ― например, когда надо сделать небольшой разноуровневый фундамент из бетонных плит, как на фото ниже.
   

   

   Разноуровневый сборно-монолитный фундамент

   Эксперты считают, что сборно-монолитный вариант уступает в прочности сплошному и УШП. Конструкция условно монолитная, но слой бетона, соединяющий плиты, не слишком толстый. В слабых местах ― на стыках плит ― могут появиться трещины.