- Принцип строения плитного фундамента
- Как рассчитывается толщина фундаментной плиты?
- Принцип расчета
- Калькулятор для определения рекомендуемой толщины плитного фундамента
- Армированная фундаментная монолитная плита – самостоятельный расчёт толщины
- Установочные данные
- Подсчёт суммированных нагрузок
- Определение веса плиты
- Проверочное действие
- Минимальные цифры по СНИП, СП
- Что еще можно рассчитать, имея значение толщины плиты?
- Необходимый объем бетонного раствора.
- Шаг армирования и толщина прута
- Калькулятор расчета необходимого диаметра прута основного армирования плиты
- А сколько потребуется арматуры?
- Калькулятор расчета необходимого количества основной арматуры
- Калькулятор расчёта количества арматуры для дополнительного армирования
- Калькулятор перевода количества арматурных прутьев в килограммы или тонны
- Расчет песчано-щебневой подушки
Принцип строения плитного фундамента
Чтобы понять, на чем основан расчет толщины плитного фундамента, необходимо сначала понять принцип его обустройства. Дело в том, что это не просто монолитная железобетонная плита, уложенная на землю, а целый набор слоев разных материалов, каждый из которых важен по-своему.
Принципиальная схема плитного «плавающего» фундамента
Прежде всего, на строительной площадке необходимо выбрать плодородный слой почвы, насыщенный органическим материалом, таким образом, чтобы дно котлована достигало несущего слоя почвы (пункт 1). После перекопки дно ямы выравнивают до неровностей и уплотняют.
«Плавающую» плиту следует располагать практически на поверхности, на небольшой глубине, обычно 100÷200 мм. Это значит, что выбранную плодородную почву необходимо чем-то заменить. Эту роль выполняют подушки из песка и гравия (щебня). А они, в свою очередь, во избежание заиливания и смешивания с почвой, желательно отделять слоем геотекстиля (п. 2).
Размещение слоев песка (точка 3) и щебня (точка 4) может варьироваться в зависимости от конкретных условий. Так, при глубоком (глубже двух метров) расположении поверхностных водоносных горизонтов обычно используют нижнюю песчаную «подушку» толщиной около 400 мм, затем щебень или гравий. Если уровень грунтовых вод выше, оптимальным решением будет засыпка дна гравием (щебнем) – чтобы минимизировать капиллярное «высасывание» влаги снизу. А затем засыпают песчаную подушку, которой выравнивают поверхность, доводя ее до уровня бетонной подготовки.
Словом, комбинации могут быть разными. Но что обязательно в любом случае – это послойная засыпка с очень тщательным уплотнением каждого слоя (эффективно сделать это вручную не получится – придется использовать виброплиту). Кстати, часто между слоями песка и гравия (дробленого) также укладывают слой геотекстиля, который предотвращает взаимное проникновение материалов и дает определенный эффект армирования этих уплотненных слоев.
Создание «подушки» из песчаника или щебня требует очень тщательного послойного уплотнения виброплитой
Когда эти «подушки» выполнены качественно, они способствуют наиболее равномерному распределению нагрузок от плиты на грунт, и становятся своеобразным «демпфером», в некоторой степени гасящим сезонные колебания грунта.
Поскольку раствор заливают «подушки», их необходимо покрыть сверху слоем гидроизоляции (пункт 5). Для этих целей на этом этапе можно использовать обычную техническую полиэтиленовую пленку толщиной не менее 200 микрон. Это еще не самая главная гидроизоляционная преграда – теперь задача просто сохранить влагу в слое подготовки бетона до его застывания.
Ведро. 6 – это только сама бетонная подготовка (ее часто называют «бетонным фундаментом»). Он состоит из залитого и выровненного слоя тощего бетона (обычно достаточно номинальной прочности М100). Толщина стопы находится в пределах 50 ÷ 100 мм, она не нуждается в усилении, поэтому творение не выглядит слишком дорогим. Часто в целях экономии этот слой исключают, и совершенно напрасно – подготовка бетона обеспечивает качественную, гарантированно надежную гидроизоляцию и создает ровную поверхность для утепления плиты основания.
Сверху уложен слой стопы с рулоном гидроизоляции, который выходит на стенки опалубки – можно продолжать вязать армирующий каркас и заливать плиту
Основной слой гидроизоляции (поз. 7) является основным барьером от проникновения влаги к фундаменту снизу. Практика показывает, что оптимальным вариантом такой преграды является не менее двух слоев полимерно-битумных рулонных материалов, уложенных на бетонное основание в соответствии с технологическими правилами устройства такой гидроизоляции.
Поверх гидроизоляции часто укладывают слой утеплителя, обычно это экструдированный пенополистирол. Такой подход дает множество преимуществ, но имеет и свои «слабые места», поэтому этот слой используется не везде и не всегда. Поэтому нередко саму монолитную фундаментную плиту заливают непосредственно на основной гидроизоляционный слой. Толщина может находиться в пределах от 100 до 300÷350 мм (применительно к условиям частного строительства) – именно эту проблему мы и рассмотрим далее. Ну и конструкция армирующего каркаса плиты тоже зависит от толщины. При толщине до 150 мм армирование применяется в один слой. Для большей толщины – два, с обязательным слоем 50 мм между каждым слоем и внешней поверхностью плиты.
Не включено в тему для обзора, но на схеме все же показаны некоторые другие элементы дизайна:
- ведро. 11 – вертикальная гидроизоляция монолитной плиты (цокольная часть);
- ведро. 12 – дренажная канава с засыпкой из щебня;
- ведро. 13 – дренажная трубка;
- ведро. 14 – уплотненная песчано-гравийная засыпка пазух вокруг плитного фундамента.
- ведро. 15 – слой теплоизоляции (экструдированный ППС) для утепления отмостки вокруг плиты. Этот слой в идеале должен сочетаться с утеплением самой плиты снизу.
- ведро. 16 – отмостка (бетон, плитка или другое) вокруг фундамента.
Как рассчитывается толщина фундаментной плиты?
Принцип расчета
Разброс допустимых толщин монолитных фундаментных плит в практике индивидуального строительства достаточно невелик. Как правило, этот параметр оценивается в 150 – 300 мм. Однако для хозяйственных построек могут быть плиты толщиной 100 мм, а для больших зданий – до 350÷400 и даже больше, но это уже достаточно редкое явление. Ориентировочно можно ориентироваться на следующие показатели:
- легкие пристройки, садовые постройки, хозяйственные постройки — 100÷150 мм.
- легкие каркасные дома, одноэтажные постройки из бревна, бруса, газосиликатных блоков — 200÷300 мм.
- двухэтажные бревенчатые дома или дома из бруса, одноэтажные постройки из силикатного кирпича или бетона — 250÷350 мм.
- двух- или трехэтажные домики из кирпича или других тяжелых материалов — 300÷400 мм.
Необходимо правильно понимать, что при таких толщинах, при использовании качественного бетона марки М300 (В22,5) и при правильном армировании плиты, соответствующем СНиП, она имеет колоссальный запас прочности. И каких-либо угроз в виде слабости фундамента при плановой нагрузке обычно ожидать не приходится. Такой фундамент легко выдержит вес здания и «ответное» деформирующее воздействие со стороны грунта. Думается, что в этом случае не надо «городить огород» — зачем еще производить расчеты по толщине?
А они, оказывается, еще важны, но проблема уже оценивается с совершенно других позиций. Точнее: оправдает ли фундамент свое второе название – «плавающий», будет ли он буквально «тонуть» в определенном типе грунта или, наоборот, окажется слишком легким.
Попробуем объяснить этот подход немного подробнее.
Не зря любое серьезное строительство всегда начинается с геологического обследования участка. Важно послойно определить характер почвы, оценить глубину ее залегания, мощность слоев и расположение возможных водоносных горизонтов.
Проектированию дома, в том числе и его фундамента, необходимо предшествовать взятием проб грунта для оценки его несущей способности
Для дальнейших расчетов и проектирования здания важно получить точную картину. Дело в том, что каждый тип грунта имеет свою несущую способность. По своей физической сути это сопротивление нагрузке на единицу площади. Понятно, что при выполнении расчетов всегда учитывают, что давление, вызванное общей массой дома и самого фундамента, учитывают временные динамические и статические (например, ветер и снег), эксплуатационные (люди, имущество , мебель и т д.) нагрузки не должны превышать несущую способность грунта, на который опирается фундамент.
Например, вот таблица со значениями расчетных сопротивлений нескольких распространенных типов грунтов.
кгс/см² | кПа | |
Гравий, щебень, крупнозернистая почва | 5,0÷6,0 | 500÷600 |
Песок крупный и гравийный | 3,5÷4,5 | 350÷450 |
Средний песок | 2,5÷3,5 | 250÷350 |
Плотный песок мелкой или пылеватой фракции | 2,0÷3,0 | 200÷300 |
Песок мелкой или пылеватой фракции, но средней плотности | 1,0÷2,0 | 100÷200 |
Глинисто-песчаная почва, твердая и пластичная | 2,0÷3,0 | 200÷300 |
Конечности твердые и пластичные | 1,0÷3,0 | 100÷300 |
Твердые глины | 3,0÷6,0 | 300÷600 |
Пластиковая глина | 1,0÷3,0 | 100÷300 |
Кажется, что все просто. Но особенно для плитного фундамента такой подход не отличается должной степенью объективности. Как уже говорилось, большая площадь опоры сводит возможные нагрузки на грунт к минимуму, и не нужно слишком беспокоиться о превышении максимального сопротивления грунта. А чтобы более наглядно оценить картину, лучше принять во внимание так называемое оптимальное удельное давление.
Этот параметр рассчитывается специалистами-строителями специально для плитных фундаментов и для разных типов грунтов. Если давление здания на грунт находится в пределах этого «оптимума» или незначительно отклоняется от него, в пределах, например, не более плюс-минус 25%, можно быть уверенным, что плитный фундамент полностью выполнит свою функцию и раскрывает все свои преимущества.
Это позволяет избежать крайностей. Слишком тяжелая комбинация «плита+корпус» со временем неизбежно начнет постепенно проваливаться в землю. Но не сулит ничего хорошего и другая крайность – когда нагрузка на грунт становится недопустимо мала. Не будет приятно, если здание станет чувствительным (как «поплавок» в воде) к малейшим колебаниям от земли, то есть окажется чрезмерно «плавающим» из-за своей легкости. Например, неравномерное оттаивание земли весной на северной и южной сторонах дома в такой ситуации легко может привести к перекручиванию плиты, а значит и всего здания в целом, что может привести к появлению трещин или других деформаций.
Словом, необходимо максимально приблизиться к значению оптимального удельного давления. Значения этого параметра для разных типов грунта приведены в таблице ниже:
Плотный песок мелкой или пылеватой фракции | 0,35 |
Песок мелкой или пылеватой фракции, но средней плотности | 0,25 |
Глинисто-песчаная почва, твердая и пластичная | 0,5 |
Конечности твердые и пластичные | 0,35 |
Твердые глины | 0,25 |
Пластиковая глина | 0,5 |
Даже при беглом взгляде заметно, что количество строк здесь уже меньше. Неудивительно – на разнообразных грунтах с высокой несущей способностью строительство плитного фундамента становится совершенно неоправданной затеей, поскольку будет достаточно гораздо более дешевого ленточного устройства.
Кроме того, в таблице жирным шрифтом выделены две строки. В обоих этих случаях рекомендуется провести более тщательный анализ, в том числе экономический, других доступных вариантов строительства.
- Песчаная глина выделяется потому, что весьма вероятно, что можно использовать и более простой и дешевый ленточный фундамент.
- Твердая глина — очень обманчивый тип почвы. В случае внезапного затопления (например, сильного паводка, аномально продолжительного дождя, изменения положения водоносного горизонта и т.п.) их структура и, как следствие, нагрузочная способность могут претерпевать существенные изменения в сторону потери несущей способности. То есть полной страховки от вероятности постепенного проседания здания при неблагоприятных условиях нет, хотя предварительные расчеты укажут на полную возможность строительства. В этом случае лучше проконсультироваться с опытными специалистами – возможно, оптимальным решением будет изготовление фундамента другого типа, например, свайного.
Итак, расчет необходимой толщины плиты основан на том, что сначала определяется общее давление со стороны здания с учетом всех уже упомянутых выше нагрузок. Эта нагрузка, разделенная на площадь плиты, и будет указывать на удельное давление на грунт. (Важно, принимая во внимание площадь основания, не забывать, что размеры плиты должны превышать размеры здания минимум на 100 мм в каждую сторону, а еще лучше – на примерная толщина плиты).
После получения результата ее можно сравнить с оптимальной таблицей, найти разницу и компенсировать этот недостаток давления массой железобетонной фундаментной плиты.
После этого проводится обратная процедура: получив необходимую для такой компенсации массу плиты и зная плотность железобетона, легко перевести весовую характеристику в объемную, а затем, при известном диапазоне, в Рекомендуемая толщина пластины.
Вся эта, как может показаться на первый взгляд, запутанная схема удачно воплощена в калькуляторе, который предлагается вниманию читателей. Несколько пояснений по работе с ним:
- Предполагается, что анализ несущего грунта на строительной площадке уже проведен – тип необходимо ввести в соответствующее поле ввода.
- Владелец будущего дома уже имеет представление о размерах здания и строительном материале, типах планируемых этажей, типе крыши, крутизне скатов и общей площади. Эти данные будет запрошен калькулятором. При этом для некоторых элементов конструкции здания предусмотрено несколько вариантов — например, наружные и внутренние стены, или промежуточные и мансардные этажи и т д. Если вариантов больше нет, то значение по умолчанию для площади «0» просто снова».
- Снеговая нагрузка будет учтена автоматически – в зависимости от площади строительства и крутизны ската крыши.
- Эксплуатационные нагрузки также уже занесены в базу данных – они будут учтены при уточнении площади дома.
- Поля данных снабжены поясняющими надписями, поэтому серьезных проблем возникнуть не должно.
Калькулятор для определения рекомендуемой толщины плитного фундамента
(Можно ввести два варианта, например для несущих наружных и внутренних стен. Если опция не используется, оставьте стандартное значение площади — 0)
Стены тип № 1 Материал стен — кладка в полкирпича (120 мм) — кладка в 1 кирпич (250 мм) — кладка в 1,5 кирпича (380 мм) — кладка в 2 кирпича (500 мм) — стены из газосиликатных блоков класса Д600 толщиной 300 мм — сруб диаметром 240 мм — стены из бруса толщиной 150 мм — каркасные стены с утеплителем толщиной 150 мм Площадь стены, м²
Стены тип № 2 Материал стен — кладка в полкирпича (120 мм) — кладка в 1 кирпич (250 мм)) — кладка в 1,5 кирпича (380 мм) — кладка в 2 кирпича (500 мм) — стены из газосиликатных блоков марки Д600, толщина 300 мм — сруб диаметром 240 мм — стены деревянные, толщина 150 мм — стены каркасные с утеплением, толщина 150 мм Площадь стен, м² ПОЛ
Если в потолке имеется проем, например для антресольной лестницы, его следует исключить из общей площади
(Можно ввести два варианта, например для антресольного этажа и мансардного этажа. Если опция не используется, оставьте значение площади по умолчанию — 0)
Перекрытие, тип № 1 (антресольный этаж) Тип перекрытия — антресольный этаж или перекрытие подвала по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 200 кг/м³ — пустотная плита перекрытия — монолитная плита перекрытия Площадь этажа, м²
Тип этажа № 2 (чердак) Тип этажа — чердачное перекрытие по деревянным балкам с плотностью утеплителя до 200 кг/м³ — пустотная плита перекрытия — монолитная плита перекрытия Площадь пола, м² СТРИПИЛЬНАЯ СИСТЕМА И КРЫША
При выборе типа крыши автоматически будет учтен средний вес стропильной системы с обшивкой.
При этом к весу крыши будет добавлена примерная величина снеговой нагрузки в зависимости от района строительства и крутизны скатов. Общая площадь крыши, м²
Тип крыши – стальные листы, профнастил, металлочерепица — мягкий полимер — кровля битумная в два слоя — асбестоцементный шифер — керамическая черепица Регион строительства Северные регионы России, Сибирь Центральная Россия Южные регионы России Угол ската кровли — до 30 градусов — от 31 до 59 градусов — 60 градусов и круче
Результат показан в миллиметрах, но следует правильно понимать, что это не окончательное значение, а скорее руководство к действию. Возможны несколько вариантов «развития событий»:
- Первый вариант – полученное значение варьируется от 200 до 350 мм. Это говорит о том, что плитный фундамент действительно является оптимальным решением для существующих условий. Полученный результат обычно округляют до кратного 50 мм в большую или меньшую сторону, а затем для подстраховки можно рассчитать нагрузку еще раз, но уже с точным параметром толщины плиты. Если распределенное давление не отклоняется от оптимального более чем на 25%, можно смело оставить эту толщину для дальнейшей практической реализации.
- Второй вариант – ответ показывает, что толщина плиты должна быть более 350 мм. С большой долей вероятности можно предположить, что печь – не идеальное решение. Лучше привлечь специалистов для оценки возможностей использования более экономичных схем – ленточного или столбчатого фундамента. Есть еще одно решение – уменьшить толщину плиты, сделав ребра жесткости обращенными вниз, к земле, что предотвратит горизонтальные перемещения слишком легкой конструкции. Но для такой плиты без высококвалифицированных расчетов обойтись невозможно.
- Наконец, третий вариант – расчет показывает, что толщина плиты должна быть меньше 150 мм (а в некоторых случаях возможно даже отрицательное значение). Вывод однозначен – здание слишком массивно, чтобы его можно было строить на покровном фундаменте на таком грунте. Рисковать и полагаться на «случайность» в такой ситуации неразумно, и единственным выходом видится привлечение специалистов для дополнительного изучения состояния земли и разработки правильного, то есть надежного и безопасного со всех точек зрения решения.
Армированная фундаментная монолитная плита – самостоятельный расчёт толщины
Прежде чем рассчитывать толщину плиты, нужно определиться с конфигурацией. Варианты с ребрами рассчитать сложнее, чем простую плоскую пластину, так как приходится рассчитывать полосовую часть отдельно, а пластинчатую — отдельно, а также складывать сопротивления изгибу и сжатию.
Если бы все было так просто, зачем нам дизайнеры? Но в случае с плоской пластиной вы легко можете попробовать определить толщину диска самостоятельно, а мы поможем нашему читателю справиться с этой задачей.
Установочные данные
Чтобы приступить к расчету толщины плиты, необходимо иметь полное представление о конструкции дома, который на нее опирается. Если у вас нет полноценного проекта, вам придется разрабатывать его самостоятельно, при этом необходимо заранее определиться со всеми материалами, которые будут использованы для строительства дома.
Для полноты картины также зададим необходимые условия задачи и сделаем расчет для одноэтажного дома 10*12 м:
- Наружные ограждающие конструкции — газобетон, из блоков Д400: толщина 0,375 м, высота 3 м, общая длина 56 м. Общая площадь стен 168 м2.
- Перегородки также газоблоки, но из блоков плотностью 600 кг/м3. Толщина 0,1 м, высота 3 м, общая длина 37,5 м. Общая площадь перегородок 112,5 м2.
- Крыши подвала и чердака выполнены из деревянных балок, общая площадь 240 м2.
- Крыша из мягкой черепицы площадью 161,2 м2 с двумя скатами, угол наклона 31 градус.
- Снеговая нагрузка по III категории – 180 кгс/м2.
- Почва на участке – мелкий песок средней плотности, удельное давление 0,25 кг/см2 (взять из справочной таблицы).
Таблица удельных показателей давления грунта
Подсчёт суммированных нагрузок
Цель нашего расчета – определить общую нагрузку, которую должен выдержать фундамент. Для этого нужно знать объемный вес (равную плотность) каждого материала, а затем сложить их, что дает постоянную нагрузку. Здесь не нужно ничего выдумывать; все значения давно рассчитаны и представлены в строительных нормах.
Помимо постоянных нагрузок на фундамент действуют и временные нагрузки (вес снежного покрова на крыше). Есть еще полезная нагрузка, в которую входит вес людей и мебели. Каждый тип мощности умножается на соответствующий коэффициент надежности, полученный из действующего стандарта.
Вот как будет выглядеть суммарная нагрузка на фундамент, исходя из условий нашей задачи:
Загрузить вариант | Важность | Сколько весит кубометр | Коэффициент надежности по ГОСТ 27751 | Нагрузка (кг): общая стоимость |
Постоянная нагрузка: | ||||
Несущие стены (воздухосодержащий бетон) | 63 м3 | 400 кг/м3 | 1.1 | 27720 |
Перегородки (газобетон) | 11,25 м3 | 600 кг/м3 | 1.2 | 8100 |
Балочная крыша (цоколь и чердак) | 240 м2 | 150 кг/м2 | 1.1 | 39600 |
Крыша | 161,2 м2 | 57 кг/м2 | 1 | 9188,4 |
ОБЩИЙ: | 84608.4 | |||
Полезная нагрузка: | 120 м2 | 150 кг/м2 | 1.2 | 21600 |
Снеговая нагрузка: | 161,2 м2 | 180 кг/м2 | 0,7 (коэффициент наклона) | 20311.2 |
Суммарная нагрузка от конструкций дома на плиту: | 126522 |
Определение веса плиты
Чтобы определить толщину плиты, необходимо знать ее вес, а отправной точкой для этого действия является площадь фундамента, которую мы знаем.
- Наш дом 10*12 м, значит площадь плиты будет 120 м2. Поскольку удельное давление на грунт выражается в кг/см2, площадь необходимо перевести в сантиметры: 1200000 см2.
- Общая нагрузка от дома оказалась 126 522 кг. Разделив его на площадь дома (те же 1 200 000 см2), узнаем, какое давление он окажет на плиту: 126 522 кг/1 200 000 см2 = 0,105 кг/см2.
- Зная удельное давление, которое выдерживает грунт, вычитаем из него давление фундаментных конструкций и получаем нагрузку, которую должен компенсировать наш фундамент: 0,25 кг/см2 – 0,105 кг/см2 = 0,145 кг/см2.
- Нам необходимо облечь полученную фигуру в геометрическую форму, для чего сначала определим массу пластины: М = 0,145 кг/см2 х 1200000 см2 = 174000 кг.
- Разделив массу на плотность железобетона (справочные данные) и на площадь монолита, получим максимально возможную толщину плитного фундамента: 174000 кг: 2500 кг/м3: 120 м2 = 0,58 м2 или 60 см.
Проверочное действие
Теперь, проделав обратные действия, проверьте, выдержит ли почва вес этой плиты:
- Находим объем плиты 0,6 м * 120 м2 = 72 м3.
- Определяем вес плиты: 72 м3 х 2500 кг/м3 = 180 000 кг.
- Сложим нагрузки от плиты и дома: 180 000 кг + 126 522 кг = 306 522 кг.
- Делим общую нагрузку на площадь плиты: 306522 кг: 1200000 см2 = 0,255 кг/см2.
Мы получили число, очень близкое к указанному нами удельному давлению почвы (0,25 кг/см2). Превышение составило всего 0,005 кг/см2, но оно не укладывается в норматив – правила проектирования гласят, что превышение должно быть в пределах 3%-25%. Для этого толщину пластины необходимо уменьшить.
Минимальные цифры по СНИП, СП
Согласно действующим нормам (СНиП 2.02.01-83 и СП 50-101-2004) минимальная высота всей фундаментной конструкции с учетом всех слоев будет не менее 0,6 м, при этом минимальная толщина плиты сама равна 0, 10–0,15 м.
При соблюдении правил СНиП и СП наименьшее значение параметра можно применять, если выбран бетон класса не ниже М300 прочностью В22,5.
Для обеспечения необходимого резерва прочности строитель должен армировать плиту, что в конечном итоге делает фундамент устойчивым к деформирующим воздействиям со стороны грунта.
выбор неоправданно толстой плиты приведет не только к перерасходу материальных и трудовых ресурсов. Значительное давление со стороны дома вместе с монолитным фундаментом со временем будет сопровождаться проваливанием конструкции в грунт.
Чрезмерное «легкое» давление, в свою очередь, приведет к смещению плиты при малейшем движении грунта (например, при оттаивании земли весной), сокращая срок службы всего здания.
Из вышеизложенного следует, что в задачи проектировщика входит выбор минимально допустимой толщины плиты в зависимости от типа грунта, суммарных нагрузок и других факторов.
Что еще можно рассчитать, имея значение толщины плиты?
Если есть окончательная ясность относительно толщины плитного фундамента, можно провести ряд расчетов, касающихся количества материалов, необходимых для его изготовления.
Необходимый объем бетонного раствора.
Площадь плиты (подчеркнем, что именно плита, а не дом, так как плита всегда шире) и высота позволяют определить необходимый объем бетонного раствора М300, который необходимо заказать для заливки. Расчет настолько прост, что использовать для него какой-либо калькулятор просто абсурдно – произведение площади (м²) на высоту (м) даст необходимый объём (м³), который обычно прибавляют к запасу, равному 10.
Шаг армирования и толщина прута
Плита усилена решетчатой конструкцией. Для толщины до 150 мм достаточно одного слоя, расположенного посередине. При толщине 200 мм и более сетки размещают одна над другой, обычно на равном расстоянии от краев плиты (от 30 до 50 мм).
Решетки связываются из арматуры периодического профиля (класс не ниже АIII) диаметром от 12 до 16 мм. Ширина ячейки решетки (шаг укладки брусьев) обычно составляет от 200 до 300 мм. Пространственное расположение армирующей конструкции обеспечивается установкой краевых фиксаторов и специальных опор – «пауков» (показаны на схеме ниже). Конечно, практикуется и обычное вертикальное армирование из отрезков стержней, но его нельзя назвать простым в монтаже или имеющим хоть какие-то преимущества.
Примерная схема армирования фундаментной плиты. Хорошо видны решетки, П-образные зажимы по краям и пластины подставки-паука, расположенные над площадкой»
Для вспомогательных элементов армирующего каркаса (хомутов и «пауков») можно использовать более тонкую арматуру, в том числе гладкую, диаметром 8 ÷ 10 мм.
Итак, при расчете армирования плит начинают с определения сечения основного стержня решетки и шага укладки. В его основе лежат нормы, установленные СНиП, что общая площадь сечения горизонтальной арматуры должна составлять не менее 0,3% от площади сечения железобетонной конструкции.
Эта зависимость включена в калькулятор ниже. Длина и ширина пластины известны, а также высота, т.е площадь сечения легко вычислить. Можно, варьируя шаг установки стержней в определенных допустимых пределах, отслеживать, как изменяются требуемые диаметры стержней, чтобы выбрать оптимальное решение.
Важно: если длина одной стороны конструкции более 3 метров, диаметр основного арматурного стержня не может быть меньше 12 мм.
Поскольку решетка имеет квадратную ячейку, диаметр стержня можно рассчитать с любой стороны опорной плиты – значение будет одинаковым для продольных и поперечных стержней.
Калькулятор расчета необходимого диаметра прута основного армирования плиты
Укажите требуемые значения и нажмите «Рассчитать площадь сечения арматурного стержня» Длина стороны фундаментной плиты, м Толщина фундаментной плиты, м Армирование осуществляется: — в один слой (для плит толщиной не более 150 мм) — в два слоя Выбранный шаг сборки брусков (размеры ячеек), м
А сколько потребуется арматуры?
Два калькулятора ниже позволяют быстро «прикинуть», сколько арматуры понадобится для создания необходимого армирующего каркаса.
Калькулятор расчета необходимого количества основной арматуры
Необходимо указать линейные параметры плиты, количество слоев арматуры и планируемое расстояние до сетки. Результат будет показан в метрах, а также переведен в количество целых стандартных стержней длиной 11,7 метра. Кроме того, в результат расчета сразу включается резерв в размере 10.
Введите запрошенные значения и нажмите «Рассчитать количество основной арматуры» Линейные параметры плиты Длина стороны А, метров Длина стороны Б, метров Выбранный шаг установки арматуры, метров Количество слоев армирования – один – два
Калькулятор расчёта количества арматуры для дополнительного армирования
Для создания двухслойной пространственной армирующей конструкции фундаментной плиты используются вспомогательные детали – хомуты и опоры. Для их изготовления можно использовать арматуру гладкого или периодического профиля диаметром 8 или 10 мм.
П-образные зажимы соединяют обе сетки по краям, а соответствующие стержни соединяют на обоих слоях. Таким образом, кстати, усиление армопояса также создается только в районе будущей конструкции стен здания.
Длину стержня для изготовления такого зажима обычно принимают равной 5×h, где h – расчетная толщина фундаментной плиты.
Подставка-паук для установки необходимого расстояния по высоте между решетками.
Подставки-пауки имеют трехмерный дизайн – это наглядно показано на иллюстрации. Горизонтальные «ножки», которые привязаны к брусьям нижнего слоя, должны иметь длину ок. 1,5 шага решетки. Высота стоек – это планируемое расстояние между верхним и нижним слоями арматуры. И наконец, длина верхней полки равна сетке.
Плотность установки таких «пауков» обычно составляет 2 штуки на квадратный метр.
Все эти размеры и зависимости вводятся в программу-калькулятор – остается только ввести в соответствующие поля необходимые линейные размеры плиты и шаг арматурной сетки.
Общее количество будет отображаться в метрах и конвертироваться в стандартные стержни длиной 11,7 метра. Учитывая, что арматуру небольшого диаметра иногда производят 6-метровыми прутьями, будет произведен такой перерасчет.
Укажите требуемые значения и нажмите «Рассчитать количество вспомогательной арматуры» Линейные параметры плиты Длина стороны А, метров Длина стороны Б, метров Толщина плиты, метров Расстояние армирования, метров
Калькулятор перевода количества арматурных прутьев в килограммы или тонны
Добавим еще один «бонус». Довольно часто компании, реализующие металлопрокат, публикуют свои прайс-листы, где цены указаны за единицу веса продукции, например за тонну. Чтобы не заставлять читателя «рыться» в поисках таблиц подходящего «пересчета» длины в массу, предлагаем помощь в виде специального калькулятора. Пояснения по работе с ним, наверное, не нужны.
Укажите запрошенные значения и нажмите «Перевести в весовой эквивалент». Что мы рассчитываем? Гладкий стержень для хомутов Конструктивное усиление для основного пояса Диаметр гладкого стержня — 6 мм — 8 мм Расчетное количество стандартных 6-метровых стержней Диаметр арматуры 10 мм 12 мм 14 мм 16 мм Расчет количества проводился для: — прутки стандартной длины 11,7 м — прутки, разрезанные пополам, 5,85 м Расчетное количество стержней
Итак, были рассмотрены алгоритмы упрощенного расчета некоторых параметров плитного фундамента. Подчеркнем, что строительство полноценного жилого дома всегда и при любых обстоятельствах должно основываться на профессиональном проектировании. Поэтому предлагаемый метод определения толщины плиты может служить первоначальной «примеркой», для оценки принципиальной возможности использования данного типа основания или для самостоятельного проектирования каких-либо вспомогательных построек.
Расчет песчано-щебневой подушки
Песчано-гравийные подушки под фундаменты устраивают для:
- выровнять дно ямы;
- получить основу с заданной плотностью и влажностью;
- заменить слабый или пучинистый верхний слой почвы слоем более высокого качества.
Для устройства подземных подушек можно использовать только крупный песок, можно также смешать его с гравием или щебнем или представлять собой отдельный слой, укладываемый поверх щебеночной подушки. Для достижения наилучшего качества уплотнения обычно используется смешанный грунт. Технологические карты рекомендуют использовать песчано-гравийные смеси или смешивать песок и щебень непосредственно на строительной площадке в пропорциях 60:40 и засыпать их на толщину 30 см.
делать пломбы большей толщины просто невыгодно. Если слой малопрочного грунта уходит на большую глубину, плиту под газобетонным домом лучше подпереть на сваях или отдать предпочтение мангалу.
Отдельный слой щебня используется только тогда, когда грунтовые воды подходят близко к поверхности. В данном случае он выступает в качестве дренажного слоя, залитого на толщину 20 см. В этом случае толщину песчаного слоя можно уменьшить до 20 см (но не меньше).
Читайте также: Можно ли фундамент заливать зимой, до скольки градусов и как правильно это делать