Расчет плитного фундамента пример

Одной из причин такого наплевательского отношения к компьютерам, существующим теориям и методикам расчета, программному обеспечению и прочим достижениям современной науки и техники являются небольшие размеры дома, ведь мы все-таки не завод собрались строить. А потому некоторый запас по прочности, получаемый при упрощенном расчете, и соответственно перерасход материалов могут обойтись дешевле, чем заказ расчета у специалистов.

Пример расчета монолитной фундаментной плиты

Далее будет рассматриваться расчет сплошного фундамента для некоего условного дома размерами 8.8х13.2 м, у которого также есть внутренние стены.

Расчет плитного монолитного фундамента

Таким образом требуется рассчитать не просто некоторую плиту, опертую по контуру, а некую статически неопределимую конструкцию с дополнительными опорами посредине. При этом план первого этажа выглядит так:

Рисунок 345.1. Примерный план 1 этажа для расчета фундаментной плиты.

Несколько необходимых пояснений:

План 2 этажа не приводится, предполагается, что он приблизительно такой же как и план 1 этажа. Отметка верха фундаментной плиты -0.400 м. Отметка пола 1 этажа +0.100 м. Таким образом подземная часть стен (или часть фундамента под стены) составляет 0.5 м (конструктивные аспекты устройства фундамента под стены в данной статье не рассматриваются). Пол 1 этажа — доски по лагам, перекрытие 1 и 2 этажа — металлические балки (см. рис. 345.1.б). Поэтому при расчете монолитной плиты используется приведенный план 1 этажа (рис. 345.1.в) на котором показаны нагрузки от стен на фундамент с учетом перераспределения нагрузок, при условии, что под дверными проемами фундамент под стены также делается. В итоге под оконными проемами с учетом того, что расстояние от низа проема до верха фундаментной плиты составляет 0.8 (от пола до подоконника) + 0.5 = 1.3 м, нагрузку от стен можно принимать равномерно распределенной по всей длине стены.

Все стены дома планируются из газобетона D600, толщина всех стен составляет 40 см. Над перекрытием 2 этажа планируется двухскатная кровля из профнастила по деревянным стропилам. Предполагаемое место строительства — живописное село под Киевом. Бурение скважин и прочие мероприятия, связанные с геологоразведкой, не планируются. Ожидаемый уровень грунтовых вод в весеннее время -0.500 м, определен опять таки не бурением скважин, а по рассказам жителей села, у которых весной затапливает подвалы.

Так как геологов в селе никогда не видели, тем не менее даже глинобитные хаты, простоявшие лет 100, в селе имеются, то даже если основанием дома будет самая пористая глина, расчетное сопротивление грунта составит Ro = 1 кг/см2 (согласно таблицы 3, приложения 3 к СНиП 2.02.01-83* "Основания и сооружения").

Конечно, можно воспользоваться формулами, приведенными в том же СНиП, и вычислить расчетное сопротивление грунта более точно, но с учетом того, что основание определено нами на глаз (как минимальное из возможных), не будем слишком углубляться в теорию оснований и сооружений, а перейдем к расчету плиты. Даже если действительное сопротивление грунта будет в 2 или даже в 3 раза больше, ничего страшного в этом нет, только дом будет стоять еще дольше.

Сбор нагрузок на фундамент

1.1 При ориентировочной толщине плиты 30 см плоская равномерно распределенная нагрузка на грунт от веса плиты составит:

qфунд.плиты = 2500х1.2х0.3 = 900 кг/м2 (0.09 кг/см2)

где 2500 — объемный вес железобетона, принимаемый для расчета при проценте армирования до 1% (вряд ли у нашей плиты процент армирования будет больше)

1.2 — коэффициент надежности по нагрузке

1.2. Нагрузку от пола 1 этажа (доски по лагам, выставленным на каменные столбики) можно считать условно равномерно распределенной, так как столбиков будет много, к тому же в теле фундамента плиты нагрузка от столбиков будет дополнительно перераспределяться. Таким образом расчетная нагрузка от пола 1 этажа составит:

qпол1эт. = 500х1.2 = 600 кг/м2 (0.06 кг/см2)

где 500 — нагрузка на пол и собственный вес пола

Общая равномерно распределенная нагрузка составит:

qф = 900 + 600 = 1500 кг/м2

Все остальные нагрузки будут рассматриваться как линейные равномерно распределенные, так как будут передаваться через стены на фундаментную плиту. А при рассмотрении метра ширины или длины плиты нагрузки, передаваемые стенами, могут рассматриваться, как сосредоточенные.

2.1. Нагрузка от подземной части стен (бетон) на расчетный метр ширины или длины плиты составит:

Qфунд.части стен = 2500х1.2х0.5х0.5 = 750 кг

2.2. Нагрузка от стен из газобетонных блоков марки D600 при общей высоте стен 6 м составит:

Qстен = 600х1.3х6х0.4 = 1872 кг

В данном случае коэффициент надежности по нагрузке (γ =1.3) дополнительно учитывает отделку стен внутри и снаружи здания.

2.3.1. Нагрузка от перекрытий на наружные стены составит:

Qнар.стен = 600х1.2х3 + 300х1.2х3 = 3240 кг

где 600 = 400 + 200 — нагрузка на перекрытие 1 этажа (200 — возможный вес конструкции перекрытия)

300 = 150 + 150 — нагрузка на перекрытие 2 этажа (чердачное перекрытие)

2.3.2. Нагрузка от перекрытий на внутреннюю стену составит:

Qвн.стены = (600 + 300)1.2х6 = 6480 кг

Снеговая нагрузка для Киева — 160 кг/м2. Вес кровли и стропильной системы — около 20 кг/м2. При этом распределение снеговой нагрузки и веса стропильной системы будет зависеть от конструктивного решения стропильной системы. В данной статье эти вопросы не рассматриваются, более подробно с принципами расчета стропильных систем можно ознакомиться здесь. При устройстве стропильной системы с подкосами большая часть этой нагузки будет передаваться внутренней стене (если таковая имеется), на которую опирается лежень и подкосы. Однако в нашем случае (см. рис. 345.1.в) в большом помещении такой внутренней стены нет, а стена в правой части здания имеет достаточно широкий дверной проем. В итоге нагрузка на стены, как наружные так и внутренние, в правой и левой частях дома будет разной. Распределение нагрузок на стены мы сделаем на основании следующего примера. Конечно с точки зрения расчетов было бы проще планировать дом с симметричными правой и левой частью, однако с точки зрения бытовых удобств план дома может быть еще более сложным, чем показано на рис. 345.1.

3.1.1. Для всего здания нагрузка от кровли на наружные стены (на рис.345.1.в) показаны более светлым цветом) составит:

Qкровли на нар.стены = (160 + 20)х1.2х4.5х0.25 = 243 кг

где 4.5 — длина горизонтальной проекции стропил, м.

0.25 — коэффициент, учитывающий перераспределение нагрузки при стропильной системе с подкосами.

3.1.2. Для левой части здания нагрузка от кровли на наружную и внутреннюю стены (на рис.345.1.в) показаны более темным цветом) составит:

Qлкровли на стены = (160 + 20)х1.2х4.5х0.75/2 = 364.5 кг

где 0.75 — коэффициент, учитывающий перераспределение нагрузки при стропильной системе с подкосами

2 — коэффициент, учитывающий распределение нагрузки на 2 стены

3.1.3. Для правой части здания нагрузка от кровли на внутреннюю стену (с большим дверным проемом) составит:

Qпкровли на вн.стену = (160 + 20)х1.2х4.5х0.75 = 729 кг

Теперь можно приступать к расчету фундаментной плиты, но сначала не мешает ознакомиться с основными положениями, принимаемыми при подобном расчете.

Текст

?УДК 624.15 Журавлев Е.П. Макаркин С. В. Алехин В.Н.

Расчет фундаментных плит на свайном основании

Журавлев Евгений Петрович

инженер УГТУ-УПИ.

Макаркин Сергей Викторович

канд. техн. наук, доцент УГТУ-УПИ.

Алехин

Владимир Николаевич

канд. техн наук, проф. декан строительного факультета УГТУ-УПИ

Аннотация

В статье рассматриваются варианты моделирования свайного основания с использованием метода конечныхэлементов при расчете зданий. Свайное основание моделировалось в виде отдельных стержневых конечныхэлементов в программном комплексе «Лира 9.4» или с использованием специальныхконечных элементов-свай в программном комплексе «1ЫС+ 2008». По результатам расчета в программном комплексе «Лира 9.4» и в программном комплексе «1ЫС+ 2008» было произведено армирование фундаментной плиты, произведен сравнительный анализ, сделаны выводы.

Shuravlev Е. P. Makarkin S.V. Alechin V. N.

CALCULATION OF FOUNDATION SLAB ON PILE BASE

Optionsfor modeling pile base using thefinite element methodfor analysis of buildings are described in the article. Pile base is modeled as a separate barfinite elements in theprogrammingpackage «Lira 9.4» or usingspecialpilefinite elements in theprogrammingpackage «ING+ 2008». By the results of calculation in the programming package «Lira 9.4» and in theprogrammingpackage «ING+ 2008» reinforcement of thefoundation slab has been produced, comparative analysis and conclusions have been made.

Ключевые слова: свайное основание, армирование фундаментной плиты, метод конечных элементов, программный комплекс «Лира 9.4», программный комплекс «ING+ 2008».

В современной практике проектирования возможны различные варианты моделирования свайного основания при расчете зданий с использованием метода конечных элементов. Нами были рассмотрены два варианта моделирования свайного основания.

В соответствии с первым вариантом свайное основание моделировалось в виде отдельных стержневых конечных элементов. Для этих стержней рассчитывались жесткости связей, моделирующих работу грунта под острием сваи и коэффициенты постели по боковой поверхности для восприятия горизонтальных нагрузок. Значения коэффициентов постели и жесткостей связей задавались с использованием рекомендаций . Реализация подобного подхода к моделированию свайного основания возможна в любой универсальной программе, такой как «ЛИРА», «SCAD», «ING+», «ANSYS» и др.

Во втором варианте свайное основание моделировалось с использованием специальных конечных элементов-свай, отвечающих за работу сваи в грунте. Реализация подобного подхода к моделированию свайного основания возможна в специальных программных комплексах (ПК), таких как «ING+», «Plaxis 3D Foundation» и др.

Рассмотренные варианты моделирования свайного основания были реализованы при расчете десятиэтажного монолитного здания. Высота здания 37 м с подвалом и техническим этажом. Фундаментная плита имеет размеры в плане 29,2×21,5 м (см. рисунок 1). Толщина плиты принята 0.9 м. В проекте применены забивные железобетонные сваи длиной 12 м сплошного квадратного сечения (0,3х0,3 м).

Шаг свай принят 1,2 м в двух направлениях, количество свай 453 шт. Грунтовые условия площадки: слой № 1 — песок мелкий рыхлый, h1 = 1.8 тЕ1 = 8 МПа; слой №

Рисунок 1. Схема расположения фундаментной плиты, стен и колонн подвала

Слой № 1 Слой №2 Слой № 3 Слой № 4 Слой № 5 Слой №6,7

Рисунок 2. Схема работы сваи в грунте

2 — глина тугопластичная к2 = 2.4 тЕ2 = 10 МПа; слой № 3 — суглинок текучепластичный к3 = 1.2 т Е3 = 2МПа; слой №4 — глина мягкопластичная к = 5.8 тЕ3 = 7МПа; слой № 5 — суглинок тугопластичный к5 = 2.8 т Е5= 6 МПа; слой № 6 — суглинок тугопластичный к3 = 8 тЕ3 = 12 МПа.

Первый вариант свайного основания был реализован с использованием ПК «Лира 9.4». Схема работы сваи представлена на рисунке 2. Коэффициенты постели по боковой поверхности для стержневого конечного элемента (КЭ) № 10, моделирующего сваю, рассчитывались по рекомендациям . Для КЭ № 210 под нижним концом сваи учитывался кусочно-линейный закон деформирования материала . Этот элемент моделировал отпор грунта под острием сваи, трение боковой поверхности сваи о грунт, и позволил произвести расчет в нелинейной постановке.

Максимально допустимые напряжения для КЭ № 210 рассчитывались исходя из несущей способности сваи по грунту. Относительные деформации, соответствующие несущей способности сваи при задании билинейного закона деформирования материала, рассчитывались исходя из начального модуля деформации грунта под нижним концом сваи.

Второй вариант свайного основания был реализован в ПК «ШС+ 2008». С использованием данного ПК возможны моделирование и расчет отдельно расположенных свай в грунте. В расчетной модели грунт представлялся в виде упругого изотропного полупространства, которое задавалось слоями, что позволило наиболее полно учесть геологические особенности строительной площадки. Каждый слой характеризовался модулем деформации грунта, коэффициентом Пуассона грунта и мощностью залегания слоя .

Результаты расчета здания с фундаментной плитой на свайном основании при учете физически нелинейной работы свай в грунте представлены на рисунках 3, 4.

Значения изгибающих моментов в фундаментной плите для разных моделей свайного основания отличались как качественно, так и количественно. Значения продольных усилий в сваях тоже были различны, равно как и динамика достижения предельных значений продольных усилий в сваях. Так, в ПК «Лира 9.4» предел несущей способности, в первую очередь, достигался сваями в центральной зоне фундаментной плиты и далее, в процессе нелинейного расчета предельные значения усилий достигались в сваях ближе к краям фундаментной плиты. В ПК «ШС+ 2008» предел несущей способности, в первую очередь, достигался сваями на краях фундаментной плиты.

По результатам расчета здания при учете его совместной работы с фундаментной плитой на свайном основании можно сделать следующие выводы:

1 Результаты расчета в ПК «ШС+ 2008» показали, что наиболее нагруженные сваи располагались по контуру здания, что соответствует нормативным документам , тогда как в ПК «Лира 9.4» наиболее нагруженные сваи располагались в центральной части здания. Различный характер работы свайного основания для моделей, реализованных ПК «ШС+ 2008» и ПК «Лира 9.4», привел к

различным схемам армирования фундаментной плиты;

2 Для армирования фундаментной плиты по результатам расчета в ПК «Лира 9.4» потребовалось арматуры на 20% меньше, чем для армирования фундаментной плиты по результатам расчета в ПК«ШС+ 2008»;

3 При моделировании свайного поля в ПК «Лира 9.4» рекомендуется задавать жесткость крайних рядов свай в 2-3 раза больше получившейся при расчете с использованием рекомендаций . В этом случае при расчете в ПК «Лира 9.4» можно получить распределение усилий в сваях, согласующиеся с распределением усилий, получен-

Рисунок 3. Погонные значения изгибающих моментов в фундаментной плите а) по сечению 1-1; б) по сечению 2-2 (см. рис. 1.)

Рисунок4. Распределение продольныхусилий в сваях а) сечение 1-1; б) сечение 2-2 (см. рис. 1.)

ными при расчете в ПК «ШС+ 2008»;

4 Для обеспечения распределяющей функции плитного фундамента следует предусматривать непрерывное (фоновое) верхнее и нижнее армирование фундаментной плиты продольной рабочей арматурой, площадь которой должна составлять не менее 20% от соответствующей максимальной расчетной в зонах усиления .

Список использованной литературы

1 СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов. М. ГУП НИИОСП. ФГУП ЦПП, 2004.

2 Стрелец-Стрелецкий Е. Б. Бо-говис В. Е. «Лира 9.4». Руководство пользователя. Основы: Учеб. пособие. Киев: Факт. 2008. 164 с.

3 Справочная система ПК «ШС+ 2008».

4 Сорочан Е. А. Безволев С. Г. Рекомендации по проектированию фундаментных плит // Информационный вестник Мособлгосэкспертизы. 2003.

Производим расчёт фундаментной плиты от начала до конца

выпуск № 3. С. 26-28.

Особенности плитного фундамента

В отечественном частном строительстве плитный фундамент для жилого дома – явление не частое. Хотя в мире он используется довольно активно как в домостроении, так и для возведения других построек.

Американцы очень любят использовать этот тип фундамента для легких и быстровозводимых зданий: почти вся «одноэтажная америка» в южной части страны возводятся по подобной технологии. Фундамент в виде бетонной плиты можно строить на всех видах почвенных грунтов – он эффективно распределяет нагрузку, вызывая минимальное давление на грунт. Выгодна фундаментная плита и по затратам стройматериалов. Кроме того, отлично подходит для наших климатических зон: от края вечной мерзлоты и до самых южных окраин. Но необходимо помнить, что для защиты строений требуются соответствующие меры водопонижения и водоотведения: гидроизоляция, ливневка или дренаж.

Существует несколько видов плитного фундамента:

  • монолитная плита (используется для небольших строений, характеризуется небольшой глубиной закладки и простой технологией заливки);
  • фундаментная плита с ребрами жесткости (для высотных и промышленных зданий, собирается из отдельных плит, жестко закрепленных между собой, либо выполняется полностью монолитным);
  • коробчатый (сверхустойчивая конструкция, используется в сейсмически активных районах, собирается из монолитных или сборных бетонных коробов, надежно соединенных между собой).

Пошаговый пример расчета

Расчет нагрузок на продавливание и других параметров фундаментной плиты особенно важен, если постройка производится неустойчивых грунтах и почвах, склонных к вымыванию. Он производится только специалистами, цена услуги (в среднем) – 15 000 рублей.

Расчет объема бетона крайне прост: считаете объем плиты (высота х длину х ширину) = требуемый объем бетона. Технологически проще и правильнее закупить бетон автомиксерами и быстро утрамбовать его и разровнять, чем самостоятельно месить, как минимум 12-15 кубов даже с помощью бетономешалки.

Арматура заказывается из расчета 130 кг на м3 (после расчете кубатуры бетона). Для дома на 100 м2 для одного этажа достаточно залить плиту бетоном марки М200 (хватит с запасом). При расчете исходите из того факта, что плита должна выдержать весь вес дома. Упрощенно рассчитывается вся нагрузка (вес стен + вес крыши) в кг. После эта сумма делится на площадь фундамента в см2 (!). Полученная цифра является нагрузкой на 1 см2. Исходя из этого результата выбирается марка бетона.

Например, общий вес здания составляет 600 000 кг. Делите его на площадь, допустим 10х10 м = 1000х1000 см = 1 000 000 см2. Далее 600000/1000000=0,6 кг/см2.

Плитный фундамент для частного дома: где и когда используется, как рассчитать, этапы монтажа

Марка бетона показывает, сколько килограмм нагрузки способен выдержать бетон. Марка М200 обозначает, что бетонный стержень высотой 15 см (согласно ГОСТ) выдержит нагрузку порядка 70-80 кг на 1 см2. Можно утверждать, что бетон М200 достаточно прочный, чтобы выдержать любые прогибы для такого веса и дополнительные нагрузки в виде материалов для ремонта, мебели и самих жильцов (любой вес, привнесенный в строение, распределяется на фундамент). Армирование дополнительно придаст жесткость конструкции фундамента. Если вы проживаете в сейсмически активном районе, желательно выбрать марку бетона в 2-2,5 раза выше. Согласно СНиП выбирается марка по водонепроницаемости и морозоустойчивости (об этом писалось чуть выше).

Данный расчет пригоден для одноэтажных зданий и простых двухэтажных «коробок». Для зданий от трех этажей, насыщенных архитектурными элементами, внутренними коммуникациями и сооружениями (например, резервуар, тяжелое технологическое оборудование, оборудование создающие вибрации) и для зданий, строящихся на зыбких грунтах, требуется заказать расчет фундамента у специалиста. Сложные ребристые и коробчатые плитные основания также лучше отдать для расчета опытным инженерам.

Расчет полной стоимости работ как и при обычных бетонных работах: определяете объем литья, берете стоимость куба бетона. С учетом стоимости наемной рабочей силы, доставки, материала, один куб бетонного литья составит порядка 2 000 — 4 000 рублей (зависит от многих факторов).

Плюсы и минусы

Незаглубленный плитный фундамент обладает рядом достоинств:

  • уменьшение объема работ по выемке грунта для устройства котлована (обычно до 500 мм, так как фундаменты такого типа для домов и коттеджей обычно составляют в высоту 150-400 мм);
  • снижение объема заливки товарного бетона на 1/3;
  • легкость и простота монтажа снижают затраты времени на устройство фундамента до 40%;
  • общая экономия времени, денег и строительных материалов, пос равнению с ленточным фундаментом, может составлять до 50%.

Заглубленная конструкция для устройства даже цокольных этажей, наоборот – характеризуется повышенной затратностью материалов. Правда компенсируется это высокой надежностью, простотой монтажа и необходимостью применять именно данный тип основания для плывущих и зыбких грунтов. В таких случаях его стоимость может составлять 30-50% от стоимости всего здания.

Правила заливки

Одно из важных условий: качественная гидроизоляция и водоотведение от конструкции. Порядок подготовки котлована:

  1. подготовка подушки: для устройства фундаментной плиты дно котлована выравнивают, делают дренажную отсыпку из щебня и песка высотой до 200 мм под будущей плитой;
  2. дно котлована застилается гидроизоляционным материалом в несколько слоев: ПВХ-пленка, профессиональные гидроизоляционные материалы;
  3. выполняется защитная стяжка (чтобы не повредить гидроизоляцию при монтаже арматурного каркаса) высотой до 50 мм из легкого бетона марки М7,5-М10;
  4. вокруг плиты, ниже ее уровня выполняется дренаж: по краю котлована выкладывается геотекстиль, на него ложится дренажная труба, которую засыпают щебнем (для предотвращения забивания отверстий трубы грунтом). Также необходимо предусмотреть отвод дренажных вод в ливневую канализацию.

ВАЖНО! Если при подготовке котлована обнаружен перекоп (ранее в данном месте что-либо строили, прокладывали сети), то следует понимать, что грунт в таких местах менее плотный. В подобной ситуации котлован следует углубить на величину данного перекопа. Затем котлован засыпается на требуемую глубину, трамбуется и выравнивается, чтобы создать условия равномерного сопротивления давления на грунт. В местах перекопа, если его не ликвидировать, может возникнуть прогиб плиты, который приведет к ее разрушению и, как следствие, нарушению целостности возведенных на плите стен.

Для получения железобетонной монолитной плиты-фундамента монтируется жесткий каркас. Для армирования конструкции толщиной до 400 мм достаточно установить две арматурные сетки и связать их между собой вертикальными перемычками. Нижняя сетка устанавливается на высоте 30-50 мм на деревянные либо пластиковые опоры. Материалы для монтажа армировки стандартные: арматура диаметром 10-16 мм, вязальная проволока либо сварка. Параллельно вставляется внешняя опалубка. Под коммуникации, если такие заложены проектом, оставляются «окна», которые после заливки тщательно герметизируются.

Затем производится заливка с обязательной виброутрамбовкой бетона. Марка бетона, в зависимости от назначения помещения может быть разной. Под гараж для легкового автомобиля и одноэтажных вспомогательных помещений вполне достаточно использовать марку бетона М50, с условием дальнейшего устройства надежной стяжки из бетона более высоких классов прочности. Для жилых строений необходимо применять бетон М200 с высокой водонепроницаемостью (не ниже 95%).

Утепление плитного фундамента актуально не только для низкотемпературных зон. Так как фундаменты данного типа относятся к конструкциям неглубокого залегания (для основания под жилой дом достаточно заглубиться всего 400-500 мм), то их также необходимо утеплять плотными полистирольными плитами.

Главная #9658; Общестроительные вопросы #9658; Калькулятор расчета оптимальной толщины монолитной фундаментной плиты

Калькулятор расчета оптимальной толщины монолитной фундаментной плиты

При ведении строительства на загородном участке иногда обстоятельства складываются таким образом, что оптимальным решением становится возведение фундамента в виде монолитной плиты. Это позволяет равномерно распределить нагрузку по большой площади, что особо важно на слабых, неустойчивых грунтах, где ленточная схема фундамента себя не оправдывает.

Калькулятор расчета оптимальной толщины монолитной фундаментной плиты

Даже при невысокой несущей способности грунта нет необходимости углубляться ниже уровня промерзания почвы – при правильном расчете и строительстве основание получается «плавающим», не боящимся сил морозного пучения. Но для этого размеры плиты должны соответствовать реальным условиям строительства – типу преобладающих грунтов на участке застройки и нагрузкам, которые будут выпадать на фундамент. Калькулятор расчета оптимальной толщины монолитной фундаментной плиты поможет определиться с одним их ключевых параметров, а иногда – даже оценить целесообразность применения подобного типа основания.

Работа с калькулятором требует определенных пояснений. Они будут приведены ниже, в соответствующем разделе.

Калькулятор расчета оптимальной толщины монолитной фундаментной плиты

На чем строится и как проводится расчет

Перед началом строительства обязательно проводится анализ грунтов, на которые будет опираться плита, чтобы оценить их несущую способность. Этот параметр выражается в килограммах на квадратный сантиметр, и значения несложно найти в таблицах СНиП.

Казалось бы, можно рассчитать общую нагрузку и убедиться, что она не превышает указанных значений. Однако, такой расчёт не будет достаточно объективным. В данном случае правильнее будет исходить из оптимальной распределенной нагрузки на тот или иной грунт, просчитанной именно для плитных оснований. Теорией и практикой применения плитных фундаментов доказано, что если реальная нагрузка не будет отличаться от оптимальных значений более, чем на 20÷25 процентов, стабильность здания, возведенного на таком основании будет гарантирована. То есть, будут исключены две крайности:

-При слишком тяжёлой системе «плита + дом» (с учетом внешних и эксплуатационных нагрузок) сохраняется вероятность постепенного проседания здания в грунт.

-Слишком маленькая суммарная нагрузка – также недопустима, так как даже незначительные колебания грунта будут отражаться на стабильности постройки.

Расчет, заложенный в калькулятор, строится на том, что для начала определяется нагрузка, создаваемая зданием, без учета фундаментной плиты. Затем это значение сравнивается с оптимальным, и получившаяся разница будет перекрываться за счет массы монолитного основания. Зная плотность железобетона, несложно перевести массу в объем, а затем, с учётом площади плиты – прийти к ее оптимальной толщине.

  • Все табличные значения, необходимые для расчетов, уже внесены в программу.
  • Пользователю будет предложено указать тип грунтов на участке строительства.
  • Площадь будущей плиты должна приниматься с таким расчетом, что основание в обязательном порядке выходит за границы периметра здания как минимум на 300÷500 мм.
  • Далее, для расчета нагрузки, создаваемой зданием, вносятся его параметры:
  • Материал и общая площадь стен и перегородок за вычетом оконных и дверных проемов. Доступны два варианта ввода, например, для внешних несущих стен и для внутренних. Если один из вариантов не используется, площадь стены показывается как «0».
  • Материал и площадь перекрытий, также в двух возможных вариантах. Эксплуатационная нагрузка на перекрытия уже учтена алгоритмом расчета.
  • Площадь и тип кровельного покрытия. Нагрузка от стропильной системы и утеплителя – уже учтена в программе.
  • Крутизна скатов кровли необходима для корректного учета снеговой нагрузки. Кроме того, необходимо по карте схеме (она расположена ниже) определить номер зоны для своего региона.

Карта-схема распределения территории РФ на зоны по степени снеговой нагрузки

Предполагается, что у пользователя уже имеются планы или хотя бы начальные разработки по размерам и материалам будущей постройки. Необходимо будет рассчитать площади – это несложно, особенно если воспользоваться некоторыми советами.

С прямоугольником ни у кого проблем не возникает, но нередко более сложные конфигурации стен, пола или кровли ставят в тупик. Обратитесь к публикации нашего портала, посвященной именно расчётам площадей – там описана методика и приведены удобные калькуляторы.

Результат оптимальной толщины плиты будет выдан в метрах. И вот здесь необходимо сразу оценить его со следующих позиций.

  • Оптимальным будет значение от 0,2 до 0,3 метра – такой фундамент полностью оправдан во всех отношениях, то есть он обеспечивает стабильность постройки и выгоден экономически. Как правило, результат округляют до толщины, кратной 50 мм.
  • В том случае, если расчет показывает, что требуется плита толщиной более 0,35 м, то не исключено, что для столь легкого здания в имеющихся условиях будет более выгодным ленточный или даже столбчатый фундамент. Следует провести тщательный анализ различных вариантов, не менее надежных, но требующих меньших затрат.
  • Если результат меньше 150 мм, а иногда программа может выдать даже отрицательное значение, то планируемый к строительству дом – чрезмерно тяжелый для данных условий в сочетании с плитным фундаментом. Начинать самостоятельное его возведение, без проведения квалифицированных геологических изысканий и профессионального расчета – неблагоразумно, так как это может привести к весьма печальным последствиям.

Более подробно с вопросами, касающимися рекомендуемых случаев применения такого основания, проведения необходимых расчетов и практического строительства монолитного плитного фундамента читатель может познакомиться в специальной публикации нашего портала.

Расчет плитного фундамента

Устройство монолитной плиты в качестве базы под строящийся дом является наиболее надежным видом основания. Чтобы провести правильный расчет плитного фундамента, необходимо знать специфику работ по его организации, тип грунта на участке строительства, а также обладать некоторыми данными о характеристиках будущего здания.

Если при строительстве дома необходима максимальная надежность на нестабильном грунте, монолитный фундамент идеальный вариант.

Сбор необходимой информации

Логика подсказывает, что прежде чем начать строительство, необходимо спроектировать дом и вычислить нагрузки на фундамент.

Обычно этим занимаются в проектном бюро, и выдают уже готовые габариты устройства основания. Если вы решили провести расчет фундаментной плиты самостоятельно, ознакомьтесь с основными этапами вычислений.

Чтобы правильно рассчитать толщину основания необходимо знать следующие данные:

  • тип почвы, глубины промерзания грунта;
  • массу будущего строения и площадь его соприкосновения с фундаментом;
  • вес возможных переменных нагрузок: снег, мебель, людская проходимость.

Особенность данного типа конструкции в том, что при строительстве на песчаных грунтах вес плиты не включается в общую массу дома, на глинистых почвах включают половину веса плиты, а на плывучих грунтах в расчет принимается вес строения с полной массой монолитного основания.

Выяснив или вычислив необходимые значения и не получив при этом противопоказаний к устройству монолита, переходим к расчету толщины плитного фундамента.

Определение толщины монолитной плиты основания

Как правило, при частной застройке принимаются усредненные величины. Для наиболее распространенных видов конструкций они указаны ниже

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного плитного фундамента (плиты) предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента домов и других построек. Перед выбором типа фундамента, обязательно проконсультируйтесь со специалистами, подходит ли данных тип для ваших условий.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

П литный фундамент (ушп) – монолитное железобетонное основание, закладываемое под всю площадь постройки. Имеет самый низкий показатель давления на грунт среди других типов. В основном применяется для легких построек, так как с увеличением нагрузки существенно возрастает стоимость данного типа фундамента.

Как определить необходимую толщину фундаментной плиты?

При малом заглублении, на достаточно пучинистых грунтах, возможно равномерное приподнимание и опускание плиты в зависимости от времени года.

О бязательно наличие хорошей гидроизоляции со всех сторон. Утепление может быть как подфундаментное, так и располагаться в стяжке пола, и чаще всего для этих целей применяется экструдированный пенополистирол.

Г лавным преимуществом плитных фундаментов является относительно низкая стоимость и простота возведения, так как в отличии от ленточного фундамента нет необходимости в проведении большого количества земляных работ. Обычно достаточно выкопать котлован 30-50 см. в глубину, на дне которого размещается песчаная подушка, а так же при необходимости геотекстиль, гидроизоляция и слой утеплителя.

О бязательно необходимо выяснить какими характеристиками обладает грунт под будущим фундаментом, так это это является основным решающим фактором при выборе его типа, размера и других важных характеристик.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация .

Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой в правом блоке.

Общие сведения по результатам расчетов

  • П ериметр плиты — Длина всех сторон фундамента
  • П лощадь подошвы плиты — Равняется площади необходимого утеплителя и гидроизоляции между плитой и почвой.
  • П лощадь боковой поверхности — Равняется площади утеплителя всех боковых сторон.
  • О бъем бетона — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
  • В ес бетона — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
  • Н агрузка на почву от фундамента — Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.
  • М инимальный диаметр стержней арматурной сетки — Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения плиты.
  • М инимальный диаметр вертикальных стержней арматуры — Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры по СНиП.
  • Р азмер ячейки сетки — Средний размер ячеек сетки арматурного каркаса.
  • В еличина нахлеста арматуры — При креплении отрезков стержней внахлест.
  • О бщая длина арматуры — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
  • О бщий вес арматуры — Вес арматурного каркаса.
  • Т олщина доски опалубки — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
  • К ол-во досок для опалубки — Количество материала для опалубки заданного размера.

Для расчета УШП необходимо вычесть объем закладываемого утеплителя из объема рассчитанного бетона.

Комментариев пока нет!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *