Строительство частного дома: как рассчитать фундаментную плиту

Расчет наружной фундаментной стены. Теоретические предпосылки

В последнее время люди все чаще задумываются над тем, как и из какого материала сделать наружную фундаментную стену, а самое главное – как правильно ее рассчитать при том условии, что под полом первого этажа будет не просто земля, или говоря по-научному – основание, а подвал. Причем подвал не простой, а такой, чтоб в нем были разные полки, стеллажи и антресоли для варений, солений и прочих консерваций. Все потому, что идея выносного подвала, который во дворе и может рассматриваться как отдельное архитектурное сооружение, медленно отмирает.

Конечно же нормативных документов и различных руководств, посвященных подобному расчету фундаментной стены, существует великое множество. Вот только простому человеку в первый и возможно последний раз в жизни занявшемуся расчетами своего небольшого домика, данные руководства могут быть не совсем понятны. В данной статье мы рассмотрим в чем же состоит физический смысл подобных рекомендаций по расчету наружной фундаментной стены.

Нюансы

Необходимо сказать, что стоимость пустотных бетонных плит перекрытия , усиленных арматурой, существенно отличается от цены на монолитные изделия. Несмотря на то что пустотелые плиты выдерживают меньшую нагрузку, они вполне могут использоваться в сооружении межэтажных перекрытий. За счет пустот существенно снижается и, соответственно, нагрузка на стены. Фундамент сооружения, таким образом, находится под меньшим напряжением.

Пустоты располагаются по длине бетонной плиты перекрытия. При этом ее показатель далеко не всегда может быть больше ширины. Для плиты, опирающейся на 4 стороны, длиной считается меньший размер в плане. В остальных изделиях ею будет являться сторона, не лежащая на несущих конструкциях.

Какой должна быть толщина фундамента, как ее рассчитать

Многие индивидуальные застройщики на этапе разработки фундамента для своего дома сталкиваются с проблемой расчета его параметров, в том числе и толщины основы постройки. И правда, какой должна быть толщина плиты, если мы выбираем плитный железобетонный фундамент? Какой толщины принимать ростверк ленточного или столбчато-ленточного основания? С этими, на первый взгляд, простыми вопросами мы и попытаемся разобраться в данной статье.

Экономия против безопасности

В одной из следующих статей мы приведем конкретный пример расчета фундамента, а пока определим решающие факторы, оказывающие влияние на выбор толщины основания для дома:

• фундамент должен эффективно воспринимать нагрузки от здания и деформации со стороны грунтового основания. Для этого необходимо задать такую толщину фундаментной конструкции, чтобы обеспечить гармоничную работу всех ее составляющих, например, арматуры и бетона;
• понятно, что толщину фундамента можно задать заведомо достаточной, обеспечивающей 500% надежности и более, но в условиях экономии строительных материалов такой подход многим покажется неразумным;
• получается, что должен сохраняться баланс между экономичным подходом и стремлением создать действительно надежный фундамент, который прослужит долгие годы, благодаря чему построенный на нем дом сохранит свою целостность

Расчет толщины плитного фундамента

Если вы решили возводить плитный фундамент, то вас наверняка волнует вопрос определения его толщины, отталкиваясь от которой можно проводить дальнейшие расчеты, например, расчет опалубки фундамента. Мы не будем приводить кучу формул, которые используют профессиональные строители – в этом нет необходимости. При желании вы можете воспользоваться одной из многих специальных программ, которые предназначены для проведения расчетов фундамента, в том числе и плитного. Обычно толщину плиты принимают исходя из общих нагрузок от дома и характера грунта на стройплощадке. При этом отталкиваются от того, что между двумя сетками арматуры необходимо выдержать не менее 70 мм. Добавим к этому толщину защитного слоя в 50 мм, а также толщину продольной и поперечной арматуры (для прутков диаметром 12 мм), получим, что толщина плиты должна быть: 70+2×50+12×4=218 мм. Но это в нашем случае. Обычно толщину плиты принимают равной 200, 250, 300 мм. Тут многое зависит от состава грунта и равномерного залегания пород. 250 мм – оптимальное значение, с неплохим запасом.

Расчет толщины ростверка

Что есть толщина фундамента для ленточного основания? Ведь может подразумеваться ширина ленты (вид сверху), либо ее глубина (в разрезе фундамента). Очевидно, что глубина ленты принимается исходя из условий строительства: при заглублении ниже ГПГ – она одна, для мелкозаглубленного – другая. Как правило, в последнем случае ее принимают равной 500-600 мм, но для легких сооружений, например, небольшой бани, можно принять меньше – 250-300 мм. Что касается ширины ленты, то она должна быть на 100 мм больше толщины возводимых на фундаменте стен.

Какой должна быть толщина столбов для свайного фундамента

Толщина столбов принимается исходя из расчетных значений требуемой площади подошвы основания. Но при этом она не должна быть меньше 100 мм. Это, что касается буронабивных и свайных оснований. Если планируется ставить дом на столбы из сборных строительных материалов или из железобетона, то толщина опор в этом случае принимается также исходя из расчетного значения площади основания, но не менее 400 мм ввиду того, что такие столбы обычно «закапывают» на незначительную глубину и есть риск их смещения/заваливания.

Напоследок

Переживаете о том, что ваш фундамент продавится или деформируется еще каким-то немыслимым образом? Тогда ступайте со всеми расчетами к опытному строителю. Либо можно освоить программы для расчета, благо оных не так-то и мало.

Особенности расчета толщины фундаментной плиты

В расчете толщины плитного фундамента учитываются следующие параметры конструкции:

• расстояние (зазор) между арматурными сетками;
• толщина слоя бетона над арматурой сеткой – верхним и нижним поясами;
• толщина арматурных стержней.

Оптимальной толщиной монолитной плиты фундамента для большинства построек принято считать 200-300 мм. Однако на практике на этот параметр оказывает весьма существенное влияние состав грунта и равномерность залегания пород на участке застройки.

Да и габариты надземной части имеют большое значение. Чем сильнее разнесены несущие стены, тем толще должна быть монолитная плита.

  Как сделать плитный фундамент своими руками – пошаговая инструкция

В противном случае величина изгибающего момента приведет к появлению трещин в фундаменте.

Освоить методику проще на примере расчета плитного фундамента.

Определение оптимальной площади плиты

Необходимая площадь монолита зависит от величины суммарной нагрузки и расчетного сопротивления грунта.

Для обеспечения большей надежности в формулу расчета вводится коэффициент надежности по нагрузке.

Имея на руках все необходимые величины, площадь можно рассчитать по формуле:

S > Kн x F/Kp x R, где

Kн – коэффициент надежности фундамента по нагрузке (1,2);

F – полная нагрузка на плиту: включает в себя общий вес здания, оборудования, людей, мебели, а также ветровой и снеговой нагрузок;

Кр – коэффициент условий работ: зависит от типа грунта, служащего основанием для фундамента. Принимается в пределах 0,7-1,05;

R – расчетное сопротивление грунта: зависит от его типа и принимается по таблицам, содержащимся в СНиП или строительных справочниках.

Для примера приведем некоторые величины R, кгс/см2:

• 0,35 – для мелких и пылеватых плотных песков, суглинков – пластичных и твердых;
• 0,5 – для твердых и пластичных супесей, твердых глин;
• 0,25 – для песков мелких средней плотности и пластичных глин.

Рассчитав общую нагрузку и площадь, можно приступать к определению давления на 1 кв. см площади плиты. Для этого надо просто поделить первую величину на вторую. Полученный результат сравниваем с табличными данными.

Приведем пример:

• планируется построить здание общим весом 250 тонн;
• тип грунта на строительной площадке – суглинок пластичный (R = 0,35 кгс/кв. см);
• площадь плиты – 100 кв. м (на основании расчета по формуле, приведенной выше).

На такой площади грунт может выдержать 350 тонн нагрузки. Разница между общей нагрузкой от здания и допустимой составит 100 тонн. Это и есть максимальный вес плиты фундамента которую выдержит грунт.

Переводим эту разницу в кубы (объем плиты), исходя из того, что один кубометр железобетона весит в среднем 2,5 тонны и получаем 100 : 2,5 = 40 куб. м.

Если объем разделить на площадь, то в результате получится искомая максимальная толщина плиты:

40 : 100 = 0,4 м или 40 см.

Можно сказать, что расчет толщины плитного фундамента завершен. Мы получили максимально допустимую толщину монолита, превышать которую не позволят характеристики грунта.

Но затраты на строительство фундамента можно существенно уменьшить, если принять во внимание такой параметр, как прочность на сжатие бетона. Он зависит от марки материала. Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв

см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5

Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв. см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5

Он зависит от марки материала. Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв. см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5.

250/22,5 = 11,1 кв. м.

Конструкция плитного фундамента

Самым дорогостоящим является плитный фундамент для здания. Поэтому вполне естественным желанием каждого застройщика является необходимость снижения бюджета строительства. В проект должна закладываться плита минимальной высоты, обеспечивающая прочность, ресурс постройки. Производят расчет толщины ж/б конструкции с учетом следующих факторов:

• грунт – плодородный слой убирается в пятне застройки полностью
• подстилающий слой – вместо чернозема укладывается песчаная, щебенчатая фундаментная подушка толщиной 40 – 60 см в зависимости от содержания глины в почве
• подбетонка – необходима для выравнивания основания, защиты гидроизоляционного ковра, предотвращения протечек цементного молочка в щебень, песок
• гидроизоляция – 2 – 3 слоя наплавляемого рулонного материала (Технониколь, Бикрост)
• утепление – слой экструдированного пенополистирола высокой плотности используется для сохранения геотермального тепла в зданиях с периодическим режимом обогрева либо эксплуатирующихся без отопления, в шведских плитах УШП теплоизолятор необходим для снижения теплопотерь от систем теплого пола
• плита – две арматурных сетки, уложенные в бетоне

Внимание: Верхняя часть плиты должна выступать из земли, так как ресурс стеновых материалов (кирпич, венцы сруба, брус каркасника) резко снижается при контакте с землей

Что нужно знать о плите при выполнении расчёта

Фундамент плита выглядит, как сплошной монолит, параметры которого соответствуют проекции здания. Монолитная плита может выходить за контуры стен только в том случае, когда вертикальные поверхности требуется утеплять по системе вентфасада, облицовывать кирпичом или камнем.

Основным достоинством такой конструкции является максимально увеличенная площадь опоры, делающая её очень устойчивой даже в условиях сейсмической нестабильности. Главное только придать плите правильную конфигурацию, обязательно учитывая вид и прочностные характеристики грунта, на который она будет опираться.

Для облицовки цоколя кирпичом плиту можно сделать на 10 см больше

Пространственная устойчивость здания зависит не только от того, какую толщину будет иметь плитный фундамент, но и от интенсивности её армирования. Бетон и арматура работают в совокупности, что и позволяет плите фундамента эффективно сопротивляться излому.

Можно ли уменьшить толщину плиты

В официальном проектировании с помощью увеличения арматуры в наиболее нагруженных зонах можно добиться экономии бетона путём уменьшения толщины монолита. А чтобы обеспечить наибольшую статичность и предупредить вероятность проскальзывания в подошве, актуального для строительства на глинистых почвах, плитам нередко придают ребристую форму.

Монолитные рёбра, жёстко связанные арматурой с плитой, могут быть направленными вверх, образуя ростверк (он же выполняет и функцию цоколя). Получается комбинированный фундамент, который строители называют плитно-ростверковым (его фото представлено в начале статьи). Именно этот вариант в большинстве случаев предусматривается, когда под домом проектируется цокольный этаж.

Монолитный цокольный этаж на заглублённой плите

• Данный вид плиты идеально подходит для зданий, стены которых возводятся из теплоэффективных каменных материалов, реагирующих трещинами на нестабильность грунта. Вариант с верхними рёбрами избавляет от необходимости строительства цоколя, ведь толщины плиты чаще всего недостаточно, чтобы поднять полы первого этажа выше уровня выпадающего зимой снега.
• Но в некоторых случаях рёбра проектируют не поверх плиты, а под ней. Они обязательно располагаются в толще грунта, тогда как сама монолитная плита находится выше его уровня. Рёбра жёсткости охватывают периметр дома и связывают его продольными балками. Формируются они по принципу ленты, поэтому данный вариант плиты именуют ленточно-плитным фундаментом.
• Такой конструктив плиты лучше работает на грунтах с невысокой прочностью. Ребристые плиты чаще применяют в холодных климатических зонах, на глубоко промерзающих и вечномёрзлых грунтах, с обязательной закладкой в межрёберное пространство теплоизолирующих плит экструзионного пенополистирола.
• За счёт разницы толщин утеплительного контура и формируется ребристая конфигурация, а сама плита получается более тонкой. Если обычная плоская плита под одноэтажный дом должна иметь толщину 250-300 мм, то при наличии рёбер и правильном распределении арматуры, толщина плиты может уменьшаться до 150, и даже до 120 мм.

Принцип формирования утепляемой ребристой плиты фундамента

Что дают плите рёбра, и как обойтись без них

Из вышесказанного ясно, что толщина плиты может быть уменьшена благодаря локальным утолщениям, называемым рёбрами жёсткости. Так как они предусматриваются под всеми несущими стенами и имеют полноценное объёмное армирование, основную часть нагрузок утолщения воспринимают сами, передавая лишь часть усилий плите, объединяющей балки между собой.

Это и даёт возможность не просто уменьшить толщину монолита, но и внутренний каркас горизонтальной части сделать не объёмным, а плоским.

Схема тонкой плиты фундамента с направленными вниз рёбрами

Когда монолитная плита выполняется в плоском варианте, главной задачей проектировщика является выбор такой толщины, которая обеспечит ей отличное сопротивление продавливанию. При отсутствии рёбер справиться с этой задачей лучше всего помогает подготовительная бетонная плита толщиной 100 мм (бетонная подготовка, подбетонка).

Гидроизолированная подготовительная бетонная плита

Бетонная подготовка — это слой монолита, заливаемый по грунту из тощего неармированного бетона, и выполняет она три основные функции:

• выравнивает грунт и восполняет недостаток его прочности;
• защищает базу дома от подпора грунтовых вод;
• является основанием для монтажа рулонной гидроизоляции, и уберегает её от механических повреждений.

Как избежать ошибок при создании армирующего каркаса

Ошибки могут совершаться на любом этапе строительства, армирование фундамента не является в этом случае исключением. Даже малейшие недочеты могут способствовать разрушению плитного основания или усложнить процесс бетонирования. Следовательно, необходимо подробнее узнать, какие ошибки совершаются на этапе армирования, чтобы полностью избежать их или свести к минимуму.

• Самой главной ошибкой при армировании фундаментной плиты можно назвать неправильные расчеты предполагаемой нагрузки на фундамент или их отсутствие. Ведь на основании этих данных выбираются размеры арматурных прутьев, определяется схема расположения арматуры.
• Прутья арматуры соединяются встык. Такой метод не может гарантировать прочности конструкции, поэтому рекомендуется соединять элементы внахлест, длина должна быть не меньше 15 диаметров.
• В процессе укладки армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к почве или воткнуты в нее. В результате пучения или подвижек грунта происходит врезание арматуры в грунт, что приводит к образованию коррозии на прутьях. Это явление снижает прочность каркаса и всего основания.
• Несоблюдение правил расположения прутков также может стать причиной разрушения плиты. Рекомендуемое расстояние между прутьями должно быть не более 40 см, а в некоторых ситуациях этот параметр снижается до 20 см.
• Если торцы арматуры не имеют защитного покрытия, то под воздействием влаги из бетонного раствора может образоваться коррозия элементов.
• Большое значение имеет правильное армирование под несущими стенами и в углах строения.
• Установка каркаса проводится не на фиксаторы, а на деревянные бруски или другие нестандартные элементы. Они не только нарушают целостность бетона, но и способствуют проникновения влаги к металлическим элементам.

Армирование фундаментной плиты

Армирование фундаментной плиты — это очень ответственный и сложный этап. Но при соблюдении правил и точном выполнении расчетов можно самостоятельно осуществить этот процесс.

Ширина фундамента для дома из газобетона

Прочность и долговечность любого фундамента зависит от многих факторов, среди которых большинство людей ориентируется на сам тип грунта и глубину его промерзания. Однако не менее важным моментом является изначальная прочность железобетонной конструкции и сама ширина фундамента.

В данной статье мы расскажем, каким может и должен быть фундамент для постройки из газобетонных блоков. Рассмотрим варианты ленточных, столбчатых и плитных фундаментов.

Самым популярным фундаментом под дом из газобетона является ленточный малозаглубленный шириной 400 — 600 мм, с него и начнем наш обзор.

Выбирая толщину и глубину ленточного фундамента ориентируйтесь на следующее:

1. состав грунта;
2. уровень грунтовых вод;
3. глубину промерзания почвы;
4. общий вес фундамента и здания в целом.

Фундамент мелкозаглубленный с подошвой

Повторимся, что выбор ширины фундамента зависит от веса будущего дома и несущей способности грунта. Для экономии бетона на слабых грунтах, можно сделать более широкую подошву фундамента, которая распределит нагрузку от всего здания по большей площади.

Расчет ленты фундамента под дом из газобетона

Отметим важный момент! Ели вы хотите сделать ширину фундамента меньше ширины газобетонных блоков, то допускается свешивать до 1/3 от ширины блока.

Но чтобы сделать такой максимальный свес газоблоков, необходимо залить фундамент с высочайшей точностью, то есть, ширина ленты во всех местах должна быть идеальной, + сами диагонали должны быть соблюдены с точностью до сантиметра.

В любом случае, мы вам не советуем делать всё впритык, нужен запас по прочности. На фундаменте экономит точно не стоит!

Чаще всего, заглубленные и мелкозаглубленные ленточные фундаменты делают шириной 400 мм. Бетон используют марки М200-М250.

Армируют стальной арматурой, в несколько рядов.

Заглубление ленты зависит от глубины промерзания грунта.

Ленточного фундамента шириной в 40 см будет более чем достаточно для газобетонного дома в несколько этажей.

Расчет минимальной ширины подошвы фундамента

B = 1,3×Р/(L×Rо) — результат в см.

• 1,3 — коэффициент запаса прочности;
• Р — вес дома и фундамента, кг;
• L — длина ленты, см;
• Rо — сопротивление грунта, кг/см².

Ленточный заглубленный фундамент

Обращаясь к использованию именно заглубленного ленточного фундамента, в случае с газобетонным домом необходимо придерживаться основных правил:

Путём правильных расчётов арматуры нужно добиться высокой жёсткости ленты, а также сделать стенки фундамента максимально гладкими. Если планируется постройка кирпичного цоколя, то желательно связать его сверху железобетонным армированным поясом, который также повысит жесткость строительной конструкции. Каким бы прочным не был фундамент, армирование газобетонных стен всё равно останется обязательной процедурой. Повысить прочность монолитной ленты можно путём расширения её у самого основания, увеличив таким образом площадь опоры на грунт

Применение фундаментных блоков для главной опоры газобетонного здания не может обеспечить оптимальную жесткость стен, поэтому требуется особая осторожность

Ленточный мелкозаглубленный фундамент

В отдельных случаях альтернативой может быть мелкозаглубленный тип ленточного фундамента, который закладывается выше горизонта промерзания грунта. Такой фундамент будет равномерно двигаться в вертикальном направлении вместе с грунтом.

Крайне нежелательно применять данный тип при возведении зданий с большой площадью и высокими стенами, ибо с повышением длины стены существенно снижается устойчивость и надёжность мелкозаглубленной ленты.

Незаглубленный тип ленточного фундамента в строительстве газобетонных зданий не используется!

Столбчатый фундамент с растверком

Использование такого фундамента зачастую является ограниченным для каменных и кирпичных зданий, однако когда тип конструкции и размеры позволяют, его применяют ввиду меньших финансовых и ресурсных затрат.

Свайный фундамент с ростверком (видеоинструкция)

Очень советуем к просмотру данный ролик по технологии изготовления свайно-ростверкового фундамента!

Далее приведены основные требования к столбчатым фундаментам, которые актуальны для построек из газобетонных блоков.

1. Столбчатый фундамент не подходит для строительства на слабом грунте, а также на участках с повышенным уровнем грунтовых вод.
2. Столбы фундамента закладываются ниже горизонта промерзания на 15-30 см и расширяются у основания с целью повышения площади опоры на грунт.
3. Ростверк столбчатого фундамента усиливается лентой из железобетона.
4. При возможности применения ленточного или плитного типа фундамента предпочтение лучше отдать именно им.

Необходимость расчета

Пенобетон трескается, если плита-основание тонкая и прогибается При планировании строительства дома из газоблоков следует учитывать особенности этого материала. Он отличается низким удельным весом, высокими теплоизоляционными качествами и ровными гранями, что способствует получению ровной и аккуратной кладки. Вместе с тем блоки очень хрупкие. Если железобетонная плита изгибается, то пенобетонная стена трескается. Кроме этого нужно помнить, что материал гигроскопичный и нуждается во внешней отделке.

Вышеперечисленные факторы определяют требования к основанию для пенобетонного дома:

• Достаточная прочность, чтобы противостоять вертикальному давлению конструкций дома.
• Устойчивость к нагрузкам на изгиб и скручивание, которые исходят со стороны нестабильного грунта.
• Низкая теплопроводность, если не планируется строительство цокольного уровня. Использование дренажа, тепло- и гидроизоляции.
• Длительный срок службы. Дома из пенобетона рассчитаны на 60-75 лет, опорная система должна ему соответствовать.
• Устойчивость в пространстве. Для этого плита слегка заглубляется, а для дополнительной стабильности оборудуется ребрами жесткости.
• Достаточная площадь. На особо нестабильных грунтах целесообразно вынести края плиты на 100-120 см за внешние стены. Это способствует снижению давления на почву и устранению риска проседания. Кроме этого, выступающая часть фундамента будет выполнять роль отмостки. Данная полоса бетона придает зданию законченный вид, защищает его от грязи и воды, может использоваться, как пешеходная дорожка и стоянка для мелкого колесного транспорта.

Монолитный фундамент

Даже если двухэтажная постройка будет возводиться из бруса, ее общий вес представляет собой достаточно существенную нагрузку для основания дома, а потому желательно выбрать монолитный тип фундамента. Естественно чтобы все сделать правильно, необходимо знать какая толщина монолитного фундамента для двухэтажного дома должна быть выдержана.

Для начала стоит рассмотреть типы фундамента:

1. Для основания могут быть использованы железобетонные блоки, армирующиеся непосредственно на месте стройки с помощью арматурных прутков.
2. Но чаще владельцы индивидуальных домов предпочитают заливать цельную монолитную плиту на месте стройки. Благодаря этому получают прочную и основательную монолитную плиту.

Монолитный фундамент может быть заложен двумя способами: мелкого заглубления и наоборот сильно заглубленный. Для деревянных домов можно применить и мелко заглубленный тип монолитного фундамента. Он уходит в землю не более чем на 60 см. но стоит сделать небольшую поправку.

Такие основания допустимо закладывать на идеальных по своему составу грунтах, которые обладают достаточной плотностью. В остальных случаях независимо от легкости постройки и используемых для нее материалов следует обязательно проанализировать свойства почвы. Есть такие места, в которых даже легкую баню приходится ставить на прочный и сильно заглубленный ленточный фундамент.

Сильно заглубленный монолитный фундамент обеспечивает не только правильное распределение несущей нагрузки, но и отличную устойчивость на почвах, которые не обладает хорошей устойчивостью.

Этапы подготовки

Все этапы, включая подготовительный процесс, должны проходить под контролем сертифицированного специалиста

Очень важно соблюсти все расчеты, включая расчет подушки. Подушку, как правило, изготавливают из песка, предварительно оборудуя углубление в земле

Глубина, на которой будет залегать песчаная подушка, индивидуальна, и в основном упирается в климатические условия, а также зависит от типа грунта.

Расчету подвергается и обоснование будущего фундамента

Здесь важно определить зависимость от нагрузки, марку используемого бетона, а также понять диаметр арматуры, шаг, количество используемых прутьев. Все это необходимо сделать еще на этапе проектирования будущего дома, поскольку на расчет будет влиять не только тип почвы и климатические условия эксплуатации, но и этажность, а также тип используемого строительного материала

Особенности расчета толщины фундаментной плиты

В расчете толщины плитного фундамента учитываются следующие параметры конструкции:

• расстояние (зазор) между арматурными сетками;
• толщина слоя бетона над арматурой сеткой – верхним и нижним поясами;
• толщина арматурных стержней.

Оптимальной толщиной монолитной плиты фундамента для большинства построек принято считать 200-300 мм. Однако на практике на этот параметр оказывает весьма существенное влияние состав грунта и равномерность залегания пород на участке застройки.

Да и габариты надземной части имеют большое значение. Чем сильнее разнесены несущие стены, тем толще должна быть монолитная плита.

  О свайно — плитном фундаменте

В противном случае величина изгибающего момента приведет к появлению трещин в фундаменте.

Освоить методику проще на примере расчета плитного фундамента.

Определение оптимальной площади плиты

Необходимая площадь монолита зависит от величины суммарной нагрузки и расчетного сопротивления грунта.

Для обеспечения большей надежности в формулу расчета вводится коэффициент надежности по нагрузке.

Имея на руках все необходимые величины, площадь можно рассчитать по формуле:

S > Kн x F/Kp x R, где

Kн – коэффициент надежности фундамента по нагрузке (1,2);

F – полная нагрузка на плиту: включает в себя общий вес здания, оборудования, людей, мебели, а также ветровой и снеговой нагрузок;

Кр – коэффициент условий работ: зависит от типа грунта, служащего основанием для фундамента. Принимается в пределах 0,7-1,05;

R – расчетное сопротивление грунта: зависит от его типа и принимается по таблицам, содержащимся в СНиП или строительных справочниках.

Для примера приведем некоторые величины R, кгс/см2:

• 0,35 – для мелких и пылеватых плотных песков, суглинков – пластичных и твердых;
• 0,5 – для твердых и пластичных супесей, твердых глин;
• 0,25 – для песков мелких средней плотности и пластичных глин.

Рассчитав общую нагрузку и площадь, можно приступать к определению давления на 1 кв. см площади плиты. Для этого надо просто поделить первую величину на вторую. Полученный результат сравниваем с табличными данными.

Приведем пример:

• планируется построить здание общим весом 250 тонн;
• тип грунта на строительной площадке – суглинок пластичный (R = 0,35 кгс/кв. см);
• площадь плиты – 100 кв. м (на основании расчета по формуле, приведенной выше).

На такой площади грунт может выдержать 350 тонн нагрузки. Разница между общей нагрузкой от здания и допустимой составит 100 тонн. Это и есть максимальный вес плиты фундамента которую выдержит грунт.

Переводим эту разницу в кубы (объем плиты), исходя из того, что один кубометр железобетона весит в среднем 2,5 тонны и получаем 100 : 2,5 = 40 куб. м.

Если объем разделить на площадь, то в результате получится искомая максимальная толщина плиты:

40 : 100 = 0,4 м или 40 см.

Можно сказать, что расчет толщины плитного фундамента завершен. Мы получили максимально допустимую толщину монолита, превышать которую не позволят характеристики грунта.

Но затраты на строительство фундамента можно существенно уменьшить, если принять во внимание такой параметр, как прочность на сжатие бетона. Он зависит от марки материала

Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв. см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5

Он зависит от марки материала. Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв. см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5.

250/22,5 = 11,1 кв. м.

Последовательность расчета толщины будущей плиты

К исходным данным относят: все весовые нагрузки, включая снеговые, удельное давление на грунт для данного типа фундамента (справочная величина, зависит от типа почвы), площадь постройки. Вес самой монолитной плиты игнорируется благодаря ее размещению на песчаной подушке. Основные этапы расчета при этом:

Анализ и грунта и определение оптимального удельного давления на фундамент.
Расчет массы постройки. Суммируется вес стен (включая отделку и утеплитель), перекрытий, кровельных конструкций, мебели, снега на крыше зимой.
Определение удельной нагрузки на грунт путем деления веса дома на площадь и сравнение ее с нормативным значением

Полученная разница умножается на размеры плитного фундамента, итоговое число соответствует его требуемой массе.
Расчет оптимального объема (деление предыдущего значения на плотность бетона) и толщины монолита.
Округление до ближайшей величины, кратной 5 (не важно в какую сторону).
Перерасчет массы монолитного фундамента и сравнение его с рекомендуемой, расхождение не должно превышать ±25 %.

Следующим шагом является определение оптимальной глубины заложения и толщины подушки из щебня и песка, эти факторы напрямую зависят от типа почвы. Минимальная высота траншеи – 60 см, но такая закладка допустима лишь на устойчивых грунтах. Во всех остальных случаях плитный фундамент размещается на 60 см ниже уровня промерзания. Толщина засыпки зависит от веса постройки, минимум составляет:

• Для гаража – 25 см.
• Легких щитовых конструкций – 15 см.
• Фундамента для дома из бруса – 25-30 см.
• Для здания из кирпича и бетона – 50 см (из ни 20 – щебень, 30 – песок).

Этот слой обеспечивает равномерность распределения весовой нагрузки, на сложных почвах его увеличивают на 5 см как минимум.