Как правильно высчитать толщину плиты основания?

Мощный и дорогой фундамент мелкого заложения в частном строительстве применяется редко. Однако иногда условия на участке такие, что никакое другое основание не подойдет. Приличная площадь опоры позволяет оказывать небольшую нагрузку на грунт, благодаря этому его применяют на слабых почвах.

Любое изделие из железобетона должно в себя включать два горизонтальных ряда арматуры, отстоящих от поверхности монолита на 4-5 см. Другими словами толщина основания из плит будет собой представлять лишь только сумму следующих величин:

• Два диаметра арматуры из металла.
• Высота промежутка между поясами усиления.
• Два бетонного слоя, закрывающие стержни из стали, по 40-50 мм.

Обозначение данных показателей и есть расчет плиты. Полученные параметры монолитного основания необходимо будет соотнести со спецификами грунта и подкорректировать в какую-то определенную сторону. При этом необходимо помнить, что любой неоправданный сантиметр толщины за собой повлечет лишние расходы на приобретение бетона и сделает нагрузку больше на слабый грунт.

Определяем исходники

Первым делом придется выяснить массу будущей постройки. Чтобы это сделать понадобиться если не настоящий проект, то хотя бы эскиз с нанесёнными размерами и вариантами материалов. Сам фундамент мелкого заложения, не обращая внимания на его значительный вес, в расчет можно не включать, если он будет опираться на подушку из песка.

Необходимо заложить в формулу примерный вес облицовки, мебели, инженерных конструкций, так как в сумме все это тоже даст заметную нагрузку на сам фундамент. Принимается решение по выбору марки бетона для заливки основания, впрочем плита из монолита с усилением при любых обстоятельствах делается из раствора не ниже М200.

Второй этап – выбор арматуры и схемы ее укладки. В отличии от ленточного фундамент мелкого заложения нужно усиливать и продольными, и поперечными стержнями. Для сплошного монолита в большинстве случаев подбирают рифленые прутья диаметром 12-14 мм, а размеры ячеек принимают равными 30х30 см, чтобы не перегружать монолит металлом и не повышать его финишную цену.

Плита из монолита имеет свойство – из-за сплошного усиления толщина и кол-во упрочняющих стержней находятся в конкретной зависимости. Если у вас в распоряжении оказалось много дешевой арматуры нужного диаметра, за счёт нее можно сделать меньше толщину основания, сохранив его стабильность. В случае когда пруты из стали приобрести непросто, возместить их нехватку придется увеличением размера плиты.

Возьмём например расчета арматуру диаметром 14 мм с укладыванием сеток на расстоянии 70 мм один от одного. Тогда высота нашего фундамента сложится из подобных значений:

• Слой защиты бетона 2х50 = 100 мм.
• Общая высота сеток из арматуры 4х14 = 56 мм.
• Толщина плиты 100+56+70 = 226 мм.

Для круглого счета и запаса по своей прочности примем основание высотой 25 см.

Этот расчет очень примерный, но им можно вполне пользоваться в частном строительстве – плита фундамента прекрасно управится со всеми нагрузками и выйдет вполне подходящей по стоимости. Для объектов промышленности, разумеется, используются более точные формулы, а сами вычисления делаются говоря иначе шаговым методом – с перебором разных вариантов и их проверкой на каждом шаге.

Проектировщики прибегают к помощи специализированных программ на компьютере. Однако если усреднить получаемые ими результаты, можно вывести конкретную закономерность, где средняя толщина подобной плиты зависит от типа будущей постройки и свойств грунта:

Объект	Фундаментная толщина, см
	Грунт средней пучинистости	Сильно грунты подверженные морозному пучению
Баня, хозяйственные постройки, автогараж	10 – 15	15 – 20
Легкий дом из ОСБ, газосиликата, досок	20 – 25	25 – 30
Кирпичный или бетонный дом в 2-4 этажа	25 – 30	30 – 35

Если судить по этой таблице средних значений, наша расчетная плита вполне подойдет для любого дома за городом. А в случае застройки на наиболее слабых пучинистых грунтах к толщине монолита можно добавить еще 5 см, дабы получить достаточно хорошее основание.

Кроме расчета толщины основания из плит в проект плюс к этому нужно включать размеры подушки из песка и водоотвода, роль которого делает щебневый слой. В основном, толщина утрамбованого песка принимается равной 0,3 м, а дренажного слоя – 0,2 м. с подобным учетом и необходимо готовить котлован под основу дома.

Более легкие постройки разрешается ставить на подушку низкой мощности – около 15-25 см, но принимать такое заключение следует учитывая специфики грунта. Чем больше почва предрасположена к пучению, тем побольше будет необходимо толщина засыпки щебня, который возмещает ее подвижки. А от численности песка зависит, насколько одинаково распределится давление, которое создаст плита из монолита.

При строительстве фундамента на водонасыщенных грунтах глинистого происхождения имеет смысл сверху подушки выполнить бетонную подготовку мощностью около 10 см из дешево тощего раствора. А перед заливкой нанести на поверхность мастичную защиту от негативного воздействия влаги, чтобы защитить плиту от плохого воздействия подземных вод.

Что предусмотреть во время строительства?

Котлован обязан иметь запас ширины в каждую сторону приблизительно в метр, так как незаглубленная плита из монолита нуждается в хорошей тепловой изоляции, для этого используются жёсткие панели из пенополистирола. Глубину котлована определит толщина песчано-щебневой подушки и решение о заглублении бетонного монолита.

Не обращая внимания на то, что фундамент мелкого заложения передает давление на грунт по всей собственной площади, сверху он его воспринимает неровно. Наружные несущие стенки делают конкретную нагрузку вдоль периметра, однако при существенных габаритах дома основание в самом центре от этого станет подвергаться большим разрывным стараниям по правилу рычага.

Чтобы уйти от данной проблемы, стоит заложить в проект дополнительные несущие стенки ближе до центра или применять жесткие ребра. Эти утолщения снизу монолита выполняются там, где фундамент мелкого заложения чувствует самые большие нагрузки – под стенами несущего типа. Жесткие ребра позволят сделать меньше и размер самой плиты, а это означает, уменьшить расход материалов.