Как определить достаточную толщину плиты основания?

Фундамент мелкого заложения собой представляет сплошную армированную конструкцию, размещаемую под всей площадью строения и одинаково воспринимающей все допустимые весовые нагрузки. Типовая схема включает водоотвод из утрамбованого песка и щебня, плиту из хорошего раствора с объемным усилением и защиту от негативного воздействия влаги, в очень трудных условиях основание утепляют. Основным требованием технологии заложения считается выбор точной толщины данных слоев, точное значение определяет расчет. Отправными данными служат грунтовые параметры, вид и вес постройки, в ходе вычислений важно исполнять все нормы проектных параметров.

Факторы, которые влияют на толщину основания из плит

Данный тип основания относится к «плавающим», т.е. способным воспринимать и одинаково перераспределять нагрузки. В приватных постройках толщина может меняться от 15 до 35 см, изменение в меньшую сторону не разрешается из-за причины риска раскола плиты под влиянием своего веса строения, в большую – из-за экономичной нецелесообразности, увеличения общей массы и потери подвижности. Основным критерием воздействия служит тяжесть конструкций, во время использования кирпича или плотных строительных материалов высота основания из плит увеличивается на 5-10 см в сравнении со зданиями с газобетонными или каркасными поверхностями стен.

Вторым учитываемым аргументом идут размеры будущей постройки. Необходимо не забывать, что все фундаменты держат не только нагрузку на сжатие, но и на изгиб, экстремум приходит на середину. Чем больше длина внешних стен, тем выше риск раскалывания плиты из монолита. Частично эта проблему можно решить увеличением числа межкомнатных перегородок с несущими способностями, однако для полного исключения риска приходится увеличивать толщину самого фундамента. Как последствие, во время строительства на нешироких участках составление проекта и выбор основания лучше поручить мастерам.

Кроме веса и типа строения во время расчета плиты основания (также что бы проверить ее полезности) берутся во внимание характерности грунта: глубина обмерзания, несущие способности, однородность и уровень грунтовых вод. При большой плотности слоев выбирается незаглубленный вариант, в данном случае для его заложения достаточно вытянуть около 50-70 см земли, одним минусом такого выполнения считается отсутствие подвального помещения. На нестабильных грунтах плита фундамента размещается ниже глубины обмерзания на 60 см, тогда возрастает вес постройки и на конструкцию работают очень большие нагрузки.

Интенсивность воздействия грунтовых вод принимается во внимание при выборе марки бетона, материалов водоизоляции и толщины дренажной подушки, при существенных рисках подтапливания лучше всего подобрать другой вид основания или провести его утепление устойчивыми к влаге материалами.

Очередность и пример расчета

В ходе вычислений придерживаются следующей схемы:

1. Проходит анализ геологического состояния участка, в зависимости от его типа из таблиц подбирается величина благоприятного удельного давления на грунт для фундаментов мелкого заложения. Также на данном шаге определяется требуемая глубина закладки основания. Во время строительства на супесях и твёрдых глинах стоит провести сравнивание с другими типами, действие морозного пучения на них будет самым большим, что приводит к надобности существенного увеличения толщины плиты.

2. Рассчитываются все весовые нагрузки. Удельный вес любого строительного материала очень легко отыскать в таблицах, исходя из размеров стен, кровли и перекрытий находится масса самого строения. К полученному значению добавляется средняя нагрузка снега, выбираемая согласно региону проживания и уклону крыши (на скатных крышах более 60° она принимается равной нулю). Также в первую очередь принимается во внимание эксплуатационная (полезная) нагрузка, в среднем для цокольных и перекрытий между этажами она составляет 210 кг/см2, жилых чердачных этажей – 105. Данный показатель рассчитывают для любого этажа, по завершении они все суммируются.

3. Определяется площадь плиты из монолита (длина дома умножается на ширину) и величина удельной нагрузки на 1 м2 грунта (общие весовые разделяют на полученное значение).

4. Находится подходящий объем фундамента (делением на средний вес армированного бетона – 2500 кг/м3) и его подготовительная толщина. Критерий округляют до пяти сантиметров в ближайшую сторону.

5. Дальше расчет основания из плит повторяют с учетом полученного веса основания, его прибавляют к общим весовым нагрузкам. Величину удельного давления на грунт (п.3 выше) сравнивают с идеальным для этого участка, его возможное отклонение – ±25 %.

6. Исходя из предвкушаемых нагрузок находится бетонная марка для заливки, с учетом толщины составляется схема усиления: выбираются диаметр прутьев и частота их расположения.

При отклонении расчетной толщины подобной плиты от рекомендуемого диапазона (15-35 см) рассматриваются остальные типы фундаментов или варианты ее усиления (жесткими ребрами или сваями). Составление проекта в последнем варианте безоговорочно доверяется мастерам. Как пример предоставлен несложный расчет дома в два этажа из газобетона D600 8?8 м высотой в 6,5 м, с монолитным ж/б межэтажном и древесным чердачном перекрытиях, металлочерепичнной кровлей во время строительства на пластичных глинах (идеальная нагрузка для данного типа – 0,25кг/см2). Вид плиты – небольшое заложение, перекрытие цоколя отсутствует.

При толщине стен в 40 см объем коробки – 166,4 м3, с учетом удельного веса блоков в 180 кг/м3 ее масса равняется 29952 кг. При площади перекрытия между этаждами в 60 м2 оно весит 30000 кг, мансардного в 64 м2 – 9600. Удельный вес кровли – 30 кг/м3, общий по данным проекта: 30?84=2520 кг. Величина полезной нагрузки первого, второго этажей и чердачного этажа: 64?210+60?210+64?105=32760 кг. Масса снега для среднего региона РФ принимается равной 100 кг/м2, в таком случае общее значение: 84?100=8400 кг. В сумме весовые нагрузки могут достигать: 113232 кг.

Удельная нагрузка на 1 м2 грунта – 113232/64=1770кг/м2= 0,177 кг/см2. Разница между идеальным равняется 0,25-0,177=0,073, требуемая масса плиты из монолита – 46720 кг. Объем – 46720/2500=18,688 м3, толщина – 0,292 м или 30 см, что отвечает норме. Поверка показывает, что при ее весе в 48000 кг и общем строения (113232+48000) =161232 кг, нагрузка на грунт – 0,252 кг/см2. Это отклонение небольшое, все требования исполнены, расчет достаточной толщины считается законченным. Дальше при помощи онлайн-калькуляторов очень легко составить схему усиления, выбрать диаметр продольных и вертикальных прутьев и определить кол-во строительных материалов.

Что нужно учитывать при строительстве основания такого типа?

Кроме перечисленных выше условий фундамент мелкого заложения просит выполнения строительных параметров, например, при подборе марки бетона и арматуры и расчете специальной водоотводной конструкции. Наличие подушки в первую очередь, данный слой оберегает основу от грунтовых подвижек и влаги. Ее толщина зависит от веса и назначения строения, в совершенстве проходит ее расчет. Минимум для легких щитовых строений – 15 см, 25 – для гаражей, под кирпичные дома сыпется и уплотняют от 20 см щебня и 25-30 песка. Чем выше риск подтапливания, тем лучше необходима система дренажа, если понадобится вдоль периметра закладываются водоотводные трубы.

Фундамент-монолитная плита для домов для жилья увеличивается как минимум 2-мя продольными сетками арматуры диаметром в границах 12-16 мм, поддерживаемыми вертикальными прутьями (от 6 мм и выше). Рекомендуемых шаг ячеек – от 20 до 30 мм. Соединения и стыки не свариваются, а обвязываются проволокой диаметром в 0,8-1,2 мм или хомутами из ПВХ. Небольшое отступление от края бетона составляет 5 мм, его нарушение приводит к коррозии и разрушению каркаса. С целью выполнения такого требования под находящиеся снизу ряды ложат специализированные пластиковые стаканы, сетки размещаются равноудаленно от центра и краев. Необходимым условиям считается бетонная заливка единым монолитом, с виброуплотнением и обеспечением правильных условий отвердевания.