Расчет фундаментной плиты

Дома возводят на различных видах фундаментов. Выбор зависит от предполагаемых нагрузок, рельефа местности, структуры и состава почв, климатических условий. Монолитная плита – вариант, рекомендуемый профессионалами для тяжелых сооружений сложной конструкции на слабоустойчивых типах грунта. Правильно спроектированная она позволяет получить устойчивое, надежное, долговечное основание. Предварительный расчет фундаментной плиты под возводимую постройку – необходимая работа. Используют платформы минимальной толщины, способной выдерживать действующие нагрузки.

Виды и строение плитного фундамента

Под плитным фундаментом понимают основание, выполненное в форме плоской плиты из бетона и арматуры. Выделяют два типы конструкций (с подвидами), различающихся по несущей способности. Они приведены в таблице.

Таблица – Классификация плитных оснований с их характеристикой

При почвенных подвижках движется полностью все возведенное здание, что сводит к минимуму возможность деформации отдельных его частей. Поэтому плитные основания называют плавающими и применяют в следующих случаях:

• при слабых почвах;
• когда грунтовые воды проходят близко к поверхности;
• если на возведенное сооружение действуют большие нагрузки.

Толщина монолитного плитного фундамента состоит из нескольких частей:

• подушки, расчет высоты которой происходит по геологическим характеристикам грунта;
• железобетонного слоя, параметры его вычисляются, исходя из существующих нагрузочных воздействий.

Применение плитного основания под дом требует расчета толщины фундамента и количества рабочего материала.

Монолитный фундамент возвести проще, чем сборный. Он является более надежным. Но сборный делается быстрее, потому что не происходит заливка бетона (опалубка, арматурный каркас не требуются), последующее ожидание его высыхания. Создание монолита в холодных погодных условиях возможно только с применением морозостойкого раствора.

Порядок операций при вычислении толщины монолитного основания

Чтобы выполнить плитного фундамента расчет толщины, следует вычисления проводить поэтапно. В процессе необходимо учитывать справочные показатели. Последовательность действий такова:

• изучают свойства грунта участка и по справочным таблицам определяют его несущие показатели;
• по проекту высчитывают массу возводимого здания, снеговую нагрузку на него, квадратуру фундаментной плиты;
• делением веса постройки на площадь основания рассчитывают удельное давление на почву;
• высчитывают массу, объем монолита;
• определяют размеры песчаной подушки;
• считают количество требуемой для создания металлического каркаса арматуры;
• высчитывают толщину монолитной плиты.

Подушка из песка предназначена для защиты основания от действия почвенных вод. Она, запрессовываясь, создает достаточно крепкий слой. При определении нужной ее высоты принимают во внимание ряд особенностей:

• высота подушки зависит от отметки промерзания, типа почвы, уровня залегания грунтовых вод на строительном участке и составляет 0,15-0,6 м;
• тщательная утрамбовка песка вызывает его усадку на несколько сантиметров;
• можно засыпать дополнительно всю площадь слоем мелкого щебня толщиной 0,05-0,1 м (этот прослоек входит в общую высоту подушки).

Получается, что при промерзании грунта более чем на метр, наличии нестойких, пучинистых почв (с близким к поверхности расположением подземных вод), для создания фундаментов используют слой песка в 60 см. В других более стабильных условиях подушку делают толщиной 0,2-0,3 м.

Арматурный каркас создают из двух слоев, которые уложены в виде сетки. Расстояние между ними около 50 мм.

На высоту монолитной плиты фундамента оказывают влияние такие факторы:

• размер промежутка между слоями арматурной сетки;
• диаметр армирующих стержней;
• под металлическую сетку и на нее укладывают достаточно толстые защитные слои бетона (минимум 5 см).

Сумма этих показателей даст необходимую (по минимуму) толщину фундаментной плиты. Для определения общей высоты основания к ней прибавляют уровень песчаного слоя.

Для фундамента плиты расчет толщины сводится к простым действиям. Следует учитывать, что минимальная высота монолита должна составлять 0,15 м, а максимальная – не должна превышать 0,35 м (иначе это будет неэффективный пример создания фундамента).

Рекомендации по упрощению вычислений

Выполняя последовательно действия, можно самостоятельно, как рассчитать толщину фундамента для двухэтажного дома, так и для любой другой постройки.

Интернет предоставляет при помощи онлайн калькулятора возможность быстрых расчётов количества необходимых материалов при заданной толщине фундамента, его длине и ширине. После указания всех этих параметров и марки бетона для раствора он выдаст результат. Будут представлены такие характеристики:

• периметр всех сторон плиты;
• квадратура ее подошвы и боковых плоскостей (нужна, чтобы рассчитать количество утеплителя для цоколя);
• необходимый для заливания объем и вес (исходя из средней плотности) бетона;
• значение нагрузки на почву от фундамента;
• наименьший диаметр вертикальных и горизонтальных арматурных стержней, рассчитанный по строительным нормам;
• усредненный размер ячейки арматурной сетки;
• величина запусков стержней арматуры друг на друга;
• суммарная длина всех прутов и вес полученного каркаса;
• количество материала для опалубки, толщина одной доски.

Эти данные помогут выполнить (по текущим ценам) расчет стоимости требуемых материалов. Зная расход по каждому из них, можно подытожить все затраты. Конечная стоимость фундамента будет равняться сумме, требуемой на приобретение и доставку стройматериала. Если работы будут выполнять наемные организации, то к ней стоит добавить цену за их услуги.

Все вычисления выполняются по СНиП №52-01-2003 («Бетонные и железобетонные конструкции») и №3.03.01-87, также калькулятор расчета использует ГОСТ Р 52086-2003.

Толщина фундамента – важнейший параметр, от правильности расчета которого зависит дальнейший срок службы постройки, ее устойчивость к деформациям и нагрузочным влияниям. Вычисляя этот параметр, необходимо обязательно учитывать геологические особенности грунта в месте возведения сооружения, рельеф и силу внешних воздействий.

При расчете плитного фундамента следует руководствоваться действующими нормативами и правилами, использовать справочные материалы. Тогда получится действительно качественный результат.