Производим расчёт фундаментной плиты от начала до конца

Оглавление:

Расчет фундаментной плиты по несущей способности грунта
Расчет объема плитного фундамента
Расчет арматуры плитного фундамента

Когда речь заходит о строительстве дома, гаража, бани или иного сооружения, в первую очередь встает вопрос выбора типа фундамента. В большинстве случаев этот вопрос разрешается в пользу так называемого плитного фундамента, или фундаментной плиты.

Таблица расчета материалов для плитного фундамента.

Это неудивительно, поскольку данный тип является универсальным и имеет ряд неоспоримых преимуществ, а именно:

легкость изготовления в силу простоты конструкции;
сравнительно невысокая себестоимость;
возможность использования на различных типах почв с разной глубиной промерзания и уровнем грунтовых вод;
морозоустойчивость и высокие теплоизоляционные свойства.

Но для того чтобы такой тип основания в полной мере проявил все свои ценные качества, крайне важно произвести грамотный расчет фундаментной плиты. Разумеется, лучше доверить эту работу специалисту, который выполнит все расчеты в соответствии с определенными нормами и правилами. При наличии желания можно осуществить необходимые вычисления самостоятельно.

Плитный фундамент представляет собой монолитную (либо составленную из отдельных заводских плит) железобетонную плиту, располагающуюся подо всей площадью здания и размещенную на подложке из сыпучих материалов.

Наиболее часто используется монолитный плитный фундамент мелкого заложения. Расчет такого основания аналогичен расчету других типов фундамента и включает в себя:

Схема монтажа монолитного плитного фундамента.

предварительный расчет основных размеров;
расчет по несущей способности грунта;
расчет кубатуры фундамента;
расчет армирующих конструкций.

Все перечисленные процедуры тесно взаимосвязаны, и изменение лишь одного из параметров неизбежно приведет к пересмотру всех расчетов в целом. Поэтому, приступая к рассмотрению каждого из пунктов, упустим расчет размеров, поскольку впоследствии они могут быть изменены, и примем длину и ширину фундамента равными размерам самого здания, а толщину – равной среднему рекомендуемому значению (около 25 см). Для того чтобы наиболее полно осветить все нюансы, рассмотрим простейший пример расчета монолитной плиты.

Расчет фундаментной плиты по несущей способности грунта

После того как намечены основные размеры фундамента, возникает необходимость проведения расчета конструкции по несущей способности грунта. Целью данного мероприятия является оценка способности подлежащего грунта выдерживать давление на него здания вместе с фундаментом и прочими несущими нагрузками.

Схема плитного фундамента: 1 – стены здания; 2 – монолитная армированная плита фундамента; 3 – ребра жесткости.

Давление здания на фундамент сопровождается его осадкой и смещением грунта, что может привести к катастрофическим последствиям. Надежная и безопасная эксплуатация основания возможна лишь при соблюдении следующего условия:

S>Kн?F/Kр?R, где:

S – площадь подошвы фундамента (см?).

Kн – коэффициент надежности, по умолчанию равный 1,2.

F – расчетная нагрузка на основание, включающая общий вес дома с фундаментом и эксплуатационными нагрузками (кг).

Kр – коэффициент условий работы.

R – условное расчетное сопротивление грунта (кг/см?).

Коэффициент условий работы может иметь различные значения для разных типов грунтов и сооружений. Так, если тяжелое здание возводится на грунте, сложенном преимущественно пластичными глинами, этот коэффициент будет равен 1,0. Для слабоглинистых и мелкопесчаных почв он составит 1,2. В случае если легкое здание базируется на крупнопесчаном грунте, данное значение возрастает до 1,4. Более подробно со всеми возможными вариантами можно ознакомиться в специальных таблицах.

Расчетное сопротивление грунта также определяется при помощи таблиц, причем значения этого показателя могут варьироваться в зависимости не только от типа грунта, но и от его влажности и пористости.

Итак, если в результате произведенных вычислений уравнение оказывается верным, значит, важнейшее условие безопасной эксплуатации фундамента соблюдено и можно приступать к дальнейшим расчетам. В противном случае необходимо будет либо увеличить площадь подошвы фундамента, либо уменьшить его толщину или изменить какой-то другой параметр и заново провести расчет по несущей способности. Вот почему изначально закладываются лишь приблизительные, ориентировочные размеры фундаментной плиты.

Расчет объема плитного фундамента

Рассчитать необходимый объем бетона для заливки монолитной плиты не составит особого труда. Для этого достаточно лишь вспомнить школьный курс геометрии. Поскольку простейшая прямоугольная плита представляет собой параллелепипед, ее объем будет равен произведению периметра на высоту (толщину):

V=L?B?H; где:

V – объем фундаментной плиты (см?).

L – длина плиты (см).

B – ширина плиты (см).

H – толщина плиты (см).

Объем фундамента более сложной конфигурации производится путем сложения объемов его отдельных элементов, которые вычисляются подобным же способом.

Нередко фундаментная плита бывает усилена дополнительными ребрами жесткости, которые могут быть как прямоугольной формы, так и трапециевидного сечения. В этом случае объем ребер высчитывается отдельно, а затем складывается с общим объемом плиты.

Расчет арматуры плитного фундамента

Для фундаментов плитного типа необходимо использовать только арматуру с ребристой поверхностью и толщиной прутка не менее 10 мм. Арматура обеспечивает прочность всей конструкции, и ее значение сложно переоценить. Общая длина прутка арматуры определяется размерами здания и шагом сетки арматурного каркаса. Обычно этот шаг принимается равным 20 см. Зная этот размер, можно без труда рассчитать суммарную длину арматурного прутка, а также его вес и объем. В среднем объем армирующих конструкций составляет 5-10% от общего объема плиты.