Порядок действий и формула для расчета монолитной плиты фундамента

Как чертить план перекрытий и покрытий

Первое, что необходимо для того чтобы чертить план перекрытий и покрытий, за основу нужно взять план здания без перегородок, внутренних размеров и других элементов. Далее необходимо разместить несущие элементы перекрытий на несущих стенах в соответствии с существующими нормами, к примеру, сборные плиты перекрытий необходимо опирать на две несущие стены с перекрытием в 15 см на каждой стене.

При раскладке несущих элементов перекрытия, вы увидите, что подбор их ширины также важен, как и длины. Используя разные по ширине плиты, можно избежать образования больших участков недоборов.

Дело проще обстоит с монолитными перекрытиями, так как под них нет необходимости выбирать плиты из сортаментов сборных элементов. Однако при их использовании необходимо производить расчет арматуры, а также подбирать нужную марку бетона.

Выбор типа фундамента

В зависимости от того, каким оказались значения расчетной площади подошвы фундамента (с привязкой к рельефу местности), выбирают конкретный тип основания для дома. Для приведенного выше примера расчета лучше всего подойдет заглубленный ленточный фундамент. Если же приходится строить дом чуть ли не на болоте, то надежнее заливать плиту. В целом же, выбор есть между такими основаниями, как:

• ленточный;
• плитный;
• МЗЛФ;
• столбчатый;
• столбчато-ленточный;
• свайный;
• свайно-ростверковый

Расчет параметров основания

Исходя из полученного значения площади подошвы фундамента и распределения нагрузок, рассчитывают площадь отдельных его конструкций. Так, на примере вышеописанного расчета (минимальная площадь подошвы 7,2 м2 под дом 6×9 м) можно заложить ленту шириной 0,4 м. Тогда полученная площадь фундамента составит: 9×0,4×2+(6-0,8)×0,4×3=7,2+6,72=13,44 м2
Этого с избытком хватит для строительства дома, ведь площадь фундамента превышает расчетное значение почти в 2 раза!
Можно пойти в другом направлении – установить буронабивные сваи с расширением внизу диаметром 0,5 м. В этом случае площадь подошвы каждой опоры составит: 3,14×0,5×0,5/4=0,2 м2
Таких свай потребуется 7,2/0,2=36 штук.

Цельная фундаментная плита – специфика применения

Монолитная плита, изготовленная из армированного бетона, отличается повышенным запасом прочности и используется в области промышленного, гражданского и жилищного строительства для сооружения различных типов строений:

• дачных построек;
• частных домов;
• групповых и одиночных коттеджей;
• объектов промышленной сферы;
• помещений для хранения транспорта;
• различных зданий малой этажности.

Различные типы фундаментов приходится заливать строителям для постройки зданий

Прочностные характеристики железобетонного фундамента позволяет ему выдерживать вес построек из различных материалов:

• блочного бетона;
• натурального камня;
• обожженного кирпича;
• деревянного бруса;
• бутового камня;
• армированного бетона.

Плитный фундамент также используется в качестве основы для сооружения каркасных строений и бревенчатых домов. Положительно зарекомендовала себя в различных условиях эксплуатации фундаментная плита под дом из газобетона. Она предотвращает растрескивание стен, построенных из хрупких газонаполненных блоков.

Монолитная плита – оптимальный вариант для решения следующих задач:

• строительства зданий на болотистых почвах;
• возведения домов на грунтах с близко расположенными подземными водами;
• сооружения построек на проблемных почвах, склонных к пучению;
• постройки объекта на насыпных грунтах, содержащих мелкий песок.

До того, как залить монолитную плиту, следует рассчитать прочность конструкции и выполнить расчет арматуры. Определяясь с возможностью применения цельной плиты для сооружения фундамента под конкретное строение, следует определить толщину основания и выбрать глубину залегания плитной основы.

Вес построек из различных материалов позволяет выдерживать прочностные характеристики железобетонного фундамента

При этом необходимо учитывать следующие факторы:

• свойства почвы на стройплощадке;
• уровень расположения грунтовых вод;
• нагрузочные характеристики фундамента;
• массу будущего здания;
• особенности климатических условий;
• высотные колебания на месте работ;
• рабочие характеристики применяемого стройматериала.

Расширенный диапазон применения монолитной плиты обусловлен увеличенной площадью опорной подошвы, которая обеспечивает:

• пропорциональное распределение на почву массы строения;
• предотвращение осадки отдельных частей коробки здания;
• демпфирование реакции почвы, связанной с морозным пучением;
• невозможность образования трещин на стенах здания.

Глубина залегания плитного фундамента

Ввиду того, что заливать монолитные конструкции на пахотном слое запрещено, чернозем удаляется из котлована целиком. Глубина слоя обычно составляет 40 см, которые засыпаются нерудным материалом, не содержащем глины. Особенности технологии малозаглубленной плиты следующие:

• если в коттедже используется постоянное отопление, грунт под ним не может промерзнуть, достаточно утеплить отмостку на глубине 30 – 40 см, чтобы полностью ликвидировать вспучивание
• для дач с периодическим включением обогрева, садовых домиков без отопления придется уложить пенополистирол под плиту, отмостку
• лишь в этом случае геотермальное тепло недр сохранится в любые морозы, чтобы не возникали силы пучения

Максимальный бюджет строительства наблюдается у заглубленной ниже отметки промерзания плиты. Этот вариант оправдан исключительно для зданий с подвальным этажом. Наружный периметр подземных стен придется утеплить полностью, произвести засыпку пазух нерудным материалом, предварительно уложив пристенный или кольцевой дренаж.

Внимание: С учетом удаления плодородного слоя, замены его нерудным материалом фундамент 30 – 40 см толщины заглубляется в грунт на 10 – 20 см максимум. Поэтому потребуется либо кирпичный цоколь, либо монолитные балки под несущими стенами, выполняющие ту же функцию увеличения расстояния между землей, стеновыми материалами

Расчет фундамента монолитная плита своими руками: какая толщина для перекрытия?

Прежде, чем начинать стройку, нужно провести исследования грунта, определить его тип и понять, какую нагрузку он сможет выдержать. Только на основе этих данных можно выполнить правильный расчет нужной площади основания дома.

Преимуществом фундамента из монолитной плиты является его большая площадь, которой он опирается на грунт.

Какой бы не была почва и из какого бы материала не был дом, конструкция его гарантированно выдержит. Естественно, если это частный малоэтажный коттедж, а не небоскреб или опора моста.

Расчет плитного фундамента сводится к планированию размеров основания и калькуляции материалов, которые придется закупить для закладки.

Инструменты и материалы для заливки

Благодаря простоте конструкции плита не требует специфичного, сложного и дорого инструмента. Чтобы залить фундамент, можно обойтись таким набором:

• лопаты;
• УШМ;
• молоток,
• топор;
• ножовка;
• уровень;
• строительный нож;
• шнур.

Хорошо, если для трамбовки песчаной фундаментной подушки будет использоваться виброплита. Но если ее нет, то можно обойтись и массивной ручной трамбовкой.

На фото процесс утрамбовки при помощи виброплиты

Материалов тоже потребуется не много, намного меньше, чем требуется при заливке плиты перекрытия:

• бетон готовый или цемент, щебень, песок;
• материал для гидроизоляции фундамента;
• песок для подушки;
• теплоизолятор для перекрытия доступа холоду к полу;
• ребристая арматура;
• проволока для связки арматуры;
• подпорки для арматурного каркаса.

В жаркую и сухую погоду еще понадобится приобрести клеенку или другой укрывной материал, препятствующий быстрому высыханию бетона. Если фундамент закладывается без заглубления, то нельзя забывать про материал для опалубки.

Поэтому слой гидроизоляции должен быть герметичным, цельным.

Смотрите нашу видео-подборку по теме:

Подсчитываем количество материалов

Подробное описание строительства монолитной или сборной фундаментной конструкции имеется в статье про технологию плитного фундамента и его устройство. Поэтому перейдем сразу к расчету материалов.

К примеру, если основание имеет размеры 9х8 метров и высоту 30 сантиметров, то придется заказывать или замешивать 21,6 куб.м. бетона.

Приведен схематический разрез монолитной плиты

С арматурой тоже не очень сложно. Подсчет производится в несколько этапов:

• Исходя из размера ячейки, определяем количество прутков в одном ряду. Для этого делим длину основания на размер ячейки. Например, если длина фундамента — 9 метров, а ячейка — 20 см, то 9/0,2=45 штук.
• Аналогичным способом считаем количество поперечных прутков. Если ширина фундамента 8 метров, то потребуется 8/0,2=40 штук.
• Количество прутков умножаем на их длину. В нашем случае 45*8=360 и 40*9=360. Складываем, получаем 720.
• Поскольку армировочный каркас делается из двух сеток, то полученную длину нужно умножить вдвое: 720*2=1440 метров.

Или же есть способ проще — делим площадь фундамента на шаг ячейки и умножаем на четыре: 9*8*4/0,2=1440.

Связывать допускается через один узел. Расчет сводится к поиску количества узлов.

Перемножаем количество продольных прутков на число поперечных, поскольку имеется два уровня сетки, то умножаем на два.

В вышеуказанном примере 45*40*2=3600 узлов. Для перевязки через один потребуется 3600*0,3/2=540 метров.

Песчаная подушка под фундамент делается обычно 15-25 сантиметров толщины.

Рассчитать количество песка совсем не сложно, умножив высоту слоя на площадь. Не тяжело будет сделать расчет и материала для гидроизоляции — перекрытия песчаной подушки.

Подсчет стоимости материалов

Зная точное количество бетона, арматуры, прочих материалов, можно уже подходить к вопросу финансовых затрат. В таблице ниже приведены приблизительные затраты на основные материалы в перерасчете на квадратный метр монолитной фундаментной плиты высотой 30 сантиметров и песчаной подушкой в 25 сантиметров.

Материал	Количество	Цена	Стоимость
Бетон М-300	0,3 куб.м.	2900р/куб.м.	870р
Арматура D=14	20 п.м.	35р/п.м.	700р
Проволока вязальная 1.2	7,5 п.м.	0,54р/п.м.	4р
Песок для подушки	0,25 куб.м.	250р/куб.м.	62,5р
Гидроизоляция, рубероид	1кв.м.	10р/кв.м.	10р
Итого			1646,5р

Если бетон не покупается, а готовится самостоятельно вручную или в бетономешалке, то придется еще произвести расчет количества бетона для заливки фундамента.

Смотрите нашу видео-подборку по созданию основания:

Разновидности и характеристики монолитного основания

Выбор разновидности монолитной основы плитного типа зависит от ряда факторов:

От ряда факторов зависит выбор разновидности монолитной основы плитного типа

• расположение поверхности плиты относительно нулевой отметки;
• метод сооружения фундаментной конструкции;
• конструктивный вариант исполнения.

По величине заглубления в почву плитные основания классифицируются следующим образом:

• незаглубленные фундаменты. Они сооружаются на спланированной поверхности почвы, с которой удалены строительный мусор и растительность;
• мелкозаглубленные основания. Технология сооружения фундаментной плиты предусматривает ее погружение в грунт на 40-50 см ниже нулевой отметки;
• заглубленные основы. Нижняя плоскость железобетонной плиты фундамента располагается на глубине замерзания грунта или ниже.

Способ обустройства цельной плиты также отличается:

• монолитная конструкция возводится на спланированной и очищенной площадке. Технология предусматривает сооружение подушки, монтаж опалубки, гидроизоляцию, армирование и бетонирование. Для постройки цельной плиты не требуется грузоподъемная техника. Внутри бетонной основы размещаются инженерные сети и необходимые коммуникации. Габариты фундаментной платформы не ограничены;
• сборный вариант сооружается из стандартных плит, изготовленных в промышленных условиях. Укладка панелей выполняется на щебеночно-песчаную подушку с помощью крана. После завершения монтажных операций стыковые участки заливаются раствором. Допускается армирование сборной платформы с последующей заливкой слоя стяжки. Толщина и размеры сборной конструкции регламентированы габаритами готовых панелей.

Одним из доступных считается этот вариант фундамента

Сооружаются следующие плиты, отличающиеся особенностями конструкции:

• чашеобразная платформа. Она представляет сложную конструкцию, которая позволяет соорудить под домом вместительный подвал;
• плоский фундамент. Он выполняется в виде обычной плиты, которая дополнительно утепляется листовым теплоизолятором.

Остановимся на характеристиках цельной плиты фундамента, которую отличают следующие свойства:

• увеличенная нагрузочная способность. Прочная конструкция железобетонной плиты не разрушается, воспринимая вес строения и реакцию грунта;
• повышенная влагостойкость. Правильно сооруженная монолитная основа не позволяет влаге проникать через фундамент к стенам;
• длительный срок использования. Железобетонная платформа гарантирует устойчивость строений на протяжении продолжительного периода.

Размеры плиты выполняются в соответствии с габаритами возводимого строения, а толщина зависит от определенных условий:

• устойчивость зданий на нормальных почвах обеспечивается при толщине платформы 40-50 см;
• для надежности построек, сооружаемых на проблемной почве, следует увеличить толщину до 100 см.

Эксплуатационные характеристики монолитной платформы определяются также маркой бетонного раствора, диаметром арматурных прутков и конструктивным вариантом исполнения плиты.

В соответствии с габаритами возводимого строения выполняются размеры плиты

Профессиональные строители и частные застройщики убедились в многочисленных достоинствах монолитной конструкции:

• конструктивной простоте. Конфигурация основы повторяет контур здания. Сооружение монолитной платформы осуществляется за ограниченный период времени;
• экономичности конструкции. В результате сооружения цельной плиты отпадает необходимость в обустройстве пола. Это позволяет сэкономить денежные средства;
• повышенной прочности. Благодаря применению марочного бетона и правильно подобранному диаметру арматуры, плитный фундамент предотвращает деформацию стен;
• универсальности. Монолитный фундамент применяется для различных видов зданий, обеспечивает долговечность на подвижных, влажных и промерзающих грунтах;
• морозоустойчивости. Прочная конструкция железобетонной плиты не растрескивается в результате сезонных колебаний температуры, вызывающих подвижки грунта.

Наряду с преимуществами конструкция имеет также и слабые стороны:

• сложность сооружения цельной плиты в условиях наклонной местности;
• увеличенный объем затрат и повышенная трудоемкость выполнения работ;
• необходимость выполнения дополнительных объемов земляных работ для заглубленного основания.

Конструкция и схема правильного пирога плитного основания под дом

Классический «пирог» плитного основания состоит из следующих слоев:

1. Подушка из нерудных материалов – песка, щебня, песчано-гравийной смеси.
2. Бетонная стяжка для усиления конструкции и обеспечения идеально ровной поверхности.
3. Несколько слоев рулонного гидроизоляционного материала.
4. Один или два слоя утеплителя (чаще всего экструдированного пенополистирола).
5. Армирующий каркас из одной сетки или двух связанных в пространстве поясов, изготовленных стальной рифленой арматуры.
6. Непосредственно слой бетонной плиты толщиной 0,1–0,4 м.
7. Слой гидроизолятора, нанесенный на затвердевшую плиту.

Схема дополняется дренажным кольцом по периметру и отмосткой с подложкой из утеплителя. Как правило, чтобы исключить смешивание нерудных материалов подушки с землей, дно грунта укрывают геосинтетической тканью.

Нужен ли щебень?

Подушка под плитным фундаментом может состоять только из уплотненной песчаной прослойки и подбетонки, но большинство практикующих строителей добавляют в «пирог» слой щебня средней фракции.

Этот материал характеризуется морозостойкостью (F15 до F400) и повышенным сопротивлением к силам морозного пучения, поэтому в разы уменьшает риск возможных деформаций в фундаменте при температурных перепадах. Щебенку укладывают слоем до 20 см на уплотненный песок. Нерудный материал орошают водой и тщательно уплотняют виброплитой.

Как самому определить тип грунта на участке

Классификация почвы – сравнение механических и физических параметров с характеристиками, используемыми в нормативах. Самостоятельная оценка является ориентировочной и приблизительной, поэтому при расчете несущая способность берется с некоторым запасом.

Визуальный метод определения:

1. Глинистая почва при растирании в сухом состоянии дает ощущение порошка, комья трудно раздавливаются. Увлажненная глина остается мягкой и пластичной, мажется на пальцы, скатывается в колбаску. Лепешка при сдавливании получается без краевых трещин.
2. Суглинки в сухом виде дают ощущение песчаных крупинок, комья легко рассыпаются при ударе. Влажная масса скатывается в колбаску, но при сгибании дает трещины, а лепешка получается с разломами по краям.
3. Супесчаный грунт в сухом состоянии напоминает муку или пыль. Влажная масса образует комья малой прочности, которые рассыпаются. У влажной массы отсутствует пластичность, она не скатывается в кольцо, не расплющивается в лепешку.

Песок представляет собой рыхлую массу без связи между мелкими частицами. В сухом состоянии просыпается между пальцами, а во влажном виде отсутствует пластичность, липкость и связность.

Основные этапы расчета

Карта глубины промерзания грунта

При проектировании подразумевается, что нагрузка от веса строения распределяется равномерно по площади опоры. Во влажных суглинистых и глинистых почвах жидкость замерзает быстро, грунт вспучивается. Такая особенность этих типов негативно сказывается на несущей способности.

Аналогично действует высокая отметка почвенных вод, если глубина замерзания находится значительно ниже. Неравномерность такого процесса ведет к перекосу фундамента и появлению трещин, в результате дом потребует ремонта уже через 2 – 3 года.

Расчет ленточного фундамента предполагает проведение этапов:

• нахождение массы строения путем сбора полезных и вредных нагрузок на конструктивные элементы дома;
• выбор размеров опоры;
• корректировка габаритов после окончательного расчета и проверки параметров.

Ошибки проектирования заключаются в том, что глубина примыкающего основания делается больше, чем подошва существующей опоры строения. Прочность фундамента страдает, если он делается на мелкой глубине (50 см) от уровня пола из газобетона, что часто встречается в гараже или подобных строениях. Нельзя допускать, чтобы на основание дома перераспределялись усилия, которые больше, чем несущая характеристика опорной части.

Определение веса конструкций дома

Нагрузка стен и перекрытий на фундамент

Для начала определяется вид грунта и высота стояния почвенных вод для региона строительства. Учитываются материалы, которые применяются для конструкции каркаса здания, кровли, наружной и внутренней отделки. Планировка постройки сооружения, его этажность и вид крыши берется из архитектурных и строительных чертежей.

Приблизительная масса дома складывается из постоянной и временной нагрузки. К постоянной относится собственный вес стен, кровли, перекрытий. Учитывается давление земли и почвенных вод на боковые стенки основания.

Временная нагрузка бывает:

• длительная;
• кратковременная;
• особый вид.

К длительному давлению относится усилие, передаваемое от оборудования, воздействие веса материалов, хранящихся на складе, мебели. Кратковременное усилие возникает при нахождении людей, нагрузка включает вес подъемных механизмов в производственных цехах, действие снега и ветра на крышу.

Определение размеров фундамента

Площадь основания определяется так, чтобы в процессе эксплуатации не наблюдалась осадка грунта. Нагрузка на почву уменьшается, если квадратура и периметр подошвы увеличивается. Для ленточного типа делают больше ширину по всей протяженности, а для столбчатого повышают число опор, увеличивая их габариты (до 500 мм по ширине и длине).

Размер фундамента принимается стандартный (500 мм) для двухэтажных или одноэтажных дачных строений, т.к. нагрузка от здания небольшая и грунт не осаживается со временем. Специалисты рекомендуют столбчатые опоры без существенного увеличения горизонтальных размеров. Если требуется увеличить несущую способность, расширяется нижняя часть опоры и столб приобретает вид перевернутого стакана.

В остальных случаях габариты основания зависят от толщины стен дома и глубины замерзания почвы в зимний период. Под тяжелое здание из кирпичных стен (500 мм) и железобетонного перекрытия делают ленточный монолитный фундамент с армированием или применяют сборные блоки. В строении с подвалом также делается ленточный тип, но основание заглубляется ниже подполья. Толщина ленты делается аналогично размеру стены.

Корректировка размеров фундамента

Исправление и подгонка размеров делается для выбора наиболее выгодного варианта, чтобы правильно рассчитать бетон на фундамент по выбранным габаритам основания. Если полученная несущая способность превышает расчетную нагрузку от строения на 15 – 20%, в целях экономии габариты опоры можно уменьшить.

Откорректированные размеры по ширине и длине проверяются новым расчетом. Учитывается обстоятельство, что при сборе нагрузок следует брать изменившуюся кубатуру фундамента и его уменьшенный вес.

Окончательный подсчет ведется по формуле Н > к · Р / (d · R), где:

• Н — несущая способность, зависит от размеров основания;
• к — коэффициент расчета надежности, постоянно равен 1,2;
• Р — нагрузка дома, посчитанная сбором усилий;
• d — табличный коэффициент, зависит от вида почвы и типа строения;
• R — сопротивление грунта, принимается по таблице.

Расчет параметров плиты для фундамента

При расчете фундамента, необходимо учесть следующие параметры:

• толщина плиты;
• площадь плиты;
• глубина залегания плиты.

Лучше делать плиту немного больше, чем размеры будущего здания. Это немного затратнее, но вероятность проседания снизится в несколько раз.

Для обычных загородных построек формула такова: площадь плиты относится к весу здания и весу фундамента. При этом нужно учесть несущую способность грунта. На сухих грунтах эта цифра равна 2 кг на 1 см2.

При расчете веса здания учитывается все: вес стен, перекрытий, крыши, мебели, жильцов и даже снега, который может выпасть зимой. Поэтому к получившемуся результату прибавляем 150 кг на 1 м2. После проведения всех расчетов делим получившуюся цифру на площадь строения и соотносим к несущей способности грунта.

Для примера можно сказать, что двухэтажный дом площадью 10х10 м при толщине плиты 20 см и толщиной стен в два кирпича создает давление в 300 грамм на 1 см2.

Бетон М 510 выдерживает давление в 150 кг на 1 см2. Выводы: это очень хороший фундамент.

Теперь нужно рассчитать объем бетона, который нам нужно заказать.

При расчете количества бетона для фундамента, нужно перемножить длину, ширину и толщину будущей плиты. Затем можно вычесть объем арматуры и получится заветная цифра. На самом деле, объем арматуры лучше не вычитать. Так, у вас останется небольшой запас на всякий случай. Вроде все просто, но тут кроется небольшая хитрость.

При расчете объем бетона, который необходим для заливки фундамента, необходимо учитывать тот факт, что небольшие (несколько сантиметров) неровности опалубки или подушки основания будущей плиты могут привести к тому, что у вас либо не хватит бетона, либо он останется.

В качестве примера, неровности в 1 см то там, то здесь, для фундамента размером 6*10 м и толщиной 25 см могут привести к расхождению с расчетами в 0,5 куба бетона. Кстати, этим зачастую пользуются недобросовестные застройщики.