Для дальнейших расчетов и проектирования здания важно получить точную картину. Дело в том, что каждый тип грунта имеет свою несущую способность. По своей физической сути это сопротивление нагрузке на единицу площади. Разумеется, при расчете всегда учитывается, что давление, вызванное общим весом дома и самого фундамента, с учетом временных динамических и статических нагрузок (например, ветровых и снеговых) и эксплуатационных нагрузок (люди, имущество, мебель и т.д.), не должно превышать несущую способность грунта, на котором покоится фундамент.
Онлайн-калькулятор плитных фундаментов
Калькулятор позволяет приблизительно рассчитать количество строительных материалов для плитного фундамента – арматуры, бетона, досок для опалубки, гидроизоляции, песка и балласта для подушки – чтобы проверить смету строительства или быстро рассчитать, сколько материалов нужно заказать, если вы строите без чертежа. Не питайте иллюзий, что вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчета нагрузки на фундамент; для этого необходимо провести как минимум геологические изыскания и иметь на руках проект дома. Вы можете обратиться за такими расчетами к своим проектировщикам.
Параметры: Строительный материал – Выбор материала не влияет на расчет, он лишь отображает рекомендуемое расстояние между ячейками арматуры плиты в расчетной таблице. В любом случае, расстояние между ячейками должно быть рассчитано проектировщиком дома; приведенное значение является справочным. Диаметр рабочей арматуры – Диаметр основной рабочей арматуры (арматуры) фундамента из проекта. Расстояние между рядами рабочей арматуры – Расстояние между рядами стержней рабочей арматуры.
Шаг сетки
Диаметр поперечной арматуры – Диаметр арматуры, используемой для разделения нижнего и верхнего слоев арматуры (паук).
Поперечное армирование
В расчете: Рекомендуемый диаметр рабочей арматуры – зависит от большей длины и ширины плиты. От 0 до 3 метров рекомендуемый диаметр = 10 мм, от 3 до 10 метров диаметр = 12 мм, от 10 до 20 метров диаметр = 14 мм. Эти значения приведены только для справки. Рекомендуемый диаметр поперечин – если высота перекрытия менее 30 см, диаметр = 8 мм, если высота перекрытия более 30 см, диаметр = 10 мм. Значение приведено только для справки. Рекомендуемый размер ячеек рабочей арматуры – Рекомендуемый размер ячеек рабочей арматуры зависит от материала здания. Значение приведено только для справки. Количество слоев арматуры – Если высота плиты меньше или равна 15 см, количество слоев (сеток) = 1, если высота плиты больше 15 см, количество слоев рабочей арматуры = 2. Минимальный нахлест рабочей арматуры после соединения в один ряд = 40, умноженное на диаметр рабочей арматуры. Длина арматуры Рассчитывается с учетом армирования под стенами – добавляется один ряд арматуры на концах фундамента (расстояние между ячейками составляет половину указанной длины), необходимо учитывать внутреннее армирование стен. Количество фундаментов – Количество фундаментов рассчитывается при плотности 2 на м².
Под Торцевое армирование П-образные скобы для усиления концов балок (см. рисунок ниже):
Опалубка
Здесь укажите только высоту (ширину) досок для самой опалубки и для вертикальных опор с интервалом 0,5 метра. Длина всех досок принимается равной 6 м. Толщина досок для опалубки составляет 40 мм, а толщина досок для опор – 50 мм. Длина раскосов не рассчитывается, так как не все их используют.
Освобождение подушки за фундаментом – Фундамент всегда немного шире самой плиты, обычно на 20-30 см; иногда фундамент делают чуть ниже плиты, примерно на 1 метр шире плиты.
Конструкция плитного фундамента
Для того чтобы понять, на чем основан расчет толщины плитного фундамента, необходимо сначала разобраться в принципе его устройства. Это не просто монолитная железобетонная плита, уложенная на грунт, а целый комплекс слоев различных материалов, каждый из которых важен по-своему.
Во-первых, на участке следует выбрать плодородный, органический слой почвы так, чтобы дно котлована фундамента достигало верхнего слоя грунта фундамента.(п. 1). После выемки грунта дно траншеи для фундамента грубо выравнивается и уплотняется.
"Плавающая" плита должна быть уложена почти на поверхности, с небольшой глубиной, обычно 100÷200 мм. Это означает, что выбранный плодородный грунт должен быть чем-то заменен. Эту роль выполняют подушки из песка и гравия (балласт). Они, для предотвращения заиливания и смешивания с почвой, должны быть разделены слоем геотекстиля (пункт 2).
Расположение песка (пункт 3) и балласта (пункт 4) может варьироваться в зависимости от конкретных условий. Например, если поверхностный водоносный слой залегает глубоко (глубже двух метров), обычно применяется нижний слой песка толщиной около 400 мм, за которым следует слой гравия или балласта. Если уровень грунтовых вод выше, оптимальным является нижний слой гравия, чтобы минимизировать капиллярный "отсос" влаги снизу. Затем насыпается песчаная подушка для выравнивания поверхности, доводя ее до уровня бетонной подготовки.
Короче говоря, возможны различные комбинации. Но обязательным в каждом случае является послойная засыпка с очень тщательным уплотнением каждого слоя (это невозможно сделать вручную – используйте виброплиту). Кстати, между слоями песка и гравия (балласт) часто укладывают слой геотекстиля, чтобы предотвратить смешивание материалов и придать определенный укрепляющий эффект этим уплотненным слоям.
Как рассчитывается толщина фундаментной плиты?
Правила расчета
Допустимая толщина фундаментной плиты в практике частного строительства достаточно мала. Как правило, этот параметр оценивается в 150-300 мм. Однако для хозяйственных построек могут встречаться плиты толщиной 100 мм, а для крупных зданий – до 350÷400 и даже более, но это бывает довольно редко. Приблизительно можно назвать следующие значения:
– легкие хозяйственные постройки, садовые сооружения, хозяйственные постройки – 100÷150 мм.
– легкие каркасные дома, одноэтажные здания из бревен, дерева, газосиликатных блоков – 200÷300 мм.
– двухэтажные дома из бревна или бруса, одноэтажные здания из силикатного кирпича или бетона – 250÷350 мм.
– двух- или трехэтажные дома из кирпича или других тяжелых материалов – 300÷400 мм.
Следует хорошо понимать, что при таких толщинах, при использовании высококачественного бетона класса М300 (В22,5) и соответствующего армирования по СНиП, плита имеет огромный запас прочности. И обычно нет никакой опасности ослабления фундамента под предполагаемой нагрузкой. Такой фундамент спокойно выдержит вес здания и "обратный" эффект деформации грунта. Казалось бы, в этом случае нет необходимости в каких-либо расчетах толщины.
Оказывается, однако, что они по-прежнему важны, но проблема рассматривается с совершенно иных позиций. А именно: оправдает ли фундамент свое другое название – "плавающий", не будет ли он буквально "тонуть" в данном типе грунта или, наоборот, окажется слишком легким?
Попробуем объяснить этот подход чуть подробнее.
Не зря любая серьезная стройка всегда начинается с геологического исследования. Важно определить почву по слоям, чтобы оценить глубину залегания, толщину слоев и расположение возможных водоносных горизонтов.
Армирование плитного фундамента
Плитный фундамент используется, когда тяжелый дом из бетона или кирпича с тяжелыми железобетонными плитами должен быть установлен на волнистом грунте. В этом случае фундамент необходимо армировать. Он выполняется в виде двух полос, каждая из которых состоит из двух слоев прутьев, уложенных перпендикулярно друг другу.
Рассмотрим расчет арматуры для плиты с длиной стороны 5 метров. Расстояние между арматурными стержнями составляет около 20 см. Это означает, что на каждую сторону необходимо 25 стержней. По краям арматура не укладывается, поэтому остается 23 прута.
Теперь, зная количество прутьев, вы можете рассчитать их длину. Обратите внимание, что арматура не должна доходить до краев на 20 см, а это значит, что, исходя из длины плиты, длина каждой арматуры составит 460 см. Поперечный слой, при условии, что плита квадратная, будет таким же. Нам также нужно рассчитать количество арматуры, необходимое для соединения двух полос.
Предположим, что расстояние между полосами составляет 23 см. В этом случае длина одной перемычки между ними составит 25 см, так как еще два сантиметра потребуется для крепления арматуры. В нашем случае таких перемычек в ряду будет 23, потому что они располагаются в каждой ячейке на пересечении полос арматуры. Имея на руках эти данные, мы можем приступить к расчетам с помощью программного обеспечения.
Ленточный фундамент используется там, где планируется строительство тяжелого дома на не очень устойчивых грунтах. Он представляет собой ленту бетонного или железобетонного фундамента, идущую по периметру здания и под основными несущими стенами. Армирование такого фундамента также выполняется в 2 полосы, но из-за особенностей ленточного фундамента требуется гораздо меньше арматуры, а значит, и стоить он будет дешевле.
Правила укладки арматуры примерно такие же, как и для плитного фундамента. Только прутья должны заканчиваться на расстоянии 30-40 см от угла. Каждая перемычка должна выходить на 2-4 см за пределы прута, на который она опирается. Вертикальные перемычки рассчитываются так же, как и при расчете необходимой длины арматуры для плитного фундамента.
Следует помнить, что как в первом, так и во втором случае армирование должно производиться с запасом не менее 2-5%.
Установка опалубки
Следующим этапом является установка арматуры. Арматурные прутья сечением 10-12 мм связываются специальной вязальной проволокой так, чтобы стороны квадратных ячеек были равны 30-40 см. Арматура может быть стальной или стеклопластиковой.
Не рекомендуется использовать сварочный аппарат для крепления арматуры во избежание коррозии в местах сварки. При размещении арматуры в котловане следует обратить внимание на расстояние от краев. Рекомендуемое расстояние составляет 50 мм.
Вентиляция и коммуникации
Далее следует убедиться в том, что фундамент вентилируется, и предусмотреть отверстия для коммуникаций, подводимых к зданию. Возьмите кусок асбестоцементной или пластиковой трубы и привяжите его к арматуре.
Постепенно заполните опалубку бетоном. Толщина слоев составляет 15-20 см, чтобы избежать пустот и повысить общую прочность, уплотняют слои специальным инструментом – деревянной трамбовкой или глубинным вибратором.
Готовую бетонную смесь можно заказать на заводе или сделать самостоятельно с помощью бетономешалки. Рекомендуемое соотношение цемента, песка и балласта – 1:3:5.
Слои не должны отличаться по составу. При низких температурах следует использовать подогреватель бетона и противоморозные добавки, а при высоких – полив.