Розрахунок фундаментної плити, вага плити, навантаження на плиту, товщина плити перекриття
Від правильності вибору фундаментної конструкції залежить довговічність всієї споруди, будь то лазня або житловий будинок. На користь монолітної плити найчастіше говорять особливості грунту (близьке залягання підземних вод, нестабільність шарів і т.д.). Навантаження на плиту - сумарна вага всіх стін перекриття, внутрішньобудинкових конструкцій (сходів, камінів та інших великовагових предметів інтер'єру). Від загальних значень маси кожного поверху з вмістом залежить товщина плитного фундаменту в сантиметрах.
Причини вибору монолітної конструкції
Для визначення навантаження на фундамент будівлі потрібно знати вагу всіх компонентів фундаменту. Застосовується спеціальна таблиця (нижче), що полегшує розрахунок обсягу необхідних матеріалів.
Перевага монолітної фундаментної конструкції виправдано сукупністю відразу декількох факторів навколишнього середовища. Даний тип фундаменту має масу переваг:
- простота виготовлення;
- невелика вартість матеріалів;
- універсальність застосування (всі типи грунту);
- Відмінна теплоізоляція;
- висока стійкість до заморозків.
Для розрахунку товщини перекриття підстави будівлі потрібен досвід і багаж певних знань. Спеціаліст, наприклад, впорається з цим завданням набагато ефективніше і швидше любителя. Але при бажанні освоєння теми будівельник може самостійно визначити вагу майбутньої споруди і навантаження на всі перекриття.
Опис типу фундаменту
Плитний тип фундаменту - різновид бетонної або залізобетонної плити, площа якої повністю розташовується під периметром будівлі. Під таку підставу влаштовується подушка з сипучих інертних матеріалів (щебеню, піску, гравію).
При цьому товщина плити залежить від того, який загальний вага всіх конструктивних елементів проекту на плиту фундаменту. Розрахунок цього навантаження - важливий етап будь-якого будівництва.
Розрахунок навантаження на підставу
Найпоширеніший варіант плитного фундаменту передбачає неглибоке його закладення в грунт. Розрахунок підстави має на увазі виконання послідовних операцій:
1) визначення розмірів бетонної плити;
2) розрахунок, що базується на визначенні несучої грунтовій здатності;
3) визначення необхідного обсягу бетонного розчину;
4) розрахунок необхідної кількості арматури.
Наприклад, якщо неточно розрахувати один з параметрів, це неминуче позначиться на якості фундаменту в цілому. Щоб розглянути дану тему більш детально, варто розглянути конкретний приклад: ширина і довжина фундаменту дорівнює габаритами будівлі, а товщина підстави має усереднене (рекомендований) значення в 25 см.
Спираючись на вихідні дані, зробимо детальний розрахунок навантаження на перекриття будинку і його опору.
Алгоритм розрахунку, заснований на несучої здатності грунту
Коли визначені габарити фундаментної плити. можна здійснити розрахунок цієї конструкції виходячи з несучої грунтовій здатності. Мета цієї операції - оцінка стану грунту і його здатності витримувати сумарна вага всіх стін перекриття та інших елементів всередині будівлі.
Приклад: сильний тиск на грунт призведе до надмірної осаді фундаментної плити і зміщення шарів грунту. Все це в комплексі стане причиною розвитку катастрофічних наслідків.
Площа фундаменту вважається надійною, якщо вона перевищує таку умову:
в якому S - підошва фундаменту в кв. см;
Kн - коефіцієнт, що визначає надійність опори (приймається рівним 1,2);
F - сумарна маса всіх плит перекриття (включаючи експлуатаційні навантаження) на фундамент в кг;
Kр - коефіцієнт, який визначає умови робіт;
R - умовне значення розрахункового грунтового опору в кг / кв.см.
Умови роботи на кожному ґрунті приймають різне значеніе.Также на коефіцієнт Кр впливає тип будівлі, що зводиться. Наприклад, необхідно побудувати важкий будинок на грунті, основа якої - пластична глина. Кр в цьому випадку буде дорівнює 1. Слабогліністие і дрібнопіщані грунту - Кр дорівнює 1,2. Легка споруда на крупнопесчаной грунті визначає значення Кр як 1,4. Дані значення коефіцієнта, що визначає умови будівництва, можна взяти зі спеціальних таблиць. Знайдена цифра підставляється в вищенаведений розрахунок.
Таблиця 2. Значення коефіцієнтів, що визначають умови робіт при будівництві фундаменту на грунтах з органічними компонентами
Тип і параметри грунту
коефіцієнт умов
роботи грунтового
основи
Як видно з таблиці, на значення Кр впливає не тільки тип ґрунту, а також його рівень водонасичення і пористості структури.
Отже, розрахунок зроблений і наведене у формулі умова виконується. Значить, вага перекриття і всіх несучих конструкцій на плиту фундаменту гарантує безпеку експлуатації будівлі. Якщо розрахункові дані суперечать необхідному умові, необхідно збільшувати площу бетонної опори або змінювати якийсь інший параметр.
Важливо: даний розрахунок за несучою здатністю грунту повинен втілювати етап проектування майбутнього будинку. Тільки після завершення розрахункових даних з фундаментом можна конкретно визначати габарити будівлі.
кубатура підстави
Після визначення сумарного тиску стін перекриття і здатності грунту витримати цю навантаження можна переходити до наступного етапу розрахунків - розрахунок бетонної кубатури на плиту.
Виконання цього етапу пов'язане зі знанням законів геометрії. Плитне підставу - паралелепіпед, обсяг якого знаходиться за формулою:
де V - об'єм плити підстави в куб. см;
L - довжина конструкції в см;
B - значення ширини, см;
H - товщина фундаменту в см.
Якщо потрібно виконати розрахунок кубатури більш складної геометричної фігури, вона подумки дробиться на дрібні з простими формами, після чого їх обсяги підсумовуються.
Важливо: якщо монолітна підстава посилюється ребрами жорсткості, їх обсяг потрібно вирахувати окремо і додати до обсягу самої плити.
Як розрахувати арматуру
Арматура застосовується не тільки для посилення елементів перекриття, вона потрібна і для підвищення надійності самого фундаменту.
Ключовий момент - для армування фундаментної конструкції використовується лише матеріал, який має ребристу поверхню і діаметр перетину вище 10-им мм. Складова деталь плит перекриття і фундаменту, арматура забезпечує потрібну жорсткість і надійність цих конструкцій.
Щоб визначити довжину арматурних прутів, орієнтуються на проектні розміри будівлі і крок сітки формується каркаса. Середнє значення кроку - 200 мм. Виходячи з вихідної інформації, нескладно визначити обсяг арматури і його вага.
Найчастіше маса армирующего каркаса укладається в діапазон від 5 до 10% в загальному обсязі монолітної залізобетонної плити.
