Правила выполнения расчета толщины плитного фундамента

Плита перекрытия является одним из самых распространенных железобетонных изделий в строительстве.

Для чего требуется предварительно напряжённое армирование

Арматура в изделиях может быть ненапрягаемой и напрягаемой. Первый вид выполняет функцию пассивного армирования — оно не работает, пока плита не изогнётся от собственного веса или от воздействия поперечной нагрузки. Только в этот момент нижние армирующие стержни будут противодействовать растяжению, но бетон уже получит свою долю растяжения и отреагирует сетью мелких трещин.

Чтобы избежать их появления и повысить прочность плиты при воздействии изгибающих нагрузок, армирующие конструкции при изготовлении бетонных плит предварительно напрягают. Железобетон с напряжённой арматурой находится постоянно в активном состоянии.

Силы напряжения, сжимающие плиту в осевом направлении, компенсируют эксплуатационные силы, вызванные собственным весом и нагрузкой. Растрескивания в напряжённой плите практически не происходят, она способна выдерживать более высокие, чем ненапряжённая плита, нагрузки. Кроме того, напряжённую плиту делают тоньше (140 мм вместо 170), что снижает расход бетона.

Расчет фундаментной плиты

Фундамент, выполненный в виде монолитной плиты (фундаментной плиты), является самым дорогостоящим из всех видов оснований. Но несмотря на высокую цену, обусловленную значительными расходами на бетонную смесь и изоляционные материалы, это тип конструкции является одним из наиболее популярных среди частных застройщиков. Монолитный фундамент обладает самыми высокими эксплуатационными показателями, подходит для сложных грунтов, ему не страшен высокий уровень подземных вод, силы морозного пучения и он способен выдержать нагрузки от домов из тяжелых строительных блоков.

Правильный расчет фундамента напрямую влияет на долговечность вашего сооружения, поэтому важно использовать только проверенные программы расчета. Наш сервис использует только актуальные нормативные и справочные данны, алгоритм работы ведется на основании положении СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП «Несущие и ограждающие конструкции» и ГОСТ Р 52086-2003 «Опалубка. Термины и определения»

Наш калькулятор расчета плиты фундамента поможет рассчитать необходимое количество материалов и расходы при будущем строительстве – быстро, просто и точно!

Этап Определение расчетной длины плиты

Длина плиты и проектная длина плиты это очень разносторонние вещи. Фактическая длина плиты может быть любой. А вот расчетная длина (другими словами пролет балки, а в нашем случае плиты перекрытия) имеет совсем иные значения. Пролетом зовется расстояние в свету (минимальное расстояние между наиболее выпуклыми частями соседних элементов) между несущими стенами. А если быть точнее, то это рассчитываемая от стен длина и ширина помещения. И само собой, за счет опирания на стены, по факту плита будет длиннее.

Следует отметить, что монолитная железобетонная плита может опираться на несущие стены, возведенные из следующих материалов: кирпич, камень, газо- и пенобетон, керамзитобетон, шлакоблок. Если в качестве опор под плиту используется кладка из недостаточно прочных материалов (газобетон, пенобетон, керамзитобетон, шлакоблок), то этот материал должен пройти расчеты на соответствующие нагрузки.

В статье приведен пример однопролетной плиты перекрытия, которая опирается на две несущих стены. Расчет плиты при условии ее опирания на четыре несущих стены — рассмотрен не будет.

Примем значение расчетной длины плиты l=4 м.

Основные аспекты работ по армированию

Толщина плиты принимается в соотношении 1:30 к величине пролета. Например: если пролет между несущими конструкциями (стенами, колоннами) равен 6-и метрам, то толщина монолитного изделия будет 200 мм.

В зависимости от расчетных нагрузок на плиту, для ее армирования применяется металлическая арматура сечением от 8 до 14 мм. При этом, если:

  • толщина изделия меньше 150 мм, возможна однослойная укладка усиливающих элементов;
  • более 150 мм – металлопрокат укладывается в два слоя: в нижней и верней части плиты.

Армирование производится сетками, состоящими из прутьев одинакового сечения с размером ячеек 150 х 150 мм или 200 х 200 мм, прутья связываются вязальной проволокой.

Дополнительное армирование отдельных напряженных участков (мест повышенной нагрузки и присутствия отверстий) производится отдельными металлическими прутьями длиной от 400 – 1500мм, в зависимости от нагрузок и длины пролетов:

  • нижней сетки посредине плиты;
  • верхней – на опорах.

Используемый металлопрокат оказывает влияние на несущую способность перекрытия, прутья укладываются в двух или одном (параллельно короткой стороне) направлениях. Преимуществом сетчатого усиления является возможность уменьшение толщины готового изделия при одинаковых площадях.

Опорная арматура предохраняет плиту от растрескивания в пристенных местах.

Венец является обязательным элементом перекрытия, в него заводят арматуру, он проходит сквозь все несущие стены строения.

Толщина готового изделия должна быть не меньше 60 мм толщиной, бетон играет защитную роль для металлопроката. При этом, чем толще плита, тем выше ее прочность и лучше звукоизоляция.

Инструкция к калькулятору

Исходные данные

В принципе здесь все интуитивно понятно. Заполняйте графы исходных данных, не забывая смотреть на представленный рисунок.

Пояснения же здесь требует лишь графа «Запас», которая учитывает запас арматуры на обрезки и нахлест. Обычно для этого хватает 5%, но вы можете установить любое другое значение.

Результат

С таблицей результатов аналогично. В ней отдельно представлены требуемый объем бетона и его стоимость, а также общая длина, масса и стоимость каждой из позиций арматуры в отдельности. В случае с позицией 3 можно еще и количество стержней узнать, но только для типов 1 и 3. Замыкает таблицу графа, где указываются общие затраты на возведение конструкции.

Резка прутьев

Проще всего выполнять кройку стержней по шаблону. Для этого сперва необходимо нарезать все продольные куски обоих поясов, а затем подготовить все поперечные стержни.

Проще и дешевле всего осуществить крой при помощи обычный болгарки (УШМ) с диском по металлу. Благодаря этой машине можно резать стержни любого размера.

Также можно использовать:

  • Гидравлические ножницы по металлу (болторезы). Однако они подойдут только для прутков диаметром 6-8 мм и обойдутся очень дорого.
  • Газовый резак. В этом случае придется получить разрешение, которое позволит выполнять опасные работы.
Читайте также:  Плиты перекрытия требования ГОСТ и основные виды

На этом же этапе необходимо подготовить и нарезать куски арматуры для подставок.

Шаг стержней в плите

Перекрытие должно хорошо выдерживать нагрузку на изгиб, поэтому и упрочнение плит должно соответствовать всем расчетам. В плите должно быть две арматурные сетки (нижний ряд и верхний). Прутья армирования должны быть направлены вдоль и поперек пролета балки. Шаг арматуры для промышленных зданий выставляется после определения всех нагрузок и норм. Под шагом, имеется в виду одинаковое расстояние между прутьями арматуры для равномерного распределения всех нагрузок. В частном строительстве, если перекрытия изготавливаются самостоятельно, приемлемый шаг составляет 150-200 мм.

Армированная сетка закладывается в толщину плиты на 2,5-3 см от ее поверхности. Для плит можно использовать готовую сварную сетку или сделать самому – перевязать все стержни во всех пересечениях специальной вязальной проволокой. Во избежание разрывов арматурной связки, не рекомендуется самостоятельно варить стержни плиты перекрытия, так могут появиться сильные разрывы в месте скапливания напряжений. Этот вид скрепления арматуры используется в производственных масштабах, где сварная сетка проходит технологическую обработку для снятия напряжений.

Для продольной арматуры

В соответствии с — СП (СП ), максимальное расстояние между осями стержней продольной арматуры составляет:

1. в железобетонных балках и плитах:

  • не более 200 мм — при высоте поперечного сечения h≤150 мм;
  • не более 400 мм или 1,5 h  — при высоте поперечного сечения  h>150 мм;

2. в  железобетонных колоннах:

  • не более 400 мм — в направлении, перпендикулярном плоскости изгиба;
  • не более 500 мм — в направлении плоскости изгиба.

3. В железобетонных стенах:

  • не более 400 и не более 2t (t- толщина стены) — между стержнями вертикальной арматуры;
  • не более 400 — между стержнями горизонтальной арматуры.

Важные примечания!

  1. В балках и ребрах шириной более 150 мм число продольных рабочих растянутых стержней в поперечном сечении должно быть не менее двух.
  2. В балках и ребрах при ширине элемента 150 мм и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень.
  3. В балках до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры с площадью сечения не менее 1/2 площади сечения стержней в пролете и не менее двух стержней.
  4. В плитах до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры на 1 м ширины плиты с площадью сечения не менее 1/3 площади сечения стержней на 1 м ширины плиты в пролете.

Расчет точечной нагрузки

Данный параметр должен выполняться очень грамотно и расчетливо. Если нагрузка будет приходиться в одну точку, то это будет сильно влиять на срок службы перекрытия.

Справочники по строительству приводят формулу:

800 кг/ × 2 = 1600 кг.

Следовательно, одна индивидуальная точка способна выдержать 1600 кг.

Однако при более точном расчете необходимо учесть коэффициент надежности. Его значение для жилого здания берется 1,3. В результате:

800 кг/ × 1,3 = 1040 кг.

Но, даже имея данный безопасный размер, желательно точечную нагрузку располагать рядом с несущей конструкцией.

Пошаговая инструкция

Армирование сборной плиты перекрытия осуществляется после расчета толщины арматуры, которая будет зависеть от длины перекрытия. Если шаг между несущими опорами составляет 5 м, толщина платформы должна быть равна 170 мм. При вычислении следует использовать соотношение 1 к 30. А вот при толщине конструкции меньше 150 мм к эксплуатации ее допустить нельзя. Если толщина перекрытия имеет минимальную толщину, то остальные элементы должны быть уложены в один слой. При увеличении этого параметра увеличивается и количество слоев до двух.

Пошаговая инструкция

Для раствора следует приобрести бетон марки М-200 или выше. Эта марка сочетает доступную стоимость и отличные характеристики. Класс прочности на сжатие должен быть равен 150 кгс/см2. Диаметр используемых стальных прутьев может достигать 14 мм, минимальный параметр равен 8 мм. Если металлические стержни располагаются в 2 слоя, то диаметр металлопроката первого ряда должен быть больше расположенного сверху.

Читайте также:  Демонтаж старых полов: секреты успешного ремонта

Фундамент плита своими руками: пошаговая инструкция

Для устройства основания многие привлекают подрядчиков, но сделать монолитный фундамент можно и своими руками. Для человека, знакомого со стройкой это не составит особого труда. Главное здесь – поэтапно распланировать все операции, придерживаться составленного плана и соблюдать технологию.

Изначально участок очищается от мусора, кустов и деревьев, которые будут препятствовать работам. Затем размечается место под котлован – в процессе работ важно обеспечить идеально ровные углы. Проверка прямолинейности выполняется путем измерения разности диагоналей.

Согласно выполненной разметке снимается верхний слой грунта (плодородный). Традиционно это делается с учетом предполагаемой толщины песчаной и щебневой (если она предусмотрена) подушки, бетонной подготовки и предусмотренной проектом глубины залегания плиты.

Фундамент плита своими руками: пошаговая инструкция

Котлован должен получиться с идеально ровным дном относительно горизонтальной плоскости. Далее грунт надо качественно утрамбовать. Во избежание заиливания и вымывания песка на дно котлована необходимо уложить полотно геотекстиля с укрытием стенок котлована и обеспечением нахлеста 300 мм между отдельными листами.

На дно котлована равномерными слоями по 100-120 мм насыпается песок, смачивается водой и тщательно утрамбовывается с помощью специальной виброплиты. Минимальная толщина подушки – 200 мм.

Обычно при устройстве плитных фундаментов песчаную подушку перекрывают слоем щебня (можно использовать гравий) толщиной 100-150 мм – он позволяет отсечь капиллярный подсос влаги из грунта. Разграничить песчаную и щебневую подушки тоже можно геотекстилем – это предупредит их перемешивание между собой.

Также на этапе устройства подушки нужно подвести все необходимые инженерные коммуникации, которые будут выводиться через толщу плитного основания (канализация, водоснабжение и др.).

Гидроизоляция

Фундамент плита своими руками: пошаговая инструкция

В соответствии с разметкой по контуру будущего фундамента устанавливаются щиты опалубки, жесткость которой будет обеспечиваться распорками, смонтированным по ее наружной стороне.

После монтажа и закрепления опалубки выполняется подбетонка – тонкий (50-70 мм) слой бетона невысокой марки (достаточно М100) для выравнивания горизонтальной поверхности и более качественной гидроизоляции основания.

Затем осуществляется настил гидроизоляционного материала. Для этих целей чаще используется специализированная полимерная профильная мембрана или классический битумный рулонный материал, настилаемый в 2-3 слоя.

Поскольку зимы в нашей стране холодные, теплоизоляция фундамента – стандартная процедура. Для утепления плитного основания применяется экструдированный пенополистирол (ЭППС) повышенной плотности.

Армирование

Фундамент плита своими руками: пошаговая инструкция

Изготовление армирующего каркаса начинается с нижнего ряда, соединение прутков между собой выполняется с помощью вязальной проволоки. Для обеспечения защитного слоя бетона 30-50 мм устанавливаются специальные пластиковые подставки под арматурную сетку.

Для обеспечения необходимого расстояния между двумя рядами каркаса применяются специальные подставки «пауки», которые изготовляются самостоятельно из обрезков арматуры. Их количество – 2 штуки на 1 кв. м.