Калькулятор расчета оптимальной толщины монолитной фундаментной плиты

Принцип работы плитного фундамента

В связи со все большим ростом населения и расширением среды его обитания, все чаще возникает необходимость возводить постройки на слабых, постоянно влажных, пучинистых, мерзлых и других видах грунтов. Загородные дома имеют все более сложную архитектурную конструкцию, которая включает в себя и различные виды встроенных гаражей, разновысокие этажи, нестандартные решения лестничных маршей и т.д. Несущие стены распределяются по площади фундамента неравномерно, давят на опору с разной силой. Современные строения становятся все больше, выше и тяжелее.

Фундамент постоянно подвергается воздействию извне. Деформация и разрушение несущих конструкций могут появиться вследствие многих факторов, например:

  1. Неравномерное воздействие постройки сверху.
  2. Движение, деформация грунтов снизу.

Чтобы предотвратить это, нужно не только правильно произвести расчет монолитной плиты фундамента на нагрузку под дом. Также можно заранее:

  • перераспределить давление «сверху-вниз» путем усиления пространственной жесткости фундамента;
  • снизить нагрузку здания на грунт путем увеличения опорной площади фундамента;
  • устранить неравномерность промерзания почвы путем разделения его и отапливаемой площади теплоизолятором.

Эти требования удовлетворяет использование плитного основания. Представляя собой единую платформу под строением, при грамотном проектировании он не подвержен локальным изгибам и без деформаций «плавает» вместе с грунтом. Почва под ним не промерзает из-за высоких теплоизоляционных свойств материалов.

Пример расчета ленточного фундамента по несущей способности грунта для дома из кирпича

Для получения более достоверных и надежных данных рекомендуется использовать прочностные характеристики грунта, полученные в результате испытаний. Это также приводит, как правило, к уменьшению ширины фундамента при его проектировании (при расчете минимальной ширины фундамента).

Рекомендуемый вариант. Если вам известны прочностные характеристики грунта, конструктивная схема здания (сооружения), длина и высота здания (сооружения), то выбираем данный пункт меню.

Также данный пункт меню выбираем при условии, если прочностные характеристики получены не в результате испытаний, а взяты по таблицам приложения Б СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*). Для того чтобы подобрать расчетное значение удельного сцепления грунта и угол внутреннего трения по данному приложению необходимо знать тип грунта, коэффициент его пористости и показатель текучести .

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

Расчетное сопротивление грунта в данном калькуляторе определяется для бесподвальных сооружений.

Если вы обладаете минимальными данными о параметрах здания (сооружения) и о грунте основания, то выбираем данный пункт меню.

Расчет сопротивления грунта основания в данном случае будет осуществлен через формулу, где основным параметром будет служить табличное сопротивление грунта .

Самостоятельное определение типа грунта

Самостоятельное определение плотности грунта

Самостоятельное определение показателя текучести

  • Общая длина ленты

– Длина фундамента по центру ленты с учетом внутренних перегородок.

Площадь подошвы ленты

– Площадь опоры фундамента на почву. Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.

Площадь внешней боковой поверхности

– Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.

Объем бетона

– Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.

Вес бетона

– Указан примерный вес бетона по средней плотности.

Нагрузка на почву от фундамента

– Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры

– Минимальный диаметр по СП 52-101-2003, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.

Минимальное кол-во рядов арматуры в верхнем и нижнем поясах

– Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.

Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)

– Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СП 52-101-2003.

Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов)

– Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.

Величина нахлеста арматуры

– При креплении отрезков стержней внахлест.

Общая длина арматуры

– Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.

Общий вес арматуры

– Вес арматурного каркаса.

Толщина доски опалубки

– Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.

Кол-во досок для опалубки

– Количество материала для опалубки заданного размера.

Как рассчитать диаметр арматуры

При армировании плитного фундамента, даже по схемам можно сделать примерные расчеты материала. Общую площадь сечения арматуры для монолитного основания в одном направлении берут не меньше 0.3 % от общих показателей сечения фундамента. Если длина стороны плиты меньше 3 м, подойдет диаметр стержня 1 см, при большей длине – 1,2 см. Вертикальные прутки должны быть не менее 6 см. Максимальные размеры изделий 4 см, в практическом применении используют 1.2, 1.4, 1.6 см.

Пример расчета

В исходных данных указана железобетонная поверхность 8х8 м. Рекомендованный размер шага для частных домов 20 см. В данном примере не рассматривается усиление зон, где будут расположены несущие стены. Для определения диаметров следует учитывать, что укладка будет производиться в два ряда. Потому что толщина конструкции превышает 15 см.

Арматурная сеткаИсточник slo.wikiwiex.ru

Расчет нужной площади металлических стержней производят по такой последовательности:

  • вычисление площади поперечного сечения фундаментного основания: 8 м * 0.2 м = 1.6 м2; 
  • расчеты минимальной площади всего арматурного материала: 1.6 м2 * 0.3 % = 0.0048 м2 (36см2); 
  • показатели минимальной площади арматуры, одно направление, один ряд: 48 см2/2 = 24 см2. 

Для того чтобы правильно рассчитать количество стройматериалов рекомендуется использовать схему. При вычислении длины прутков также следует учесть: 

  • толщину бетонного слоя предназначенного для защиты – 2-3 см с двух сторон; 
  • допустимый нахлест; 
  • вертикальное армирование; 
  • количество стержней для П-образных хомутов. 

Видео описание

Еще можно рассчитать фундамент с помощью онлайн калькулятора. Только надо учитывать, что неизвестно, какие допуски и формулы прячутся за интерфейсом программы. Поэтому, калькулятор арматуры для монолитной плиты можно использовать только для примерных вычислений.

Ошибки при монтаже армирующей конструкции

Даже мелкие недочеты могут повлечь разрушение фундамента или привести к усложнению процесса бетонирования. Распространенные ошибки при создании каркаса и как их избежать:

  • стержни соединенные встык, приведут потере прочности каркасной конструкции; 
  • при монтаже армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к грунту либо воткнуты в него. Когда произойдет подвижка почвы, арматура врежется в грунт и при таком взаимодействии образуется коррозия металла, а это в свою очередь снизит прочность всего основания;

Фиксатор арматуры, который устанавливается между сеткамиИсточник buildpj.ru

несоблюдение рекомендаций по расположению арматуры влечет за собой разрушение плиты;

если у торцов стержней нет защитного покрытия, под влиянием влаги из бетонной смеси образуется коррозия изделий;

особое внимание следует уделять правильному армированию в углах постройки и в зонах под несущей стеной;

установка каркаса была произведена на деревянные бруски или прочие неподходящие элементы – это грубая ошибка. Использовать нужно только специальные фиксаторы

В противоположном случае влага проникнет к металлическим частям, что в свою очередь приведет к нарушению целостности бетонной основы.

Видео описание

Наглядно про изготовление опалубки и армирование плитного фундамента смотрите в видеоролике:

От правильного выполнения армирования плитного фундамента зависит прочность и длительность срока эксплуатации всего основания вашего дома. Поэтому все расчеты, подготовительные и монтажные работы должны выполняться профессионалами, которые не просто сделают все быстро и качественно, но и дадут на свою работу гарантию.

Несколько дополнительных сведений

Конечно, если известны все технические параметры перекрытия, ориентировочная масса, которая будет основной нагрузкой, выполнить нужные расчеты достаточно легко. При этом необходимо учесть существование нескольких разновидностей нагрузок.

В первую очередь, это продолжительность нагрузки. Она может существовать в виде:

  • постоянной;
  • временной.

Постоянную нагрузку создают:

  • мебель;
  • люди;
  • бытовая техника;
  • вещи, постоянно расположенные в помещении.

Кроме того, постоянно давит масса несущей конструкции, оказывает влияние горное давление.

Под временными нагрузками понимаются те, которые появляются при строительстве самых разных конструкций.

К особым нагрузкам относится сейсмическое воздействие, возможное изменение свойств грунта.

Кратковременные нагрузки возникают от оборудования, применяемого при строительстве здания, при атмосферном воздействии. Когда делается расчет самой большой нагрузки, необходимо учесть и длительные нагрузки. Они составляют большую группу, к ним можно отнести:

  • замерзание воды;
  • появление льда;
  • возникновение трещин;
  • линию жесткости;
  • кирпичную стенку:
  • цементную стяжку;
  • покрытие напольной поверхности;
  • массу перегородок;
  • массу оборудования для выполнения стационарной работы, это могут быть конвейерные установки, различные аппараты, твердые или жидкообразные тела;
  • вес стеллажей, находящихся на складе или в другом помещении;
  • массу скопившейся пыли, этот фактор часто игнорируют, однако его необходимо обязательно принимать к сведению, это также лишний вес;
  • атмосферные осадки.
  • Виды и достоинства данного изделия
  • Материалы и конструкционные находки
  • Различные виды нагрузок
  • Маркировка железобетонных изделий
  • Расчет предельно допустимых нагрузок
  • Способ пересчета нагрузок на квадратный м
  • Нагрузки при ремонтах старых квартир

Кто не мечтает завести домик в деревне или отремонтировать с размахом квартиру в городе? Всякий, кто занимается частным строительством или ремонтом, должен задуматься о том, сколько выдерживает плита перекрытия. Сколько нагрузки, полезной или декоративной, она вынесет и не прогнется? Чтобы ответить на все эти вопросы, нужно сначала разобраться в конструкции плит и их маркировке.

Перед постройкой многоэтажного здания, нужно обязательно рассчитать, сколько может выдержать плита перекрытия.

Глубина размещения

В большинстве случаев закладка плитной фундаментной основы выполняется с незначительной глубиной. Если проектом не предусмотрены подвалы или подземные парковки, плиту разрешается заливать по уровню земной поверхности.

При наличии подвала или подземного яруса, глубину расположения плиты уточняют с учетом размеров запланированного помещения и значением его высоты.

Основными факторами, определяющими глубину закладки фундаментной плиты, считаются:

  • точка промерзания почвы;
  • тип почвенного состава;
  • создаваемая нагрузка на грунт;
  • расположение грунтовой влаги.

Решив возводить плитный фундамент своими руками, размеры котлована определите сами, уточнив число слоев:

  • если грунт илистый, то укладывается слой геотекстиля. В иных случаях такая работа не выполняется;
  • подушка из щебенки и песка. Значение ее толщины варьируется в пределах пятнадцати – шестидесяти сантиметров и определяется промерзанием земли и ее типовыми отличиями. Если земля промерзает на глубину более метра, следует насыпать около сорока сантиметров песка и до пятнадцати – щебенки. В случае, когда промерзание не превышает метровую отметку, общая высота подушки может составлять тридцать – сорок сантиметров;
  • толщина бетонной основы, с помощью которой формируется ровная поверхность под укладку теплоизоляционного материала. Если предстоит строительство небольшого домика, то этот вид работ разрешается не выполнять;
  • теплоизоляционный слой. Для теплых районов он достигает десяти сантиметров, для холодных – пятнадцати. Следует также учесть показатель влажности почвенного состава, от которого тоже зависит толщина теплоизоляции.

Расчеты по глубине закладки фундамента выполняются индивидуально, с учетом особенностей участка, отведенного под строительство. В северных районах с нестабильными почвами устраивают котлованы глубиной от восьмидесяти сантиметров до одного метра, при этом вся толщина основания составляет сто – сто двадцать сантиметров. Если строительство ведется по стабильным почвенным составам в районах с теплым климатом, глубины котлована хватит в тридцать – сорок сантиметров. При этом фундаментная основа составляет 0.5 – 0.6 м.

А какой должна быть толщина плиты фундамента на скальном участке? Достаточно двадцати сантиметров.

Армирование фундаментной плиты

Арматура в фундамент в этом случае укладывается неравномерно. Необходимо усилить конструкцию в местах наибольшего продавливания. Если толщина элемента не превышает 150 мм, то армирование для монолитной плиты фундамента выполняется одной сеткой. Такое бывает при строительстве небольших сооружений. Также тонкие плиты используются под крыльца.

Для жилого дома толщина фундамента обычно составляет 200—300 мм. Точное значение зависит от характеристик грунта и массы здания. В этом случае арматурные сетки укладываются в два слоя друг над другом. При монтаже каркасов необходимо соблюдать защитный слой бетона. Он позволяет предотвратить коррозию металла. При возведении фундаментов величина защитного слоя принимается равной 40 мм.

Диаметр армирования

Перед тем как вязать арматуру для фундамента, потребуется подобрать ее сечение. Рабочий стержни в плите располагаются перпендикулярно в обоих направлениях. Для соединения верхнего и нижнего ряда используют вертикальные хомуты. Общее сечение всех прутов в одном направлении должно составлять не менее 0,3% от площади сечения плиты в этом же направлении.

Если сторона фундамента не превышает 3 м, то минимально допустимый диаметр рабочих прутов назначается равным 10 мм. Во всех остальных случаях он составляет 12 мм. Максимально допустимое сечение — 40 мм. На практике чаще всего используют стержни от 12 до 16 мм.

Перед закупкой материалов рекомендуется посчитать массу необходимой арматуры для каждого диаметра. К полученному значению прибавляют примерно 5 % на неучтенные расходы.

Укладка металла по основной ширине

Схемы армирования монолитной плиты фундамента по основной ширине предполагают постоянные размеры ячейки. Шаг прутьев принимается одинаковым независимо от расположения в плите и направления. Обычно он находится в пределах 200—400 мм. Чем тяжелее здание, тем чаще армируют монолитную плиту. Для кирпичного дома рекомендуется назначать расстояние 200 мм, для деревянного или каркасного можно взять большее значение шага

При этом важно помнить, что расстояние между параллельными прутами не может превышать толщину фундамента более чем в полтора раза

Обычно и для верхнего, и для нижнего армирования используют одинаковые элементы. Но если есть необходимость уложить пруты разного диаметра, то те, которые имеют большее сечение укладывают снизу. Такое армирование плиты фундамента позволяет усилить конструкцию в нижней части. Именно там возникают наибольшие изгибающие силы.

С торцов вязка арматуры для фундамента предполагает укладку П-образных стержней. Они необходимы для того, чтобы связать в одну систему верхнюю и нижнюю часть армирования. Также они предотвращают разрушение конструкции из-за крутящих моментов.

Зоны продавливания

Связанный каркас должен учитывать места, в которых изгиб ощущается больше всего. В жилом доме зонами продавливания будут участки, в которых опираются стены. Укладка металла в этой области осуществляется с меньшим шагом. Это значит, что потребуется больше прутов.

Например, если для основной ширины фундамента использован шаг 200 мм, то для зон продавливания рекомендуется уменьшить это значение до 100 мм. При необходимости каркас плиты можно связать с каркасом монолитной стены подвала. Для этого на этапе возведения фундамента предусматривают выпуски металлических стержней.

Первый этап: определение расчетной длины плиты

Плита перекрытия может быть абсолютно любой длины, а вот длину пролета балки уже необходимо высчитывать отдельно.

Реальная длина может быть абсолютно любой, а вот расчетная длина, выражаясь другими словами, пролет балки (в данном случае плиты перекрытия) – совсем другое дело. Пролетом является расстояние между несущими стенами в свету. Это длина и ширина помещения от стенки до стенки, следовательно, определить пролет довольно просто. Следует измерить рулеткой либо другими подручными средствами данное расстояние. Реальная длина во всех случаях будет большей.

Железобетонная монолитная плита перекрытия может опираться на несущие стенки, которые выкладываются из кирпича, камня, шлакоблоков, керамзитобетона, пено- либо газобетона

В подобном случае это не очень важно, однако в случае, если несущие стенки выкладываются из материалов, которые имеют недостаточную прочность (газобетон, пенобетон, шлакоблок, керамзитобетон), также необходимо будет выполнить сбор некоторых дополнительных нагрузок

Данный пример содержит расчет для однопролетной плиты перекрытия, которая опирается на 2 несущих стенки. Расчет плиты из железобетона, которая опирается по контуру, то есть на 4 несущих стенки, или для многопролетных плит рассматриваться в данном материале не будет.

Чтобы то, что было сказано выше, усваивалось лучше, следует принять значение расчетной длины плиты l = 4 м.

Инструкция для калькулятора расчета плитного фундамента

Укажите необходимый масштаб чертежей.

Заполните размеры в миллиметрах:

X – Ширина фундамента определяется шириной Вашего дома, с учетом несущей способности грунта.

Y – Длина фундамента, как и предыдущий параметр зависит от габаритов дома.

H – Высота поперечного сечения (т.е. толщина плиты) выбирается с учетом характера грунта, глубины закладки и нагрузок действующих на основание во время эксплуатации. Значение H принимается в пределах 150-400 мм (рекомендуемое – 250 мм).

Плитный фундамент предполагает подготовку основания – рытье котлована глубиной примерно до 500 мм (для кирпичных сооружений, для более легких построек меньше) с последующей подсыпкой песка – слоем около 300 мм и щебня ≈200 мм. Материалы для обустройства гравийно-песчаной подушки необходимо учитывать дополнительно. Объём работ по рытью траншеи или котлована Вы можете оценить при помощи нашего калькулятора. Поверх песчаной подсыпки обязательно нужно устроить гидроизоляцию, поскольку без нее вода из бетонного раствора уйдет в песок, что значительно снизит прочность плиты.

Параметры арматуры:

Z – Длина ячейки, т.е. расстояние между продольными рядами арматуры. В железобетонных и плитах согласно СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции» (Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003) величина Z выбирается порядка 200 мм – при высоте поперечного сечения H <= 150 мм, при значении H > 150 мм – Z ≈ 400 мм.

W – Ширина ячейки между поперечными рядами принимается – от 75 до 400 мм.

R – Число рядов арматуры. Классическая схема армирования предполагает установку двух рядов арматуры, при этом нижний ряд арматуры работает на растяжение, верхний – на сжатие. Полезные рекомендации касаемо расчета армирования можно почерпнуть из СП 63.13330.2012.

Вес 1 м арматуры зависит от ее диаметра. Примерный вес одного метра популярных диаметров железной арматуры приведен в таблице.

Диаметр

арматуры, мм

Вес 1 погонного метра арматуры, кг
60,222
80,395
100,617
120,888
141,21
161,58
182
202,47
222,98
253,85
284,83
326,31

Параметры опалубки:

Доска в толщину для сборки опалубки принимается от 25 мм до 50 мм.

Доска в длину. Этот параметр обычно выбирается порядка 4000-6000 мм, в зависимости от выгодности цены на доску для опалубки.

Доска в ширину. Для изготовления опалубки используют обрезную доску шириной 100-200 мм.

Важно покрыть собранную опалубку изнутри полиэтиленовой пленкой, это исключит протечку бетона и даст возможность повторно использовать доски в строительных целях. Параметры состава бетона:. Параметры состава бетона:

Параметры состава бетона:

Масса мешка, кг – здесь введите, сколько весит 1 мешок цемента в килограммах.

Пропорции бетона по массе. Ориентировочное соотношение компонентов для бетонной смеси – на 1 часть цемента берется 2-3 части песка, щебень – 4-5 частей, вода — 1/2 части (смесь должна быть пластичной и не слишком жидкой). Однако в зависимости от требуемой марки бетона, используемой марки цемента, характеристик песка, щебня, использование пластификаторов или добавок пропорции могут меняться. Типовые нормы расхода цемента для приготовления бетонов сборных и монолитных бетонных, железобетонных изделий и конструкций регламентированы СНиП 5.01.23-83.

Впишите цены на строительные материалы: цемент (за мешок), песок (за 1 тонну), доску (за 1 кубический метр) и арматуру (за 1 тонну).

Нажмите «Рассчитать».

Данный строительный онлайн калькулятор сделает расчет следующих параметров:

  • площадь монолитной фундаментной плиты;
  • необходимый объем бетона для заливки такого типа основания;
  • площадь опалубки (т.е. площадь боковых поверхностей);
  • нужное количество пиломатериалов для опалубки и их цену;
  • сколько нужно мешков цемента, тонн песка и щебня на возведение плитного фундамента и стоимость этих составляющих бетона для заливки;
  • также будет сделан расчет требуемого количества горизонтальных и вертикальных рядов арматуры, ее длину, вес и стоимость арматуры для фундаментной плит.

Обратите внимание, если высота плиты не кратна высоте доски, то количество досок рассчитывается с учетом перекрытия всей высоты плиты. Итоговая цена возведения плитного фундамента даст представление об уровне материальных инвестиций в основу Вашего дома и позволит принять обдуманное решение о целесообразности такого типа фундамента. Также, Вы можете выбрать оптимальное для Вас решение, просчитав параметры других видов фундамента при помощи наших калькуляторов

Также, Вы можете выбрать оптимальное для Вас решение, просчитав параметры других видов фундамента при помощи наших калькуляторов.

Глубина размещения

В большинстве случаев закладка плитной фундаментной основы выполняется с незначительной глубиной. Если проектом не предусмотрены подвалы или подземные парковки, плиту разрешается заливать по уровню земной поверхности.

При наличии подвала или подземного яруса, глубину расположения плиты уточняют с учетом размеров запланированного помещения и значением его высоты.

Основными факторами, определяющими глубину закладки фундаментной плиты, считаются:

  • точка промерзания почвы;
  • тип почвенного состава;
  • создаваемая нагрузка на грунт;
  • расположение грунтовой влаги.

Решив возводить плитный фундамент своими руками, размеры котлована определите сами, уточнив число слоев:

  • если грунт илистый, то укладывается слой геотекстиля. В иных случаях такая работа не выполняется;
  • подушка из щебенки и песка. Значение ее толщины варьируется в пределах пятнадцати – шестидесяти сантиметров и определяется промерзанием земли и ее типовыми отличиями. Если земля промерзает на глубину более метра, следует насыпать около сорока сантиметров песка и до пятнадцати – щебенки. В случае, когда промерзание не превышает метровую отметку, общая высота подушки может составлять тридцать – сорок сантиметров;
  • толщина бетонной основы, с помощью которой формируется ровная поверхность под укладку теплоизоляционного материала. Если предстоит строительство небольшого домика, то этот вид работ разрешается не выполнять;
  • теплоизоляционный слой. Для теплых районов он достигает десяти сантиметров, для холодных – пятнадцати. Следует также учесть показатель влажности почвенного состава, от которого тоже зависит толщина теплоизоляции.

Расчеты по глубине закладки фундамента выполняются индивидуально, с учетом особенностей участка, отведенного под строительство. В северных районах с нестабильными почвами устраивают котлованы глубиной от восьмидесяти сантиметров до одного метра, при этом вся толщина основания составляет сто – сто двадцать сантиметров. Если строительство ведется по стабильным почвенным составам в районах с теплым климатом, глубины котлована хватит в тридцать – сорок сантиметров. При этом фундаментная основа составляет 0.5 – 0.6 м.

А какой должна быть толщина плиты фундамента на скальном участке? Достаточно двадцати сантиметров.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий