Сколько должна составлять толщина плиты фундамента и как правильно сделать расчеты показателя?

Сколько должна составлять толщина плиты фундамента и как правильно сделать расчеты показателя?

Толщину плитного фундамента рассчитывают на основании норм соответствующих сводов правил и СНиП.

Зная оптимальную величину параметра, застройщик может оставаться уверенным в прочности основания под строящееся сооружение, а также определить потребность в количестве бетона для плиты.

В статье расскажем о том, какой должна быть толщина фундамента из монолитной плиты, от чего зависит цифра и как сделать правильные расчеты.

От чего зависит показатель?

Плита в рассматриваемом случае представляет собой монолитное армированное основание под всей площадью сооружения.

Силовая конструкция состоит из принципиально значимых слоев:

1. уплотненной подушки из нерудных материалов;
2. теплоизолятора и гидроизолятора;
3. подбетонки, а также непосредственно бетонной плиты со вмурованным арматурным каркасом.

Толщина монолита определяет прочность и надежность основания и зависит от ряда параметров, в том числе:

• характеристик грунта под опорной площадью основания;
• глубины закладки силовой конструкции;
• проектных нагрузок, которые определяются конструктивными особенностями сооружения, условиями эксплуатации, климатическими условиями в регионе.

Профессиональные проектировщики учитывают все перечисленные факторы, для чего требуется доскональное понимание технологии и опыт в закладке плитных конструкций.

• толщины арматуры;
• промежутка между арматурными поясами;
• толщины бетона над и под арматурным каркасом.

Как правило, если сложить три указанных параметра, то получают значение толщины плиты в пределах от 0,2 до 0,3 м. Конечный показатель регулируют, учитывая особенности грунта, равномерность залегания пород и сложность конструкции будущего здания.

Помимо косвенной оценки, которую дают практикующие строители, согласно установленным нормам необходимо проверять выбранную толщину плиты относительно параметра – оптимальное удельное давление сооружением на грунт (подробнее в таблице).

Если давление, которое по проекту будет оказывать здание на грунт, будет отличаться от справочного значения не больше, чем на 25% в большую или меньшую сторону, то считают, что толщина плиты выбрана правильно.

Оптимальное значение распределенной нагрузки (кгс/см²) в зависимости от типа грунта
пластичные глины, супеси	0,50
плотные пески, суглинки	0,35
пески средней плотности, твердая глина	0,25

Минимальные цифры по СНИП, СП

Согласно действующим стандартам (СНиП 2.02.01-83 и СП 50-101-2004), минимальная высота всего фундаментной конструкции с учетом всех слоев будет равна не меньше 0,6 м, при этом минимальная толщина самой плиты – 0,10–0,15 м.

При условии соблюдения правил СНиП и СП, наименьшее значение параметра допускается использовать в том случае, если выбран бетон марки не ниже М300 с прочностью В22,5.

Для того, чтобы обеспечить необходимый резерв прочности, застройщик должен провести армирование плиты, что в конечном счете позволит фундаменту быть стойким к деформирующим воздействиям со стороны грунта.

Выбор необоснованно толстой плиты приведет не только к перерасходу материальных и трудовых ресурсов. Значительное давление со стороны дома вместе с монолитным фундаментом со временем будет сопровождаться проседанием конструкции в грунте.

Чрезмерно «легкое» давление, свою очередь, приведет к тому, что плита будет перемещаться при малейших подвижках грунта (например, при оттаивании земли весной), уменьшая эксплуатационный ресурс всей постройки.

Исходя из вышеизложенного следует, что в задачи проектировщика входит выбор минимальной допустимой толщины плиты в зависимости от типа грунта, суммарных нагрузок и других факторов.

Усредненные показатели для разных строений

Разброс допустимых значений толщины плиты монолитного основания достаточно невелик. В частном домостроении можно ориентироваться на следующие показатели:

Тип постройки	Толщина плиты, м
Легковесные постройки, садовые сооружения	0,10–0,15
Кирпичные туалеты, гаражи, бани	0,15–0,20
Одноэтажный каркасный, деревянный или пенобетонный дом	0,20–0,25
Одноэтажный дом из кирпича или бетона	0,25–0,30
Двухэтажный дом	0,30–0,35
Кирпичный дом или постройка из других тяжеловесных стройматериалов в несколько этажей	0,30–0,40

Приведенные в таблице значения позволяют оценить, как толщина плиты зависит от сложности и веса возводимого сооружения. Увеличивать толщину до 0,5 м нецелесообразно, поскольку конструкция потеряет основное преимущество «плавающей» плиты – возможность перемещения вместе с сезонными подвижками грунта. Точные показатели получают расчетным путем на этапе проектирования плитного основания.

Как рассчитать?

Самый простой способ расчета толщины плитного основания основан на суммирование трех параметров:

• промежутка между армирующими поясами;
• толщины прутьев;
• толщины защитного бетонного слоя вокруг каркаса (от 4 см)

Правила армирования железобетонных фундаментов регламентируются соответствующими параграфами в СНиП 52-01-2003 и СП 52-103-2007.

Более обоснованный расчет ведут по нагрузкам от будущего сооружения. Например, для легкой постройки сельскохозяйственного назначения будет достаточно плиты высотой 0,1 м, а для загородного дома – 0,2–0,3 м.

При этом нужно учитывать особенности сооружения. Например, длинный и узкий фундамент для дома с минимальным количеством внутренних перегородок будет подвергать изгибающим нагрузкам, в результате чего могут возникнуть трещины в фундаментной плите приблизительно посередине. Чтобы этого избежать, целенаправленно приращивают толщину монолита.

Исходные данные для расчета

Таким образом, чтобы определить толщину плиты, застройщик должен обладать следующей информацией:

• знать тип грунта и, как следствие, оптимальное значение распределенной нагрузки;
• знать конструкционные параметры будущего сооружения и типы задействованных материалов, чтобы рассчитать проектные нагрузки;
• выбрать оптимальную схему армирования для заданных условий, а именно: диаметр прутков, размер ячеек, расстояние между поясами и т.п.

Последовательность вычислений

Вычисления толщины плиты проходит по следующему алгоритму:

1. Определение суммарных нагрузок.
2. Расчет удельного давления на грунт методом деления общего давления на площадь основания. Размер плиты должен превышать габариты самого сооружения минимум на 10 см с каждой стороны.
3. Сравнение удельного давления на грунт с оптимальным табличным значением.
4. Полученную разницу в результате вычислений из п.3 компенсируют массой ж/б плиты фундамента.
5. Зная массу монолиту и плотность железобетона, определяют объем конструкции.
6. Находят искомую высоту плиты методом деления объема на площадь основания.

Анализ результатов

Если найденное по алгоритму, описанному ранее, значение высоты плиты находится в пределах от 0,2 до 0,35 м, то полученный результат считают оптимальным. Как правило, значение округляют до числа, кратного 50 в большую или меньшую сторону, и для надежности пересчитывают нагрузку, чтобы сравнить с рекомендованным справочным значением (разница не должна составлять больше 25%).

Если высота плиты больше 0,35 м, то у застройщика появляются основания предположить, что плита в заданных условиях – не самое экономически целесообразное решение и есть смысл рассмотреть варианты с ленточным или столбчатым основанием.

Снизить толщину монолита можно за счет конструирования ребер жесткости, которые предотвратят горизонтальное смещение чрезмерно легкого фундамента. В рассматриваемом случае не обойтись без расчетов, которые могут провести только высококвалифицированные специалисты.

Если толщина плиты менее 0,1–0,15 м, то, вероятнее всего, проектное сооружение является слишком массивным для плитного фундамента и для участия в исследовании грунта и проектирования силовой конструкции нужно пригласить опытных специалистов.

Пример расчета

Заданные условия:

• дом 2 этажа площадью 6 на 9 м;
• стены из газосиликатных блоков;
• несущая перегородка – одна;
• толщина стен – 0,3 м;
• высота сооружения – 5,5 м;
• высота фронтона – 1,0 м;
• крыша – кровельная черепица;
• несущий слой – глина (справочное удельное давление – 0,25 кг/см 2 ).

В первую очередь находят общий вес сооружения, а именно:

• суммарная площадь всех стен (с фронтонами и перегородками, но без проемов окон и дверей) — 182 м², а их общая масса 182 × 180= 32 760 кг;
• площадь монолитного перекрытия за вычетом лестничного проема

Массы рассчитывают исходя из габаритов и удельного веса использованных строительных материалов (справочная информация).

Далее, исходя из условий проекта, находят площадь монолита (54 м²) и делят на нее суммарный вес дома:

До рекомендованного удельного давления для грунта не хватает 0,06 кг/см 2 . Находят массу плиты, умножая полученное значение на площадь основания, которое переводят в квадратные сантиметры:

Находят объем плиты, делением массы на плотность железобетона:

Определяют искомую высоту делением объема на площадь основания:

Для заданных условий можно рассмотреть два варианта, когда высота плиты будет равной 0,2 или 0,25 м. В первом случае ее масса составит 27 000 кг, а значит вместе с фундаментом здание будет оказывать давление, равное:

Разница с рекомендованным значением составит:

Полученный результат удовлетворяет проектным условиям и позволяет сэкономить на количестве бетона, поэтому принимают высоту плиты равной 0,2 м.

Заключение

Толщина плиты фундамента является важным показателем, поскольку от него зависит прочность и надежность всей конструкции.

Значение параметра будет варьироваться в коротких пределах, как правило, от 0,15 до 0,35 м, но во много определяться такими факторами, как вес конструкции, тип грунта, схема армирования и т.д. Поэтому, чтобы построить крепкий дом на плитном фундаменте, нужно со всей ответственностью отнестись к расчету толщины железобетонного монолита.

Фундамент под двухэтажный дом: какой глубины и высоты лучше использовать

Основные виды грунта, на которых ведется строительство:

• Скальный – самый надежный и прочный. Ему не грозит размывание и проседание. Промерзание не увеличивает его объем. Основание сооружений на скальном грунте проводится на его поверхности.
• Крупнообломочный – несцементированная порода с содержанием песка. Подразделяется на щебенистый и гравийный с содержанием частиц с фракцией более 10 и 2 мм соответственно. Устойчивость грунта к сжиманию позволяет проводить заглубление основания до 0,5 м.
• Песчаный – подразделяется на пылеватый, мелкий, средний и крупный, а также гравелистый. Пылеватый и мелкий проблематичные для строительства виды грунта, подвергающиеся морозному пучению. Средний, крупный и гравелистый – неплохая фундаментная основа. Заглубление основания рекомендовано до 1 м.
• Супесь и суглинок – имеют свойства песка и глины соответственно, но в значительно меньшей степени. Содержание глины в грунте от 10 до 30% относит его к суглинку, более низкое содержание глины в грунте относит его к супеси. Все грунты, содержащие глину, подвержены осадке под нагрузкой от фундамента в течение нескольких сезонов, а также пучению. Поэтому заглубление должно быть ниже уровня промерзания, ориентировочно от 1,5 до 2 м.
• Глинистый – связанный, во влажном состоянии пластичный. Закладка фундамента в него должна производиться с особой тщательностью, так как он сильно подвержен пучению, размывается и значительно оседает. Заглубление проводится на всю глубину промерзания грунта.
• Лессовидный – пористый, с высокой степенью поглощения влаги, значительно проседает. Основание на сваях будет оптимальным вариантом для лессовидного грунта. В противном случае необходимо утрамбовывать почву на глубину до 2 м.
• Торфяной – имеет волокнисто-пористую структуру, несущая способность очень слабая. Усадка длится продолжительное время. При строительстве грунт либо заменяют, либо используют свайный фундамент.

Второй этап строительства

Закончив с разметкой территории, нужно переходить к следующему этапу. На этом шаге работ нужно вырыть траншеи. Глубина фундамента будет зависеть от вида грунта, с которым придется работать. Что касается формы траншеи, в которую заливается фундамент, то она также будет зависеть от типа почвы. Если грунт имеет плотную структуру, тогда траншея будет вертикальной. В других случаях траншея копается в виде трапеции, чтобы избежать осыпания почвы.

Существует несколько стандартных размеров траншеи:

1. В песчаной почве глубина должны быть равна 1 м;
2. В глинистой почве глубина достигает 1,5 м;
3. В супеси максимальная глубина равна 1,25 м.

Бывают случаи, когда инструкция по установке основы рекомендует изменить глубину. Если это сделать, тогда придется устанавливать дополнительную опалубку или можно вырыть траншею в виде трапеции.

Траншея для фундамента и её наполнение

Чтобы избежать обваливания траншеи из-за влияния погодных условий, необходимо сразу приступать к укладке основы. Если на маленьком участке строится большой дом, тогда нужно вырыть траншею только на половину периметра. Когда ров будет залит ростверком, можно заняться остальной частью. Такой подход связан с размерами участка. Излишки земли некуда убирать.

Если же по некоторым причинам было решено заниматься фундаментом в другой день, рекомендуется ров не докапывать до конца примерно на 10 см. Это поможет сохранить характеристики несущего грунта, если в траншею попадет дождь.

Категорически запрещается досыпать в ров ранее выкопанную землю. Если это сделать, то в будущем начнется неравномерная усадка основания, а это повлечет за собой раскол дома.

При необходимости выравнивания дно рва нужно использовать песок, гравий или качественный уплотнитель. Самым лучшим вариантом является использование кирпичной кладки, которая заливается бетоном.

Многие малоопытные строители считают, что прочность дома будет лучшей, если глубже установить основу. К сожалению, это ошибочное мнение. Стоит помнить о таком природном явлении как промерзание бокового грунта. При низкой температуре он начинает пучиться. Тем самым воздействует на стенки фундамента.

Предлагаем ознакомиться: Антигрибковая грунтовка глубокого проникновения по бетону, противогрибковые средства для стен

Если был произведен глубокий монтаж основы дома, тогда при пучении вся основа будет разделена пополам. Нижняя часть останется в земле, а верхняя будет приподнята к верху. Это случается тогда, когда основа изготовлена из кирпичей, камней или блоков. Также может влиять масса дома. Если она слишком маленькая, то будет должным образом воздействовать на основу.

Влияние глубины промерзания грунта

Глубина промерзания грунта в значительной степени зависит от его вида. Чем сильнее почва насыщена водой, тем большему промерзанию и морозному пучению она подвержена. Свойство воды расширяться после замерзания губительно воздействует на основание сооружения, контактирующее с почвой, которая перенасыщена водой. Для предотвращения разрывов и трещин в основании сооружения фундамент необходимо заглублять ниже уровня промерзания почвы.

Расчет глубины промерзания почвы:

h=√М*k, где М – среднемесячная температура зимних месяцев (учитываются месяца, в которые температура отрицательна), k – коэффициент для определенного типа почвы.

Коэффициент, используемый для расчета в зависимости от типа грунта:

• Крупнообломочный – 0,34;
• Песчаный (крупный и средний) – 0,3;
• Песчаный (мелкий и пылеватый), супесь – 0,28;
• Глинистый и суглинки – 0,23.

Влияние грунтовых вод на глубину закладки

Грунтовые воды залегают в пористых и рыхлых почвах. Их уровень изменяется в зависимости от осадков и климата, связан с местным рельефом. Повышение уровня грунтовых может размыть основание строения, а понижение привести к оседанию.

1. Глубина залегания грунтовых вод не имеет значения при закладке фундамента на крупнообломочных и скальных породах, а также песчаных (с крупными частицами более 2мм);
2. Уровень подземных вод, находящихся глубже двух метров уровня промерзания почвы в пылеватых или мелких песках, не учитывается при закладывании фундамента. Если же грунтовые воды выше уровня промерзания почвы – глубже уровня промерзания.
3. При расчете уровня заглубления основания строения для глины и суглинка уровень подземных вод значения не имеет. Его в любом случае проводят ниже уровня промерзания.

Если уровень грунтовых вод очень высок, работы по проектированию основания строения лучше поручить специалисту, который сможет провести гидрогеологическое исследование участка для строительства. Как правило, в этом случае возводится свайный фундамент или специальный – монолитный плавающий.

Расчет глубины фундамента для двухэтажного дома

Чтобы произвести расчет глубины закладки основания жилища, кроме учета вышеперечисленных факторов, необходимо учитывать сведения о материале, из которого будет выполняться строительство. Двухэтажный дом относится к малоэтажным строениям, поэтому, если позволяют климатические условия и тип почвы, основанием для него может быть мелкозаглубленный ленточный фундамент.

Наиболее простой способ расчета: 0,8 * X, где X – количество этажей. Следовательно, глубина фундамента для двухэтажного дома – 1,6 м.

Тонкости монтажного процесса

Монтаж фундамента для двухэтажного дома

Глубина фундамента для дома среди всех перечисленных вариаций наиболее широкое распространение получила первая, поэтому рассмотрим подробнее особенности строительных работ. Прежде всего отметим параметры: габариты, глубину ленточного фундамента для двухэтажного дома:

• ширина – на 10 см больше толщины несущих стен. Этого достаточно для последующего выполнения наружной отделки;
• высота – 30 см – оптимально;
• глубина – от 50 см и более, если в этом есть необходимость ввиду особенностей почвы.

После завершения рытья котлована его дно тщательно утрамбовывается, заполняется яма на 1/3 перемешанным щебнем и песком мелкой фракции. Сыпучий материал нужно периодически увлажнять, так подушка результативнее уплотняется. Примерная высота 15-20 см. Далее настилается гидроизоляционный материал с нахлестом на стенки ямы, можно использовать обычный полиэтилен. Поверх можно налить небольшой шар цементного раствора, чтобы обеспечить фундаменту максимальную защиту от влаги.

Следующий этап – опалубка

Она собирается из досок шириной 4-5 см, должна возвышаться над уровнем земли на 30 см. Это пространство впоследствии станет цоколем.

Теперь можно приступать к установке арматуры. Лучше использовать ребристые прутья, потому как они прочнее удерживают бетонный раствор, которым впоследствии будут заливаться. Длинные пруты располагаются вдоль котлована на расстоянии 30 см (по 5 см отступа от каждого края), а короткие – перпендикулярно в верхней и нижней части с шагом в 25-30 см. Соединять элементы каркаса можно сваркой и вязкой, используя специальную проволоку и крючки. Последний метод считается более предпочтительным. Специалисты говорят о том, что соединения сваркой имеют меньшую прочность, по причине нарушения целостности металла.

Для приготовления бетонного раствора, которым впоследствии осуществляется заливка арматурного каркаса, используется цемент высокой марки. Это обеспечивает должную прочность застывшего фундамента, соответственно – устойчивость жилища. Заливка выполняется слоями по 15 см толщиной. Каждый из них нужно хорошо разровнять и дать ему время для полного застывания, накрыв пленкой.

Опалубка снимается через 7-10 дней после завершения заливочных работ, полного обустройства фундамента. Через этот же промежуток времени можно продолжать строительство, будучи полностью уверенными в должной прочности основания.

Завершающий этап – гидроизоляция фундамента

На застывший бетон наносится жидкое стекло или битумная мастика, после чего поверх наклеивается рубероид или используя современные материалы Гидроизол или Техноэласт. Важно обеспечить плотное прилегание гидроизоляции по всей поверхности, поддерживая ее максимальную эффективность. Оставшиеся свободные пространства (пазухи) заполняются мелким песком. Он периодически смачивается и тщательно утрамбовывается.

Разобравшись, какая глубина ленточного фундамента для двухэтажного дома считается оптимальной, изучив последовательность и тонкости выполнения монтажных работ, остается рассчитать объем необходимого материала. Здесь поможет проект здания с указанием количества и типов стен, их длины и ширины.

Схема составляется в обязательном порядке с отметкой всех значимых параметров и размеров. Закупать материалы необходимо с небольшим запасом, чтобы не останавливать монтажный процесс по причине их нехватки. Обратите внимание на диаметр арматуры – он определяется величиной нагрузки, приходящейся на фундамент, может колебаться в пределах 0,8-15 мм.

Виды фундамента и глубина заложения

В зависимости от рельефа участка, на котором ведется строительство, и типа грунта подбирается фундамент:

• Ленточный – на пучинистых почвах рекомендовано укладывать на глубину 80 см в расчете на каждый этаж. Такой тип рекомендован для строительных участков с относительно ровным рельефом, где перепады грунта не превышают 0,5 м. Ширина фундамента рассчитывается исходя из толщины будущих стен, добавив к этой величине 15 см. Более точные расчеты проводятся с учетом данных об участке, где ведется строительство.
• Плитный – сооружается на пучинистых и слабых почвах. Для двухэтажного дома достаточно высоты плиты 30-35 см.
• Столбчатый – подобен ленточному, но опорой в нем служит не лента, а столбы. Его толщину можно рассчитать зная толщину будущих стен.
• Свайный – используется на сложных, неустойчивых почвах. Минимальная глубина свайного фундамента 1,3 м.

Если предполагается возведение фундамента в местности со слабым грунтом, работы по его проектированию желательно поручить опытным специалистам. Они учтут все особенности участка и рассчитают параметры фундамента, который послужит надежной опорой для будущего дома.

Как залить фундамент

Перед началом работ по созданию фундамента производится разметка территории. Перед выкапыванием траншеи необходимо узнать о наличии на участке коммуникаций. После выкапывания ям или траншей выполняются следующие действия:

1. Уплотнение стенок. На данном этапе необходимо создать деревянную опалубку и надежно закрепить ее.
2. Создание песчаной подушки. Для этой цели в равной степени соединяется песок и щебень, после чего происходит засыпание в траншеи. Высота песчано-щебневой подушки должна составлять около трети высоты созданной ямы. Важно тщательно утрамбовать засыпанную смесь.
3. После этого происходит установка арматурного каркаса. В качестве элементов железного скелета используются прутья, диаметр которых должен составлять не менее 12 мм.
4. На следующем этапе в опалубку с арматурой заливается цементная смесь. Важно сделать это за один раз, так как если разделить работу на несколько этапов, несущая способность основания ослабится.
5. После завершения описываемых работ нужно накрыть созданную конструкцию пленкой.

Оптимальная марка бетона для фундамента двухэтажного дома – М 400. Это обозначение говорит о том, что на один квадратный сантиметр может приходиться нагрузка в 400 кг.

Источник https://stroim-domik.org/stroitelstvo/fundament/plitnyj/skolko-dolzhna-sostavlyat-tolshhina

Источник https://texnotoys.ru/otoplenie/tolshchina-fundamenta-dlya-2-etazhnogo-doma.html

Источник

Источник