Монолитный фундамент из железобетона для загородного строительства. Плита железобетонная монолитная

Конструкция фундаментных бетонных плит. Монтаж железобетонной монолитной плиты

Плита, как основа фундамента — это вид незаглубленного или малозаглубленного основания. Собственно, она представляет собой железобетонную плиту, устроенную на утрамбованном слое из песка или щебня.

Предварительно производится очистка участка, снимается верхний плодородный слой почвы и выполняется выравнивание строительного участка. Слой засыпаемого щебня должен составлять от 10 до 30 см, с поэтапной утрамбовкой после каждых 10 – 15 см.

Толщина основания обычно составляет от 20 до 40 см. При этом, возможна укладка, как цельного монолита, так и сборных железобетонных плит. В этом случае, для выравнивания поверх плит выполняется стяжка бетоном или цементом.

Однако с точки зрения долговечности, фундамент из плиты гораздо надежнее. Цельная конструкция обладает лучшим показателем жесткости в сравнении с собранным из отдельных элементов. Кроме того, для установки, к примеру, дорожных плит, потребуется использование техники для доставки и установки. Поэтому устройство железобетонного фундамента на месте обойдется дешевле.

При выполнении строительных фундаментных работ на месте застройки применяются плиты, которые изготавливаются из бетона или железобетона. Такие основания подходят для создания ленточных фундаментов. При этом допустимая ширина нагружаемой поверхности равняется 16 сантиметрам.

Материалы для устройства плит

Для изготовления железобетонных плит применяют специальный тяжелый бетон. В каждом отдельном случае, необходим расчет и выбор марки бетона, с учетом предполагаемой эксплуатации здания и особенностей климата.

То есть материал подбирается с учетом характеристик защиты от проникновения воды и сопротивления морозу.

При устройстве плит из бетона должны соблюдаться требования Госстандарта. Для придания жесткости конструкций, они армируются стальными стержнями или арматурной проволокой периодического профиля.

Мероприятия, предшествующие бетонированию плиты:

возведение временных строений и обеспечение пожарной безопасности;
подготовка необходимых инструментов, техники и материалов;

выполнение вспомогательных операций.

Бетонирование плиты фундамента

Это важный этап, который обеспечивает нужную прочность основания дома. Как правило, в процессе бетонирования участвуют несколько строителей, и привлекается необходимая техника.

Последовательность бетонирования

обеспечение транспортировки раствора на место устройства плиты;
выгрузка и укладка раствора, уплотнение бетонной массы с помощью вибратора;
разравнивание площадки.

Раствор доставляется на участок в специальных миксерах. При бетонировании фундаментной плиты головка вибратора должна располагаться таким образом, чтобы не допустить образование полостей. То есть ее необходимо разместить в расстояние между стержнями.

При осуществлении укладки раствора в холоде, раствор либо вообще не схватываться, либо его отвердевание достаточно слабое. Поэтому, если температура воздуха ниже четырех градусов, вокруг железобетонной плиты сооружается легкий деревянный каркас, на который натягивается полиэтилен.

Получается навес, внутрь которого устанавливается пушка для прогрева воздуха.

Прогревание выполняется до того момента, как бетон приобретет

kupildoma.ru

Как рассчитать монолитное перекрытие: расчет пролета

Многоэтажные здания в наше время проектируются с использованием габаритных унифицированных схем, причем основным типом перекрытий являются сборные перекрытия. Применение монолитных плит необходимо тогда, когда по каким-нибудь причинам необходимо отступить от унифицированных габаритных схем. К примеру, если по архитектурным или технологическим требованиям предусматриваются особенные характеристики здания (высота этажей, величина нагрузки, сложность очертаний в плане).

Армированный каркас для монолитного перекрытия

Подобные перекрытия отличаются гораздо большей жесткостью.

В сфере проектирования многоэтажных сооружений сложилось мнение о неиндустриальности монолитных железобетонных плит.

Однако с применением щитовой инвентарной опалубки и при надлежащей механизации работы монолитное перекрытие становится индустриальным и требует меньших денежных вложений (экономия электроэнергии).

Их достоинство заключается в большей жесткости в отличие от унифицированных конструкций (причиной тому является прочная связь элементов плиты), вследствие этого монолитные плиты зачастую являются более экономичными (из-за отсутствия сварных стыков и меньшего расхода материала). Главным минусом такого перекрытия является сложность работ в холодное время года.

Расчет монолитного перекрытия: обратиться за помощью или одолеть самому?

Не вызывает сомнений, что оптимальным вариантом строительства монолитной плиты является его проведение в полном соответствии с планом. Расчет конструкции, который проводится специалистами, имеет некоторые преимущества:

Схема монолитного армированного перекрытия: назначение элементов конструкции.

Монолитное перекрытие имеет требуемую несущую способность.

Количество и сортамент арматуры, толщина и марка бетонного перекрытия, которые применяются в конструкции по расчету профессионалов, считаются оптимальными, что дает возможность обойти ненужный избыток материалов и чрезмерные затраты труда.
Разработанная специалистами программа строительства разрешает опереть монолитную плиту не только на стены, но также и на отдельно взятые колонны, что во много раз расширяет свободу планировки дома. Причем армирование конструкции в местах его соприкосновения с колоннами во многом отличается от армирования обыкновенного перекрытия, поскольку в таких участках нужно устанавливать вспомогательные стержни арматуры усиления.
В проекте произведен четкий расчет всех объемов работ, что значительно помогает облегчить устройство конструкции тогда, когда с целью выполнения работ вы решите обратиться в строительную компанию или к частной бригаде.

Но что делать в том случае, если вы по какой-то причине не можете обратиться к подобного рода специалистам? Попробовать самостоятельно рассчитать устройство и армирование перекрытия? Конечно, вы можете предпринять такую попытку, но вряд ли сможете осуществить задуманное без наличия специального образования и навыков. Плюс к тому, при таких попытках от осознания того факта, что постичь такой расчет «в бравой кавалерийской атаке» не получается, многие поддаются панике и унынию.

Но не нужно отчаиваться, ведь вы строите свой собственный дом, а не торгово-развлекательный центра с помещениями размером 12 на 24 м, поэтому для устройства перекрытий в частном доме можно прибегнуть к стандартному решению. А за консультацией к специалистам вам стоит обращаться в тех случаях, если вы решите сделать ваше жилище с рядом из монолитных колонн и несущего перекрытия, или же в том случае, когда пролет перекрытия будет превышать 7 м.

Ребристые монолитные плиты являются системой перекрестных балок — основных и второстепенных, — которые соединяются монолитно между собой и поверху объединяющей их плитой.

Вернуться к оглавлению

Типы монолитных перекрытий

Балки и ригели, элементы балочного перекрытия, становятся одним целым с монолитной конструкцией.

Выделяют балочные и безбалочные системы плит. Балочный тип характеризуется наличием ригелей, которые располагаются либо поперек строения, либо крест-накрест. Безбалочное монолитное перекрытие не имеет выступающих ребер. Как показывает практика, целесообразней всего применять поперечное расположение ригелей. Но все-таки окончательный вариант зависит от назначения возводимого монолитного перекрытия, направлением в помещениях технологических потоков, характером размещения нагрузок, методом устройства жесткости каркаса, можно разместить крупногабаритное оборудование на ригелях конструкции непосредственно, на отдельный ригель нагрузка снижается. При устройстве монолитной конструкции балки и ригели становятся одним целым с плитами.

У безбалочного типа монолитного перекрытия отсутствуют выступающие ребра ригелей. Вместо них выступают участки плит 0,2-0,3 от места, где находится пролет. Им отведена роль плитных плоских ригелей, которые работают между колоннами в пролет по схеме балок. Из-за этого исключается устройство отверстий и проемов в участках междуколонных плит монолитного перекрытия, в этом качестве может применяться срединная часть монолитной плиты. Принимаются монолитные конструкции толщиной, которая примерно равна 1/32 самого большого пролета, и если пролет не превышает 6 м, проще изготавливать плиты монолитного перекрытия плоскими.

Вернуться к оглавлению

Ребристые монолитные перекрытия

Плиты перекрытия в данной конструкции опираются на главные и второстепенные балки.

Монолитные ребристые конструкции, у которых есть балочные плиты, состоят из главных балок , второстепенных балок и плиты, которая объединяется с балками в монолитное одно целое. Основные балки имеют упор на колонны и могут располагаться в поперечном или же продольном направлении. Принимается пролет основных балок в границах от 6 до 8 м. Высота главных балок принимается равной 1/8-1/15 величины, которой обладает пролет, а ширина — ½ значения высоты. У второстепенных балок монолитной конструкции пролет равен 5-7 м, и устанавливается шаг второстепенных балок от 1,5 до 3 м. От назначения монолитного перекрытия зависит значение толщины плиты, но оно должно быть не менее 60 мм. Если предусматриваются значительные нагрузки, то толщину плиты можно увеличить до 120 мм.

Плиты перекрытия работают в коротком направлении, опираясь при этом на главные и второстепенные балки. Во время сооружения ребристое монолитное перекрытие требует немалых затрат материала и рабочей силы, по этой причине зачастую их заменяют монолитным перекрытием по профнастилу.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами, которые упираются по контуру, состоят из равной высоты балок, которые в перпендикулярных направлениях опираются на колонны, и из плит, связанных монолитно с балками. Принимается пролет балок величиной в границах от 4 до 6 м. В зависимости от назначения конструкции, ее размеров и нагрузки, принимается толщина плит. Она находится в пределах от 60 до 160 мм. Если сетка колонн одинакова, конструкции с плитами, которые опираются по контуру, могут стать менее экономичными, нежели монолитное перекрытие с балочными плитами.

Вернуться к оглавлению

Безбалочный тип монолитного перекрытия

В основе безбалочной монолитной конструкции лежит сплошная плита, которая опирается на колонны. В таком типе перекрытия по сравнению с ребристым типом упрощается устройство опалубки. Можно придавать разнообразные архитектурные формы монолитным капителям. Толщина плиты принимается в пределах от 1/30 до 1/35 большего пролета. Безбалочные перекрытия дают возможность использовать объем перекрытия и являются экономически выгодней, если пролет не более 6 м с квадратной сеткой колонн и равномерно распределенными тяжелыми нагрузками на монолитное перекрытие. Безбалочный тип монолитного перекрытия более востребован в промышленном и жилом строительстве в случае устройства гладкого потолка.

Вернуться к оглавлению

Возведение монолитного перекрытия по профнастилу

Проектируя монолитное перекрытие по профнастилу, нужно соблюдать правила и требования СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» и СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Монолитные плиты по профнастилу используются при строительстве многоэтажных общественных и производственных зданий с широким диапазоном нагрузок, если пролет и шаги конструкций нестандартны, большом количестве отверстий и проемов, во время реконструкции построек и возведения рабочих площадок. Плиты монолитного перекрытия, имеющие один пролет, с внешней арматурой в форме стального профилированного настила, открытой снизу, обладают огнестойкостью в пределах 30 мин, неразрезные плиты конструкции, у которых имеется не один пролет, с расположенной по всей длине пролета верхней арматурой — 45 мин и больше.

Для многоэтажных зданий с широким диапазоном нагрузки используются монолитные перекрытия по профнастилу.

Используемый в качестве арматуры перекрытия профнастил должен иметь защитное покрытие (оцинковку или любое другое), которое сможет обеспечить ему стойкость к коррозионным процессам. Для устройства монолитного перекрытия, которое выполняется по профнастилу, возможно применение тяжелых бетонов на мелкозернистом или обычном заполнителе, а их класс по прочности на сжатие должен быть не ниже В15. Стальные прогоны делаются сварными из прокатной листовой или профильной стали или же из прокатных двутавров.

В основе такого перекрытия лежит монолитная железобетонная плита, которая бетонируется по профнастилу и применяется в роли внешней арматуры после набора бетоном необходимой прочности. Перекрытие может опираться на железобетонные либо стальные прогоны, а также на бетонные или кирпичные стены. Пролет плиты выбирается в диапазоне от 1,5 до 6 м. Возможен больший пролет при возведении временных опор на время бетонирования и набора прочности. Профилированные листы следует стыковать по длине впритык на прогонах, без нахлестки. По ширине профнастил стыкуется с помощью нахлестки боковых граней. В целях местного или общего усиления монолитного перекрытия производится установка вспомогательной арматуры в форме отдельных стержней, сеток и каркасов.

Толщина бетона поверх профнастила не должна быть менее 30 мм, а если в конструкции пола отсутствует бетонная стяжка, то толщина должна быть не менее 50 мм.

Толщина бетонной полки монолитной плиты над профилированными листами определяется через расчет деформации и прочности, а также следуя технико-экономическим соображениям. Ее значение не должно быть меньше 30 мм, а в случае отсутствия бетонной стяжки в конструкциях пола — не меньше 50 мм. Листы профнастила направляют широкими гофрами вниз. Если поперек настила размер отверстия не превышает значение в 500 мм, тогда необходимо усиление монолитной конструкции в виде установки в примыкающие к отверстию гофры продольных стержней арматуры, которые заводятся за оси прогонов, или же в форме поперечных стержней, которые будут окаймлять отверстие, заводя их на два-три гофра за пределы подрезки с каждой стороны. Если величина отверстия поперек гофр профнастила превышает 500 мм, то необходимо предусматривать в конструкции перекрытия по контуру отверстия вспомогательные компоненты балочной клетки, которые переносят нагрузку с ослабленного участка с отверстием на прогоны.

На этапе возведения стальной профнастил является несущей конструкцией. Осуществляя расчет, узнают его жесткость и прочность как для тонкостенного стального изгибаемого элемента, который работает на нагрузку от своей массы настила, массы бетона и монтажных нагрузок, которые включают в себя массу рабочих и оборудования в процессе строительства монолитного перекрытия. Во время эксплуатации несущей конструкцией выступает монолитная железобетонная плита перекрытия, в которой профилированные листы применяются в качестве внешней рабочей арматуры.

Вернуться к оглавлению

Опора монолитного перекрытия по профнастилу

В зависимости от схемы расчета, при опоре монолитной плиты можно использовать не одно решение. В строениях, стены которых состоят из монолитного железобетона или кирпича, плиты с последующим замоноличиванием опорного участка опираются на стены. На опоре устраивается закладная деталь в форме металлического уголка, к ней дюбелями крепится профнастил.

Вернуться к оглавлению

Программа армирования монолитного перекрытия

Этап армирования монолитных перекрытий является весьма ответственным при возведении дома. От правильности его выполнения зависит не только несущая способность постройки, но и ее стоимость.

Армирование монолитного перекрытия производится в два слоя. Как основания применяются стержни арматуры А-500С 10 мм диаметром, которая кладется с шагом в 200 мм как в верхнем, так и нижнем слое. При помощи вязальной проволоки 1,2-1,5 мм диаметром стержни арматуры соединяются в сетки; они легко связываются друг с другом при помощи специального крючка. Арматурная сетка должна не доходить своими торцами до вертикальной опалубки по плоскости перекрытия на расстояние 20-25 мм.

Схема армированного монолитного перекрытия

Сделать две основные арматурные сетки — только часть дела. Следующей стадией будет выполнение армирования плиты, то есть размещение сеток на требуемое расстояние по высоте. Отталкиваясь от того, что арматурная сетка должна защищаться слоем бетона 20 мм толщиной, по вертикали расстояние между слоями арматуры должно быть 105-125 мм. Для этого делаются специальные фиксаторы из арматуры диаметром 10 мм. Опорные нижние части и верхняя горизонтальная полка фиксатора имеют длину по 350 мм. Расчет длины вертикальных частей делают в зависимости от толщины перекрытия, так что они составляют от 105 до 125 мм.

Сделать такие фиксаторы из арматуры, как и другие детали армирования монолитного перекрытия, нетрудно при помощи гибочного приспособления, которое можно сделать самостоятельно. Размещаются фиксаторы разделения верхнего и нижнего слоя арматуры с шагом 1×1 м, каждый новый ряд в шахматном порядке от предыдущего. Причем фиксатор устанавливается под углом 10-15 градусов по отношению к главным стержням арматурного каркаса.

Вернуться к оглавлению

Расчет прочности монолитной плиты перекрытия

Произвести расчет перекрытия поможет специальная компьютерная программа, но она не может учитывать абсолютно всех нюансов, таких как характеристики арматуры и бетона. В любом случае требуется непосредственное участие проектировщика. Если не произвести для монолитного перекрытия профессиональный расчет, оно рискует быть недостаточно прочным или непомерно затратным.

Однако если вы решили взять все в свои руки и не обращаться к специалистам, то ниже можете ознакомиться с тем, как правильно рассчитать монолитное перекрытие.

Как правило, прочностный расчет монолитного перекрытия сводится к сопоставлению двух факторов:

Для того чтобы рассчитать нагрузку на монолитную плиту перекрытия лучше всего обратиться за помощью к профессионалам или специальным программам.

Нагрузок, которые действуют в плите.
Прочности армированных сечений плиты.

Первое значение должно быть меньше второго.

Разберемся сперва, как рассчитать нагрузку на монолитное перекрытие.

Имеем следующие постоянные:

Собственный вес пола, толщина которого 50-100 мм (стяжка, к примеру) — 2,2 т/м2 × 1,2 = 2,64 т/м3 (если пол 50 мм — 110 кг/м3).

Свой вес с комплектом надежности по нагрузке 205 т/м3 × 1,2 = 2,75 т/м3 (если плита 200 мм — 550 кг/м3).

Приведем перегородки из кирпича к площади перекрытия. Вес одного погонного метра перегородки, высота которой 3 м: 0,12м × 1,2 × 1,8 т/м3 × 3 м = 0,78 т/м. При шаге перегородок, к примеру, 4 м получается приблизительно 0,78/4 = 0,2 т/м2, получим вес перегородок, равный 300 кг/м2.

Расчет временной нагрузки: 150 × 1,3 = 195 кг/м2.

Расчет полной (максимальный уровень) нагрузки выглядит так: 550+110+300+195=1150 кг/м2.

Таким образом, для эскизных расчетов примем нагрузку, равную 1,2 т/м2.

Далее необходим расчет моментных усилий в сечениях перекрытия. Моментных — потому что на 95% изгибающие моменты определяют армирование изгибных плит. Какие сечение испытывают нагрузку? Участок центра плиты (середина пролета).

Изгибающие моменты в квадратной плите в каждом направлении А и В приблизительно могут быть вычислены как Mа=Mb = ql^2/23. Можно рассчитать несколько значений для частных случаев:

Плита в плане 4 × 4 м — Mа=Mb = 0,8 т/м.

Плита в плане 5 × 5 м — Mа=Mb = 1,3 т/м.

Плита в плане 6 × 6 м — Mа=Mb = 1,9 т/м.

1popotolku.ru

Расчет плиты перекрытия по формулам

Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия

Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.

Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.

В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж. Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки. Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.

Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.

Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета. Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 «Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения», а также в своде правил СП 52-1001-2003 «Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры».

Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.

Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.

Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть — подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.

Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х. На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут. Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.

Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.

Вернуться к оглавлению

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 железобетонного монолитного перекрытия 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.

Вернуться к оглавлению

Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия

Расчет нагрузок на плиту перекрытия считается отдельно для каждого конкретного случая строительства.

Данные параметры пока не известны, однако есть смысл их задать для того, чтобы была возможность произвести расчет.

Высота плиты задается как h = 10 см, условная ширина — b = 100 см. Условность в подобном случае означает то, что плита бетонного перекрытия будет рассматриваться как балка, которая имеет высоту 10 см и ширину 100 см. Следовательно, результаты, которые будут получены, могут применяться для всех оставшихся сантиметров ширины плиты. То есть, если планируется изготавливать плиту перекрытия, которая имеет расчетную длину 4 м и ширину 6 м, для каждого из данных 6 м необходимо применять параметры, определенные для расчетного 1 м.

Класс бетона будет принят B20, а класс арматуры — A400.

Далее происходит определение опор. В зависимости от ширины опирания плит перекрытия на стенки, от материала и веса несущих стенок плита перекрытия может рассматриваться как шарнирно опертая бесконсольная балка. Это является наиболее распространенным случаем.

Далее происходит сбор нагрузки на плиту. Они могут быть самыми разнообразными. Если смотреть с точки зрения строительной механики, все, что будет неподвижно лежать на балке, приклеено, прибито либо подвешено на плиту перекрытия — это статистическая и достаточно часто постоянная нагрузка. Все что ползает, ходит, ездит, бегает и падает на балку — динамические нагрузки. Подобные нагрузки чаще всего являются временными. Однако в рассматриваемом примере никакой разницы между постоянными и временными нагрузками делаться не будет.

Вернуться к оглавлению

Существующие виды нагрузок, сбор которых следует выполнить

Сбор нагрузок сосредоточен на том, что нагрузка может быть равномерно распределенной, сосредоточенной, неравномерно распределенной и другой. Однако нет смысла так сильно углубляться во все существующие варианты сочетания нагрузки, сбор которой производится. В данном примере будет равномерно распределенная нагрузка, потому как подобный случай загрузки для плит перекрытия в жилых частных домах является наиболее распространенным.

Сосредоточенная нагрузка должна измеряться в кг-силах (КГС) или в Ньютонах. Распределенная же нагрузка — в кгс/м.

Нагрузки на плиту перекрытия могут быть самыми разными, сосредоточенными, равномерно распределенными, неравномерно распределенными и т. д.

Чаще всего плиты перекрытия в частных домах рассчитываются на определенную нагрузку: q1 = 400 кг на 1 кв.м. При высоте плиты, которая равняется 10 см, вес плиты добавит к данной нагрузки еще порядка 250 кг на 1 кв.м. Керамическая плитка и стяжка — еще до 100 кг на 1 кв.м.

Подобная распределенная нагрузка будет учитывать практически все сочетания нагрузок на перекрытия в жилом доме, которые возможны. Однако стоит знать, что никто не запрещает рассчитывать конструкцию на большие нагрузки. В данном материале будет принято такое значение и, на всякий случай, следует умножить его на коэффициент надежности: y = 1.2.

q = (400 + 250 + 100) * 1.2 = 900 кг на 1 кв.м.

Будут рассчитываться параметры плиты, которая имеет ширину 100 см. Следовательно, данная распределенная нагрузка будет рассматриваться как плоская, которая действует по оси y на плиту перекрытия. Измеряется в кг/м.

Вернуться к оглавлению

Определения максимального изгибающего момента для нормального (поперечного) сечения балки

Для бесконсольной балки на двух шарнирных опорах (в данном случае — плита перекрытия, опирающаяся на стены, на которую действуют равномерно распределенные нагрузки) максимальный изгибающий момент будет посредине балки. Mmax = (q * l^2) / 8 (149:5.1)

Для пролета l = 4 м, Mmax = (900 * 4^2) / 8 = 1800 кг/м.

Необходимо знать, что расчет железобетонной арматуры по предельным усилиям согласно СП 52-101-2003 и СНиП 52-01-2003 основывается на следующих расчетных предпосылках:

Схема пустотелой армированной плиты перекрытия

Сопротивление бетона растяжению следует принять равным 0. Подобное допущение производится на том основании, что сопротивление бетона растяжению гораздо меньше сопротивления растяжению арматуры (ориентировочно в 100 раз), следовательно, в растянутой зоне конструкции из железобетона могут образовываться трещины из-за разрыва бетона. Таким образом на растяжение в нормальном сечении работает только арматура.
Сопротивление бетона сжатию следует принять равномерно распределенным по зоне сжатия. Оно принимается не более расчетного сопротивления Rb.
Растягивающие максимальные напряжения арматуры следует принимать не более, чем расчетное сопротивление Rs.

Чтобы не допускать эффект образования пластического шарнира и обрушения конструкции, которое возможно при этом, соотношение E высоты сжатой зоны бетона у к расстоянию от центра тяжести арматуры к верху балки h0, E = y/h0, должно быть не более, чем предельное значение ER. Предельное значение должно определяться по следующей формуле:

ER = 0.8 / (1 + Rs / 700).

Это эмпирическая формула, которая основывается на опыте проектирования конструкций из железобетона. Rs — расчетное сопротивление арматуры в МПа. Однако стоит знать, что на данном этапе с легкостью можно обойтись и таблицей граничных значений относительной высоты сжатой зоны бетона.

Вернуться к оглавлению

Некоторые нюансы

Есть примечание к значениям в таблице, пример которой содержится в материале. Если сбор нагрузок для расчета выполняется не профессиональными проектировщиками, рекомендуется занижать значения сжатой зоны ER приблизительно в 1,5 раза.

Дальнейший расчет будет производиться с учетом a = 2 см, где a — расстояние от низа балки до центра поперечного сечения арматуры.

При E меньше/равно ER и отсутствии арматуры в сжатой зоне бетонную прочность следует проверять согласно следующей формуле:

B < Rb*b*y (h0 — 0.5y).

Физический смысл данной формулы несложен. Любой момент может быть представлен в виде действующей силы с некоторым плечом, следовательно, для бетона понадобится соблюдать вышеприведенное условие.

Проверка прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой с учетом E меньше/равно ER производится согласно формуле: M < RsAs (h0 — 0.5y).

Суть данной формулы следующая: по расчетам арматура должна выдержать нагрузку такую же, как и бетон, потому как на арматуру будет действовать такая же сила с таким же плечом, как и на бетон.

Плиты перекрытия с разными несущими способностями, от 400 кг/м2 до 2300 кг/м2.

Примечание по этому поводу. Подобная расчетная схема, которая предполагает плечо действия силы (h0 — 0.5y), дает возможность довольно легко и просто определить основные параметры поперечного сечения согласно формулам, которые будут приведены ниже. Однако стоит понимать, что подобная расчетная схема вовсе не единственная.

Расчет может быть произведен относительно центра тяжести сечения, которое было приведено. В отличие от металлических и деревянных балок, рассчитывать железобетон по предельным растягивающим либо сжимающим напряжениям, которые возникают в нормальном (поперечном) сечении балки из железобетона несколько сложно.

Железобетон является композитным и очень неоднородным материалом. Однако и это еще не все. Многочисленные экспериментальные данные сообщают о том, что предел прочности, текучести, модуль упругости и другие различные механические характеристики имеют несколько значительный разброс. К примеру, при определении бетонного предела прочности на сжатие одинаковые результаты не будут получаться даже тогда, когда образцы изготавливаются из смеси бетона одного замеса.

Связано это с тем, что прочность бетона будет зависеть от большого количества различных факторов: качества (степени загрязненности в том числе) и крупности заполнителя, способа уплотнения смеси, активности цемента, различных технологических факторов и так далее. Обращая внимание на случайную природу данных факторов, естественно считать предел бетонной прочности случайной величиной.

Высота сжатой зоны бетона при отсутствии в ней арматуры может определяться по следующей формуле:

y = Rs*As / Rb*b.

Для того, чтобы определить сечение арматуры, прежде всего необходимо определить коэффициент am:

am = M / Rb*b*h0^2.

Арматура в сжатой зоне не требуется при am < aR. Значение aR определяется по таблице.

В случае, если арматура в сжатой зоне отсутствует, сечение арматуры необходимо определять согласно следующей формуле:

As = Rb * b * h0 (1 — корень кв.(1 — 2am)) * l * Rs.

Вернуться к оглавлению

Подбор сечения арматуры

Расчетное сопротивление растяжению для арматуры A400 будет: Rs = 3600 кгс/см кв. (355 МПа). Расчетное сопротивление бетонному сжатию (класс B20) будет: Rb = 117 кгс/см кв. (11.5 МПа). Все остальные нагрузки и параметры для имеющейся плиты были определены ранее. Прежде всего с помощью формулы будет определено значение коэффициента am:

am = 1800 / (1 * 0.08^2 * 1170000) = 0.24038.

Арматуры имеет два размера, условный и реальный размеры.

В связи с тем, что момент был определен в кг/м и размер поперечного сечения удобно подставлять в метрах тоже, значение расчетного сопротивления будет приведено кг/м кв. для того, чтобы соблюдалась размерность.

Подобное значение меньше предельного для такого класса арматуры согласно таблице (0.24038 < 0.39). Соответственно, арматура в сжатой зоне по расчетам не нужна. Следовательно, по формуле площадь сечения арматуры, которая требуется:

As = 117 * 100 * 8 (1 — корень кв. (1 — 2 * 0.24038)) / 3600 = 7.265 кв.см.

В подобном случае использовались размеры поперечного сечения в сантиметрах. Значение расчетных сопротивлений при этом было в кг/см кв. для того, чтобы упростить вычисления.

Для армирования 1 п.м имеющейся плиты перекрытия следует использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры будет 7.69 кв.см. Подбор арматуры достаточно удобно производится согласно следующей таблице.

Вернуться к оглавлению

Количество стержней для армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия

Для того чтобы армировать плиту, есть возможность использовать 7 стержней, которые имеют диаметр 12 мм с шагом 140 мм. Есть и другой вариант — 10 стержней, которые имеют диаметр 10 мм и шаг 100 мм.

Прочность бетона проверяется согласно следующей формуле:

y = 3600 * 7.69 / (117 * 100) = 2.366 см.

E = 2.366 / 8 = 0.29575. Данное значение меньше, чем граничное 0.531 согласно формулам и таблице, помимо того, оно меньше рекомендуемого 0.531/1.5 = 0.354, то есть удовлетворяет всем имеющимся требованиям.

117 * 100 * 2.366 (8 — 0.5 * 2.366) = 188709 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле. 36

3600 * 7.69 (8 — 0.5 * 2.366) = 188721 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле.

Устройство пола поверх монолитной армированной плиты перекрытия

Все необходимые требования таким образом соблюдаются.

В случае, если класс бетона будет увеличен до B25, арматуры при этом будет необходимо меньшее количество, потому как для B25 Rb = 148 кгс/см кв. (14.5 МПа).

am = 1800 / (1 * 0.08^2 * 1480000) = 0.19003.

As = 148 * 100 * 10 (1 — корень кв. (1 — 2 * 0.19)) / 3600 = 6.99 кв.см.

Таким образом, для того, чтобы армировать 1 п.м имеющейся плиты перекрытия, все равно понадобится использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм либо продолжать подбирать сечение.

Стоит сделать вывод, что сами расчеты достаточно просты, помимо того, они не займут большое количество времени. Однако при этом формулы понятнее не становятся. Совершенно любую железобетонную конструкцию теоретически можно рассчитать, исходя из классических, то есть предельно простых и наглядных формул.

Вернуться к оглавлению

Сбор нагрузок — некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

усилий, которые действуют в плитах;
прочностью армированных ее сечений.

Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.

Определение в нагруженных сечениях моментных усилий. Моментных, потому что изгибающие моменты будут определять на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения — середина пролета или, выражаясь другими словами, центр плиты.

Изгибающие моменты в квадратной плите, которая не защемлена по контуру (пример — на кирпичные стены) по каждому направлению X и Y могут определяться: Mx = My = ql^2 / 23.

Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

Плита в плане 6х6 м — Mx = My = 1.9тм.
Плита в плане 5х5 м — Mx = My = 1.3тм.
Плита в плане 4х4 м — Mx = My = 0.8тм.

При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

1popotolku.ru

классификация, формулы для расчетов, расчет плиты перекрытия

Плиты перекрытий Плита перекрытия — это горизонтальная строительная конструкция, которая разделяет этажи друг от друга. Эта конструкция является несущей, она распределяет нагрузки и обеспечивает жесткость здания. Монолитная плита перекрытия — это конструкция, изготовленная на месте строительства здания путем заливки арматуры бетонной смесью.

Нельзя изменять проект дома без согласования с архитектором, потому что эти плиты проектируются специально для конкретного здания, так как для них нужно определить расположение арматуры и способ опоры.

Сталь намного прочнее бетона, именно потому арматурная сетка находится внизу плиты. Эта сетка не должна быть впритык к опалубке, расстояние между арматурой и опалубкой должно быть больше 3 см. Арматуру используют сечением 8−12 мм. Бетон должен иметь толщину не менее 10 см. Плита должна быть забетонирована за один раз. Опалубка выполняется в виде дна и стен будущей плиты. Для долговечности, прочности и надежности перекрытия используют бетона марки М200 и выше. Для этого лучше покупать готовую бетонную смесь на заводе.

Преимущества монолитных плит перекрытий Этот тип перекрытий имеет преимущества перед готовыми железобетонными плитами:

монолитное перекрытие используют в тех случаях, когда сложно организовать работу подъемного крана на стройплощадке, а также если здание имеет нестандартные размеры и архитектурные формы;
благодаря прочной связи элементов плиты обеспечивается высокая жесткость конструкции;
экономия денежных средств на электроэнергию, погрузочно-разгрузочные работы, сварочные работы по устранению стыков, меньшие затраты на материалы;
все необходимые материалы есть в свободной продаже;
нижняя поверхность плиты гладкая и ровная, поэтому проводить штукатурные работы легче;
отсутствие стыков повышает звукоизоляцию здания;
материал не горит и не подвержен гниению;
такой метод построения здания позволяет делать выносные конструкции (балконы), основание которых — единая плита с межэтажным перекрытием. Это повышает прочность и надежность балкона.

Главный недостаток такого типа перекрытия состоит в повышенной сложности работ в холодное время года. Необходимая прочность достигается через 28 дней. Из-за высокой влажности и пониженной температуры бетон будет застывать дольше, что увеличивает сроки строительства. Для исполнения монолитного перекрытия требуются специалисты высокого класса, так как плиты надо усиливать дополнительными опорами.

Еще один недостаток заключается в том, что перед тем, как заливать арматуру бетоном, нужно сделать опалубку. Обычно это занимает много времени и древесного материала. В настоящее время этого недостатка можно избежать. На рынке стройматериалов продают или сдают в прокат готовые элементы щитовой опалубки (фанерные плиты).

Классификация монолитных плит перекрытия

Классификация монолитных плит Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Расчет параметров монолитной плиты перекрытия

Расчет параметров для плиты перекрытия Проект стоит доверить проверенным специалистам, которые грамотно его составят. В проекте приведены расчеты максимальной нагрузки на поперечное сечение плиты. Расчеты будут производиться с учетом индивидуальных предпочтений хозяина будущего здания. Помимо расчетов, в проекте специалисты предоставят свои рекомендации, какие материалы использовать.

Очень важно не допустить ошибку в проекте, поскольку от прочности перекрытия зависит надежность строения. Перекрытие может выдержать определенную нагрузку, выраженную в килограммах на один квадратный метр. Поэтому важно не изменять самостоятельно проект без согласования с архитектором. Любой перенос внутренних перегородок может негативно повлиять на распределение нагрузки на плиту перекрытия. Если превысить нагрузку, то бетон может не выдержать и треснуть, и появится риск обрушения основания этажа. Поэтому в расчетах учитываются характеристики используемых материалов, их общий вес, а также закладывается запас прочности монолитного перекрытия.

В случае усиления монолитного перекрытия железобетонными балками, которые пропускают под перекрытием, рассчитывают такие параметры, как высота, длина и ширина. Для расчетов параметра плиты необходимо знать толщину и площадь заливки бетона.

Как произвести расчеты для монолитной плиты Расчеты монолитного перекрытия состоят из расчетов его отдельных элементов. В первую очередь делается опалубка. Она должна быть качественной с ровным дном и боковыми стенками. Лучше всего использовать толстую ламинированную фанеру. Для подпорок используют брус сечением 10 на 10 см.

На втором этапе делается армирующая сетка. Для нее используют металлические прутки сечением 8−12 мм, которые перевязывают проволокой. Размер ячеек должен быть 20 см. Ячейки не должны быть частыми, поскольку это увеличивает массу плиты.

Запас прочности рассчитывается исходя из характера эксплуатации здания: нагрузка на перекрытие у частного дома и промышленного здания совершенно разная.

Разработаны специальные компьютерные программы для расчета перекрытий. Однако они не учитывают характеристик используемых материалов. Поэтому прибегнуть к помощи проектировщика придется в любом случае. Это позволит правильно сделать все расчеты и не переплатить за строительство.

Прочность перекрытия рассчитывается исходя из двух факторов: нагрузки плиты и прочности арматуры. Причем прочность арматуры должна быть больше нагрузок на плиту.

Нагрузка на 1 квадратный метр перекрытия рассчитывается исходя из следующих данных:

собственный вес перекрытия;
временная нагрузка на перекрытие.

В качестве наглядного примера будут приведены расчеты для жилого помещения размерами 6 на 10 метров. Балки расположены на расстоянии 2,5 метра друг от друга. Толщина перекрытия будет равна 80 мм, что отвечает требованиям формулы L/35 (где L — шаг балок): 2,5/35=0,071 (71 мм).

Ребристое монолитное перекрытие Временная нагрузка для жилого дома по нормативам составляет 150 кг/м2. Коэффициент запаса 1,3. Итого получается нагрузка 195 кг/м2.

Нагрузка от собственного веса перекрытия рассчитывается таким образом: толщина плиты 20 см умножается на величину 2500 — получается 500 кг/м2.

Максимальная нагрузка на монолитную плиту будет равна q=195+500=695 кг/м2.

После получения этих данных просчитывается шаг балок. Это необходимо для оптимального использования материалов (бетона и металла) и правильного распределения нагрузок на балки. Балки должны укладываться через равные расстояния. Обязательно надо выполнять следующее условие: L 1 /L 2 >2, где L 1 — это длина балки, а L 2 — расстояние (шаг) между балками. Длина балок 6 метров. Условие выполнено: 6/2,5=2,4.

Для расчета максимального изгибания плиты необходимы такие данные:

расчетное сопротивление бетона R b = 7,7 МПа;
арматура класса А400С;
расчетное сопротивление арматуры R s = 365 МПа.

Расстояние от арматуры до края плиты 35 мм.

Максимальный изгибающий момент рассчитывается так:

М = q*L 2 2/11. М=695*2,52/11=395 кг/м.

Монолитная плита перекрытия Перекрытие с нижней армированной сеткой должно выполнять следующее условие: a m <a r. Параметр a r нормативный и равен 0,440 для указанных материалов.

am=M/(Rb*b*h02), где

b — ширина перекрытия 6 м,

h 0 — расстояние от края плиты до центра тяжести арматуры, 0,08−0,035=0,045 м.

am=395/(77000*6*0,0452)=0,042.

0,042>0,440.

В противном случае, когда a m >a r, надо повышать марку бетона или увеличивать сечение арматуры.

При значении am=0,042 коэффициент, а равен 0,98.

Площадь рабочей арматуры

Аs = М/(R s * а*h 0) = 395/(36500000*0,98*0,045) = 0,000245 м2 =2,45см2.

На один метр монолитной плиты приходится 5 стержней диаметром 80 мм и площадью 2,45см2.

Погонная нагрузка на балку

695*2,5=1737,5 кг/м.

Балки опираются на стену на 20 см. Расчетная длина балки 6+2*0,2=6,4 м.

Максимальный момент в сечении балки

Мр=q*L2/8.

Мр=1737,5*6,42/8=8896 кг/м.

Требуемый момент сопротивления

Wтр=Мр/(1,12*R).

Wтр=8896/(1,12*21)=378 см3.

Особенности расчетов при строительстве плит Для такого сопротивления подходит двутавр № 27 с моментом сопротивления W=371 см3 и инерцией I=5010 см4.

Прочность балки проверяется таким образом:

R=Mp/1,12*Wtp

R=8896/(1,12*378)=21.

Расчетная R равна нормативной, что говорит о хорошей прочности балки.

Все константы и формулы можно найти в пособии к СНиП 2.03.01−84 «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».

Как видно, все формулы достаточно сложные и требуют определенных знаний, поэтому правильным решением будет обратиться к проверенной фирме, которая имеет высококвалифицированных специалистов в области проектирования и строительства.

plita.guru

Как сделать плитный фундамент

Плитный фундамент может выполнять как из монолитной плиты, так и из сборного железобетона (дорожные плиты). Но монолитный лучше, поскольку более надёжен и долговечен. Плитный фундамент может быть мелкозаглубленным или незаглубленным, в зависимости от типа грунта и конструкции вашего дома.

Высота плиты зависит от тяжести дома и может составлять 20-40 см. До заливки нужно создать основу из песка или щебня высотой 10-30 см. А до этого нужно выровнять землю.

Как залить монолитный плитный фундамент

До начала всех работ нужно рассчитать фундаментную плиту. Самостоятельно производить такой расчёт очень сложно, лучше доверить это дело специалисту, а еще лучше – профессионалу (вариант «как у соседа» не прокатит). Примерный расчет может подойти только для строительства гаража или сарая.

Этапы возведения монолитного плитного фундамента:

Разметка фундамента. Помимо ручного выравнивания сторон и сопоставления центральных точек пересечения нужно всё проверить нивелиром и теодолитом. Площадь должна быть больше площади дома на несколько метров, чтобы нормально производить строительные работы.
Рытьё котлована. Дно должно быть горизонтальным. Это легко проверить водяным уровнем или нивелиром.
Перед засыпкой песчаного основания желательно произвести настилку геотекстильных материалов (например, Дорнит). Это не даст песку уйти в глубь грунта. Далее создается песчаная подушка и трамбуется.
Монтаж дренажной системы (при необходимости), водопровода и канализации.
Бетонная подготовка. Заливаются 10 см бетонной стяжки с цементным раствором марки М100. Затем бетон обрабатывают битумной грунтовкой (60% солярка, 40% битум).
Рулонная гидроизоляция. Гидроизоляционные швы нужно соединять спайкой паяльной лампой или пропановой горелкой. Площадь гидроизоляционного слоя нужно увеличить на 30-50 см (а то и больше) от периметра фундамента. Это нужно для того, чтобы в опалубке завернуть гидроизоляцию наверх, защитив боковые стороны фундамента.
Необязательно, но желательно после гидроизоляции сделать теплоизоляцию. В будущем вы сможете значительно сэкономить на теплых полах и теплоизоляции в целом. Теплоизоляционный слой состоит из экструдированного пенополистирола (сверху его можно накрыть полиэтиленовой плёнкой).
Установка опалубки.
Монтирование двухслойного арматурного каркаса из арматуры толщиной 12-16 мм и сеткой примерно 20×20 см. Нижняя сетка расположена в 5 сантиметрах от нижней части плиты фундамента, а верхняя – в 5 см от верхней части.
Заливка бетона, затем снятие опалубки после засыхания смеси.
Если фундамент мелкозаглубленный, производится засыпка пазух возле плиты до ровного слоя с землёй.
Покрытие монолитной плиты гидроизоляцией для защиты стен от капиллярной влаги.

Преимущества монолитного плитного фундамента:

Дешевизна и простота возведения.
Максимальная площадь опоры на грунт даёт возможность повышенной устойчивости к слабым грунтам. Примером служит высокая лифтовая колонна в останкинской телебашне, которая стоит на монолитной плите толщиной 1 м.
Стены дома не будут потревожены смещением грунта, поскольку фундаментная монолитная плита будет передавать минимальные нагрузки на стены. Это позволит в любое время года делать перепланировку перегородок, что никак не скажется на фундаменте.
Фундамент одновременно является надёжным и тёплым полом при теплоизоляционном слое, не требующим дополнительной плиты перекрытия.
Нет нужды в глубоких раскопках для заложения фундамента, поскольку цельная плита создает минимальную нагрузку на грунт. Следовательно, грунтовые воды тоже не потревожат ваше основание (притом, что у него еще и хороший гидроизоляционный слой).

Дальше больше!

gold-cottage.ru

Фундамент монолитный железобетонный для загородного дома

Существует множество конструкций фундамента, которые подходят для строительства загородных домов: монолитная плита, столбы из бетона, сваи, ленточное основание. Особое внимание выбору фундамента стоит уделить в том случае, если вы планируете построить дом с колоннами. Колонны являются не только эффектным элементом декора, но и важной несущей конструкцией. Чтобы правильно исполнять свои функции, они должны иметь под собой надежный фундамент, построенный с учетом климатических и геологических особенностей местности.

Особенности местности, влияющие на выбор фундамента

Тип грунта

Прежде чем закладывать фундамент, вы должны определить, из какого грунта будет состоять его основание, которое в дальнейшем возьмет на себя вес постройки. В зависимости от состава все грунты обладают различной пучинистостью — способностью деформироваться в процессе замерзания и оттаивания. В результате фундамент поднимается зимой и опускается весной, причем этот процесс происходит неравномерно по всей его площади. Но даже если ваш дом будет стоять на грунте, обладающем высокой пучинистостью, вы можете сделать искусственное основание из песка или щебня.

Вам стоит с осторожностью подходить к возведению фундамента на глинистых грунтах, поскольку при насыщении влагой они становятся текучими, а при промерзании вспучиваются. Если ваш дом будет строиться на подобном грунте, вам необходимо предусмотреть искусственное основание из крупного песка или щебня. Тип и внутреннее устройство грунта вы можете определить самостоятельно или пригласить специалиста по инженерно-геологическим изысканиям.

Способы определения грунтов

Глубина промерзания грунта

Глубина, на которую способен промерзать грунт, зависит от среднегодовой температуры, а также от типа грунта. Чем крупнее частицы грунта, тем больше промежутки между ними, в которых накапливается, а затем замерзает вода. Минимальная глубина промерзания наблюдается у глин и песков, максимальная — у обломочных пород (щебень, галька).

Глубины промерзания грунтов в различных регионах РФ

Морозное пучение грунта

Обратная ситуация наблюдается при анализе пучения (деформации) грунта в процессе замерзания. Глинистые и торфяные грунты хорошо впитывают влагу, а следовательно, сильно расширяются при замерзании. Каменистые грунты не накапливают воду, а потому практически не подвержены деформации.

Уровень залегания грунтовых вод

Уровень грунтовых вод заметно влияет на поведение грунта в процессе замерзания. Если уровень вод расположен выше отметки, до которой промерзает почва, зимой вода превратится в лед. Это вызовет неравномерно вспучивание основания, что может привести к появлению трещин. Чтобы этого не случилось, проведите дренажные работы.

Основные типы фундаментов для загородного строительства

При возведении загородных домов чаще других применяются следующие конструкции фундаментов:

свайная;
столбчатая;
ленточная;
плитная.

Свайные конструкции применяются для крупногабаритных зданий на глинистых и торфяных грунтах и не используются для коттеджей стандартных габаритов. Столбчатые конструкции применяются исключительно для легких построек на непучинистых грунтах.

Монолитные железобетонные конструкции отлично подходят для тяжелых кирпичных, каменных и бетонных построек, имеющих колонны. При перемещении грунта монолитный фундамент движется вместе с ним не разрушаясь. Таким образом, если вы планируете строительство загородного коттеджа на торфяном или глинистом грунте, выбирайте монолитный фундамент, ленточный или плитный.

Монолитный плитный

Монолитный фундамент – это плита из железобетона, положенная на подушку из щебня или песка.

В качестве фундамента могут использоваться дорожные плиты, покрытые сверху специальной выравнивающей стяжкой из цемента или бетона.

Вы можете построить плитный фундамент двумя различными способами:

В качестве фундамента могут использоваться дорожные плиты, покрытые сверху специальной выравнивающей стяжкой из цемента или бетона. Плиты доставляются на стройплощадку и устанавливаются с помощью крана, что стоит немалых денег, к тому же не следует забывать о расходах на стяжку.
Заливка фундамента происходит непосредственно на стройплощадке. Такая конструкция фундамента надежнее предыдущей, поскольку равномерно распределяет нагрузку по всей площади основания. Благодаря этому снижается давление на почву, а при сезонном перемещении пластов грунта монолитная железобетонная плита сдвигается вместе с ними не деформируясь. Плитный железобетонный фундамент применяется при создании построек на ненадежных почвах (торфяных, глинистых) и в случае близости грунтовых вод к поверхности.

Монолитный плитный фундамент: структура

Рассмотрим основные этапы строительства плитной конструкции фундамента:

Производится разработка котлована и создание искусственного основания из песка или щебенки, если это необходимо.
Затем выполняется прокладка коммуникаций (водопровод, газ, канализация).
Поверх искусственного основания заливается слой бетона марки М100 толщиной не менее десяти сантиметров.
На застывший бетон укладывается гидроизоляция на основе битума.
Поверх битумного настила желательно уложить слой из пенополистирола, который обеспечит хорошую теплоизоляцию цокольного этажа.
Далее выполняется монтаж опалубки и сетчатой арматуры и заливка бетона марки не ниже М200.
Поверхность плиты выравнивается и укрывается пленкой, чтобы избежать высыхания. На застывание бетону требуется около месяца, и первую неделю вам придется каждый день поливать его поверхность водой, чтобы предотвратить растрескивание.

Как правило, под колонны устанавливается отдельный железобетонный фундамент, его устройство выполняется аналогичным образом.

Монолитный ленточный фундамент

Конструкция представляет собой полосу из железобетона, уложенную под несущие стены и колонны. Ленточный фундамент не менее надежен, чем плита, но при этом его возведение обходится дешевле.

Первые три операции, в ходе которых возводится ленточный фундамент, аналогичны тем же этапам для плитного. Затем в котлован укладывается арматура из металлических прутьев, связанных специальной проволокой, и сооружается опалубка из досок или шифера.

Монолитный ленточный фундаментКонструкция представляет собой полосу из железобетона, уложенную под несущие стены и колонны.

В опалубку заливается бетон, его поверхность выравнивается и накрывается пленкой. Для выравнивания поверхности бетона желательно использовать специальное устройство – виброрейку. Через тридцать дней опалубка удаляется, и ленточный фундамент с торцевых сторон покрывается битумной гидроизоляцией. Устройство железобетонного фундамента под колонны выполняется аналогично.

Монолитные фундаменты отличаются высокой надежностью, а также простым и понятным процессом строительства. Благодаря этому они являются самым удачным вариантом для возведения загородных коттеджей с колоннами на грунтах, подверженных сезонным сдвигам. В зависимости от ваших финансовых возможностей вы можете выбрать как плитный, так и ленточный вариант фундамента.

rfund.ru

Монолитная плита на ленточном фундаменте здания

Какой фундамент лучше: монолитная плита или ленточный? Когда устанавливается монолитная плита на ленточном фундаменте?

Схема норвежского фундамента с плавающим полом.

Монолитный плитный фундамент или монолитная плита — это сплошная железобетонная плита, которую устанавливают под всей площадью здания.

Из всех видов именно монолитная плита имеет наибольшую опорную площадь и поэтому обеспечивает устойчивость достаточно тяжелого строения на любых грунтах, даже имеющих низкую несущую способность.

Плитный фундамент

Благодаря большой площади он лучше противостоит нагрузкам пучения грунта. Под действием этих нагрузок плита поднимается и опускается. Поэтому такую конструкцию еще называют плавающей. Дом, построенный на монолитной плите, тоже двигается только целиком.

Благодаря этому здание избавляется от деформаций и перекосов. Толщина монолитной плиты бывает от 10 см и больше. Монолитная плита устанавливается так же, как лента, на утрамбованную гравийно-песчаную подушку. На подушку устанавливают гидроизоляцию, затем сверху укладывают арматурный каркас.

Схема плитного фундамента.

Он состоит из верхней и нижней арматурных сеток, которые прочно связаны между собой. Обычно для армирования монолитной плиты используют арматуру ребристого сечения диаметром до 16 мм. Требования к качеству арматуры у монолитной плиты выше, чем у ленточной конструкции. Так, лента подвергается нагрузке на изгиб в продольном направлении. Изгиб в поперечном направлении у нее не происходит, потому что ее ширина меньше, чем высота.

В ленточных конструкциях используют ребристую арматуру только при продольном армировании. Прутья поперечной арматуры бывают гладкими. А монолитная плита имеет другие пропорции, в ней возникают нагрузки на изгиб обычно вдоль и поперек конструкции. Также возникают и скручивающие нагрузки. Поэтому весь арматурный каркас должен быть изготовлен из ребристой арматуры. Это обеспечивает наиболее благоприятное сцепление с бетоном.

Между прутьями арматуры расстояние должно составлять от 30 см до 40 см. При этом на квадратный м расход арматуры намного больше, чем для других видов. Также для ее изготовления уходит большее количество бетона. Поэтому стоимость возведения монолитной плиты значительно выше, чем других конструкций.

Плитный фундамент может быть гладким или иметь ребра жесткости. Их выполняют на нижней стороне. Ребра жесткости направлены вниз. Они препятствуют перемещению в горизонтальном направлении и делают конструкцию более устойчивой к любым деформациям. Верхняя сторона является гладкой. Она является полом для цокольного этажа или подвального помещения. Выполнять монолитную плиту для возведения дома, не имеющего цокольного этажа или подвала, является экономически нецелесообразным.

Схема плитного фундамента с ребрами жесткости вверх.

Плитный фундамент может быть мелкозаглубленным и глубокозаглубленным. Для создания заглубленной плиты выкапывают котлован. При этом выполняют достаточно большой объем земляных работ. Плита обеспечивает наилучшую несущую способность строению и опирается на слой плотного сжимаемого грунта. Такая несущая способность достаточна для самых тяжелых зданий.

В индивидуальном строительстве монолитная плита применяется очень редко. В такой высокой несущей способности нет необходимости. Для выполнения конструкции необходимо извлечь слишком много грунта, что требует привлечения механизированной техники и специальных рабочих. По этой причине для индивидуального строительства частных домов наибольшее распространение приобрел мелкозаглубленный плитный фундамент.

Для монтажа мелкозаглубленной плиты необходимо снять плодородный слой земли и вместо него построить гравийно-песчаную подушку. Верхняя поверхность становится выше уровня поверхности земли.

Устойчивость мелкозаглубленной конструкции к нагрузкам морозного пучения достигается благодаря утеплению грунта. Устройство требует применения большего количества строительных материалов и обеспечивает конструкции здания большую опорную площадь.

Чтобы выяснить, какая опорная площадь необходима, производят расчет нагрузки. Ее сопоставляют с несущей способностью грунта. Обычно плиту выбирают для строительства зданий на слабых грунтах в районах с высоким уровнем залегания грунтовых вод. Если при строительстве здания характеристики грунта не требуют большой площади опоры, выбирают конструкцию ленты.

Вернуться к оглавлению

Преимущества плитного фундамента:

Схема плитного фундамента с ребрами жесткости вниз.

имеет большую опорную площадь;
можно устанавливать на любых грунтах;
можно устанавливать в районах с высоким уровнем грунтовых вод;
обеспечивает устойчивость тяжелых сооружений;
предотвращает любые деформации здания;
верхняя сторона служит полом цокольного этажа;
обеспечивает наилучшую несущую способность в сравнении с другими конструкциями.

Недостатки:

требует большой расход арматуры и бетона;
требует привлечение техники и строителей;
имеет высокую стоимость строительства.

Вернуться к оглавлению

Ленточный фундамент

Это железобетонная полоса, которую укладывают под несущими стенами дома. Ленточный фундамент распределяет вес дома по всему своему периметру. Он обеспечивает сопротивление силам вспучивания грунта и помогает избежать перекоса и проседания строения.

На ленточном фундаменте возводят как деревянные, так и монолитные дома. При его устройстве используется меньшее количество стройматериалов, выполняется меньшее количество земляных работ по сравнению с монолитной плитой. Стоимость ленты ниже.

Поэтому он считается самым популярным при строительстве частных домов и загородных дач. Такие конструкции устраиваются на гравийно-песчаную подушку. Ее покрывают гидроизоляцией. Если вес строящегося дома большой, устройство подушки из гравия и песка не обязательно. Ленточный фундамент бывает двух видов: сборный и монолитный.

Сборный ленточный фундамент собирают из отдельных железобетонных блоков, а затем выполняют крепление их между собой. Отдельные части конструкции соединяют при помощи цемента и установки арматуры.

Схема армирования монолитного плитного фундамента.

При возведении монолитного создают арматурный каркас и выполняют заливку бетона непосредственно на строительном объекте. За счет этого достигается монолитность, то есть неразрывность основания.

Ленточные конструкции бывают глубокозаглубленные и мелкозаглубленные.

Глубина заложения конструкции зависит от вида грунта и предполагаемых нагрузок от будущего здания. Например, при строительстве деревянного дома фундамент выполняют мелкозаглубленный. При строительстве тяжелой монолитной конструкции здания обычно устраивают глубокозаглубленный ленточный фундамент.

Он, так же как и плитный, позволяет устраивать подвал или цокольный этаж. Для обеспечения устойчивости здания рекомендуется ленточный фундамент выполнять с расширением к основанию. Его поперечное сечение имеет форму трапеции, которая расходится к основанию. Иногда создают прямоугольное поперечное сечение.

Конструкция испытывает продольные и поперечные нагрузки. При устройстве ленточного фундамента можно избежать воздействия поперечных нагрузок. Для этого его высоту делают в два раза больше, чем ширину. Это позволит снизить поперечные нагрузки и предотвратить поперечные деформации.

Поэтому при устройстве арматурного каркаса используют гладкую поперечную арматуру. Конструкция испытывает только продольные нагрузки. Они вызваны неравномерной нагрузкой здания и нагрузками вспучивания почвы.

Продольная арматура должна быть с ребристым сечением. Она обеспечивает сцепление арматуры с бетоном. Благодаря этому конструкция выдерживает более сильные нагрузки. Углы ленточного фундамента больше всего подвержены деформациям и разломам. Поэтому с особой тщательностью нужно выполнять армирование углов.

Схема съемной опалубки для фундамента.

Преимущества ленточного фундамента:

распределяет вес здания по всему периметру;
обеспечивает сопротивление нагрузкам вспучивания грунта;
помогает избежать деформаций строения;
используется меньшее количество стройматериалов по сравнению с монолитной плитой;
меньший объем земляных работ;
ниже стоимость строительства.

Недостатки ленточного фундамента:

не может использоваться для строений с очень большим весом;
углы фундамента требуют дополнительного армирования;
может устраиваться не на всех видах грунтов.

Вернуться к оглавлению

Возведение монолитной плиты на ленточном фундаменте

Порядок работ по укладке ленточного фундамента с расположенной на нем монолитной плитой:

Выполняют геодезические и земельные работы. Подготавливают котлован.
На дно котлована укладывают геотекстиль. Для основания ленты устраивают гравийно-песчаную подушку, поливают водой и утрамбовывают виброплитой.
Прокладывают коммуникационные трубы.
Устанавливают деревянные щиты опалубки.
Подготавливают под монолит песчано-щебневую подушку толщиной 400 мм.
Создают двухрядный каркас, при этом армируя монолитную плиту и ленту. Диаметр арматуры — 12 мм.
Заливают бетон. При помощи глубинных вибраторов уплотняют смесь.
После застывания бетона убирают опалубку.

Устройство ленточного фундамента с монолитной плитой необходимо, чтобы придать сооружению более надежную опору. Устройство такой конструкции отличается выкапыванием котлована. Стоимость материалов и трудозатрат при монтаже ленточного фундамента с монолитной плитой больше, чем при монтаже других конструкций. После застывания бетона на него наносят мастику на основе смолы для увеличения гидроизоляции.

Преимущества:

придает зданию более надежную опору;
выдерживает здание с большим весом;
предотвращает деформации сооружения.

Недостатки:

большой расход материалов и трудозатрат;
высокая стоимость монтажа.

Какой вариант лучше выбрать? Выбор того или иного типа фундамента в каждом конкретном случае определяется проектными расчетами, в которых учитывают характеристики грунтов, вес строения, глубину залегания грунтовых вод, стоимость материалов и строительных работ.

moifundament.ru