Содержание
Толщина монолитной плиты фундамента: порядок расчета, минимальная толщина
Содержание
- Виды монолитного фундамента
- Этапы подготовки
- Определение нагрузок на основание
- Порядок расчета
- Расчет толщины плиты при обустройстве дома, площадью 10 на 10 метров
- В заключение: полезные советы специалистов
От правильно выбранного типа фундамента, от типа его конструкции и общей надежности, зависит успешность эксплуатации будущего дома. Поэтому, многие задаются вопросом о том, какой тип фундамента выбрать, как правильно его рассчитать и применить ту или иную технологию во время строительства. На сегодняшний день известны различные варианты, такие как свайный фундамент, ленточный, а также монолитный, где последний вариант считается наиболее надежным и долговечным. Монолитная плита представляет собой мощную армированную основу. Чем больше толщина монолитной плиты фундамента, тем выше способность выдерживать тяжелую конструкцию домов, которые могут быть перекрыты плитами не только между первым и вторым этажом, и последующими этажами.
Виды монолитного фундамента
Что касается видов, то здесь можно выделить два основных варианта, которые используются в строительстве:
- Применение ЖБИ изделий. Здесь, в качестве основы используются плиты и железобетонные блоки. Они свариваются между собой, укладываются на подготовленную, ровную поверхность. Кроме того, все пустоты между этими блоками рекомендовано заполнять бетоном. Изначально большинство ЖБИ-изделий армировано и изготовлено с использованием технологии вибропрессования, что позволяет добиться максимальной прочности. Подобный метод несколько дороже своего прямого конкурента.
- Монолитная плита. Этот вариант представляет собой наиболее востребованный способ. Он требует предварительной подготовки поверхности, углубления котлована на величину будущей плиты, армирование и последующее высыхание плиты.
Время, за которое бетон полностью высохнет и будет готов к эксплуатации, составляет 28 проектных дней. В этот интервал времени рекомендовано поливать бетон обильным количеством воды и накрывать от пересыхания, используя полиэтиленовую пленку. Армирование будущей плиты является важным этапом, что позволит защитить основание от излома во время весеннего пучения грунта.
Этапы подготовки
Все этапы, включая подготовительный процесс, должны проходить под контролем сертифицированного специалиста. Очень важно соблюсти все расчеты, включая расчет подушки. Подушку, как правило, изготавливают из песка, предварительно оборудуя углубление в земле. Глубина, на которой будет залегать песчаная подушка, индивидуальна, и в основном упирается в климатические условия, а также зависит от типа грунта.
Расчету подвергается и обоснование будущего фундамента. Здесь важно определить зависимость от нагрузки, марку используемого бетона, а также понять диаметр арматуры, шаг, количество используемых прутьев. Все это необходимо сделать еще на этапе проектирования будущего дома, поскольку на расчет будет влиять не только тип почвы и климатические условия эксплуатации, но и этажность, а также тип используемого строительного материала.
Определение нагрузок на основание
Итак, на раннем этапе проектирования, важно произвести расчет нагрузки будущего дома. Для этого необходимо обладать рядом познаний, включающих в себя следующие аспекты:
- Тип грунта. Этот момент важно выяснить опытным путем. Для этого копается яма на глубину, примерно, до 2 м, изучается структура породы земли, состав, плотность и другие физические данные. Все это производится в соответствующей организации путем лабораторных исследований.
- Материал, из которого планируется построить дом. Нужно понимать, что если перекрытие у вашего дома будет из плит, сам материал будет блок, пеноблок, газобетон, керамзитоблок, а также другие тяжелые варианты, то и фундамент должен выдерживать соответствующие нагрузки. В случае с использованием дерева и перекрытием из дерева, малоэтажных строений, нагрузка на фундамент будет снижена, что позволит неплохо сэкономить на обустройстве основания.
- Учесть динамические и статические нагрузки. Что касается статических нагрузок, то сюда относятся давление стен, действующее давление крыши, цоколя, общей нагрузки мебели и прочей составляющей внутри дома. Что касается динамических нагрузок, то сюда определяют ту величину давления на фундамент, которая может либо понижаться с течением времени, либо возрастать. Например, к динамическим нагрузкам можно отнести давление снега на крышу.
- Марка бетона. Очень важно определить марку бетона, что будет влиять и на прочность основания и на возможность эксплуатировать дом в разных условиях. Важно учесть, какая толщина монолитной плиты фундамента подойдет для вашего проекта.
Вычисляя общую нагрузку на будущий фундамент, суммируют все, начиная от межкомнатных перегородок, несущих стен, крыши, перекрытий, окон, дверей, сезонного снега на крыше, а также других элементов в доме, которые давят на основание. Но, какой бы критерий давления массы на один квадратный метр у нас не получился, важно учесть запас. Это запас зачастую называют коэффициентом надежности. Этот критерий рассчитывается для разных групп строительного материала индивидуально, где, например, для плиты перекрытия из бетона, рекомендуется использовать запас, равный 1,3.
Порядок расчета
Итак, расчет монолитной плиты фундамента начинается с детального расчета величины подушки из песка. Именно это является важным этапом, поскольку позволяет создать надежную основу для заливки бетона. Что касается песка, то обычно здесь используют мелкозернистый горный песок, поскольку он недорогой и приемлем для подсыпки. Что касается толщины подушки из песка для монолитной плиты фундамента дома, то она варьируется в значении от 20, до 60 см.
Важным моментом укладки подложки из песка является то, что ее необходимо утрамбовать. Для этого используют специализированный инструмент, такой как виброплита. Специалисты рекомендуют поливать песок, что по итогам позволит ему еще лучше уплотниться. Это увеличит несущую способность основания. Но, последнее может отнять вплоть до 1 см толщины, что является абсолютно нормальным явлением.
Важным этапом является то, что поверх подушки рекомендуют засыпать щебень. Величина подушки из щебня равна значению от 5 до 10 см. Фракция щебня может быть небольшой, где идеально подойдет фракция 5-20. Основание после засыпки должно получиться идеально ровным относительно горизонтальной плоскости. Подушку из щебня тоже рекомендовано уплотнить.
Что касается глубины, то этот критерий зависит от типа грунта. Если недалеко от поверхности земли располагается грунтовая вода, которая может навредить бетонному основанию, то в глубину, подушку стоит делать не менее 60 см. Если грунтовые воды далеко, грунт сам по себе плотный, то достаточно разместить подушку на величину до 20 см, включительно. Толщина каждого слоя монолитной плиты фундамента рассчитывается индивидуально.
Следующим этапом можно считать расчет арматуры. Здесь определяется не только общее количество металла, но и диаметр прута, шаг между прутьями, решается возможность использования сетки. Арматуру рекомендовано связывать минимум в два слоя, где первый проходит на расстоянии 5 см от подушки из песка, а второй не доходит до верхней точки основания будущей монолитной плиты, также на 5 сантиметров. По итогу заливки у нас получится то, что арматура будет находиться внутри монолитной плиты. Каркас арматуры вяжут из прута при помощи сварочного аппарата или вязальной проволоки, с шагом не более 50 мм.
Специалисты больше склоняются к использованию вязальной проволоки, потому что ее применение позволяет арматуре немного «играть» во время пучения грунта, что исключит ее разрыв, как это бывает в случае со сварочным соединением.
Далее приступают к расчету самой плиты. Здесь крайне важно выдержать высоту ее подъема, которая не должна быть меньше 150 мм. Такая плита подойдет для легких, ненагруженных домов из каркасного материала или бревна. Что касается двухэтажных домов с плитными перекрытиями, то здесь величина плиты должна быть не менее 25 см. Редко основание заглубляют на величину промерзания, поскольку это чревато излишним вложением денежных средств в проект. Предлагаем рассмотреть калькулятор расчета толщины монолитной плиты фундамента в рамках отдельного заголовка.
Расчет толщины плиты при обустройстве дома, площадью 10 на 10 метров
Предположим, что мы строим нетяжелый дом, общей площадью основания 10 на 10 метров. Сама плита должна чуть-чуть выходить за эти рамки, а потому, необходимо добавить запас каждой страны по 10 сантиметров. Чтобы наш дом в 2 этажа с учетом перекрытий из плит 16 см толщиной, стоял долго, не имел трещин и не разрушался от времени, следует обустроить подушку из песка равную 20 см. Затем следует залить монолитную плиту, равную тоже 20 сантиметров. При этом мы условимся, что грунтовые воды находятся на большом расстоянии от поверхности, да и сам грунт представляют собой глину, с небольшим слоем чернозема.
Необходимо рассчитать количество бетона, который пойдет для плиты. Соответственно, считаем площадь основания, которая в нашем случае равняется: 10,2*10,2 = 104 квадрантных метра. Далее необходимо посчитать объем бетона, который следует завести на участок. Он будет равен значению: 104*0,25=26 кубический метр. Если в процессе расчета мы получили не целое число, как это было сейчас, где реально значение равнялось 25,89 кубических метра, то округлять всегда нужно в большую сторону, поскольку погрешность в расчетах всегда присутствует и нам нужно учесть «запас».
Далее необходимо посчитать арматуру. На этом материале экономить не стоит. Поэтому, необходимо заручиться дополнительной надежностью фундамента и использовать арматуру 14 мм. Это значение касается сечения прута. Исходя из того, что наш дом имеет 10,2 м по габаритам, мы знаем, что длина одного прута составит 10200 мм. Беря в расчет, что шаг между двумя рядом лежащими рутам будем делать 20 см, можно посчитать, что на один слой арматуры пойдет: 10200/200=51 прут. Это касается только одного направления. Соответственно, таких направлений будет 2, поскольку должен быть перехлест ячейки. Итого, на один слой пойдет 102 прута арматуры. Таких слоев у нас будет 2, поэтому нам потребуется 204 отрезка арматуры длинной по 10,2 метра.
Теперь давайте посчитаем общий метраж арматуры, которая пойдет на подготовку основания. Соответственно, мы имеем 10,2 метра длины одного прута. Умножаем это значение на количество прутов, что в нашем случае составило 204 единицы. Итого, получаем, 2080 метров. Лучше взять с запасом, примерно, 2100 метров.
Известно, что масса одного килограмма арматуры, диаметр которой 14 мм, равен, 1,2 кг. Итого, умножаем 2100 на 1,2 кг, что позволит рассчитать общую массу металла (2500 кг).
Чтобы связать между собой верхнюю и нижнюю плоскость арматуры, потребуется вертикальный стержень. Чтобы его рассчитать, необходимо вычесть из максимальной толщины монолитного фундамента, значение, которое будет равняться расстоянию от песчаной подушки до первого слоя арматуры. В нашем случае это равняется разнице: 25-6 = 19 см. Стандартный шаг, который используется при армировании, равен 40 см. Исходя из этого значения, мы получаем, что на один пруток пойдет порядка 26 опорных точек. Это значение следует перемножить на 26 и получить 676 прутков, которые потребуются в качестве опоры для слоев арматуры.
Теперь посчитаем массу и метраж. Соответственно 676 штук умножаем на 0,19 метров одного прутка. Это составит 128 метров общей длины. Далее необходимо умножить метраж на вес одного метра, что составит: 128*1,2 = 153 кг. Суммируем значения массы, прибавляем небольшой запас и получаем, что для армирования нашего основания нам потребуется порядка 2700 кг арматуры. Подробный расчет выполнен не случайно, поскольку брать металл на вес, зачастую дешевле, чем брать поштучно. В нашем случае у нас получилось металла более 2,5 тонн, на что можно получить хорошую скидку.
Перед заливкой бетона важно положить гидроизоляцию. В качестве гидроизоляции может выступать геотекстиль, либо полиэтиленовая пленка, расчет которой считается по площади основания. В нашем случае нам необходимо 104 квадратных метра пленки, с учетом запаса.
Пленка будет защищать от влаги со стороны грунта, а также на время высыхания позволит сохранить влагу внутри бетона, равномерно выпаривая ее через поверхность. В таком случае бетон сможет достигнуть максимальной прочности, что, отразится на качестве эксплуатации здания в целом.
Далее необходимо подготовить подъезд к месту заливки, и желательно, чтобы подъезды были со всех четырех сторон будущего здания. Что касается кубатуры бетона, то ее мы уже посчитали, когда рассчитывали объем будущего основания. В нашем случае он составил порядка 26 кубического метра. Что касается самого бетона, то специалисты рекомендуют использовать марку не ниже м250-м300. Бетон более высокой марки тоже использовать не стоит, поскольку его назначение имеет специфический характер, ведь при использовании в частных сферах он может принести больше минусов, чем плюсов.
Что касается песчаной подушки, о которой мы говорили на ранних этапах, то она должна выходить на величину до 1 метра больше, чем площадь основания будущего дома. Поэтому, рассчитывая объем песка, учитывают длину, равную 11,2 метра. При толщине подушки, равной 30 см, нам потребуется: 11,2*11,2*0,3 = 37 кубических метров песка.
В заключение: полезные советы специалистов
Если вы усвоили, как рассчитать толщину фундамента, то все равно важно не забывать о почве. Если почва имеет пучинистую структуру, то она способна опуститься и подняться до 5 см за год. Это чревато последствиями, поскольку фундамент будет играть, что может привести к образованию трещин в основании.
Что касается арматуры, то лучше всего связывать ее между собой проволокой. Как мы и говорили раньше, даже в полностью застывшем бетоне, связанная арматура может немного «играть», что делает ее подвижной. Это сохранит общую структуру основания, и не позволит появиться трещинам. Не экономьте на материале, особенно на бетоне и на количестве арматуры. Помните, что снижая диаметр арматуры на 1 порядок, вы теряете до 5-8% несущей способности основания.
Заливать бетон на землю без песка тоже нельзя. Не забывайте утрамбовать подушку. Постарайтесь залить бетон за один день, поскольку это позволит добиться большей прочности конструкции. Учитывайте, что минимальная толщина фундамента в виде монолитной плиты не может быть менее 15 см.
как сделать расчет, минимальные показатели по СНИП и СП, какая должна быть для двухэтажного дома из кирпича, туалета, бани, гаража
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.
Содержание
- 1 От чего зависит показатель?
- 2 Минимальные цифры по СНИП, СП
- 3 Усредненные показатели для разных строений
- 4 Как рассчитать?
- 4.1 Исходные данные для расчета
- 4.2 Последовательность вычислений
- 4.3 Анализ результатов
- 4. 4 Пример расчета
- 5 Заключение
От чего зависит показатель?
Плита в рассматриваемом случае представляет собой монолитное армированное основание под всей площадью сооружения.
Силовая конструкция состоит из принципиально значимых слоев:
- уплотненной подушки из нерудных материалов;
- теплоизолятора и гидроизолятора;
- 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.
Частные застройщики, чтобы сэкономить на услугах специалистов, используют упрощенную методику, которая основана на учете трех параметров:
- 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:
- Определение суммарных нагрузок.
- 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.
- Сравнение удельного давления на грунт с оптимальным табличным значением.
- Полученную разницу в результате вычислений из п.3 компенсируют массой ж/б плиты фундамента.
- Зная массу монолиту и плотность железобетона, определяют объем конструкции.
- 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/см2).
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 ~ 50 м². 2 .
Разница с рекомендованным значением составит:
(0,25-0,24)100/0,25=4%.
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.
Минимальная толщина бетонной плиты, балки, колонны, фундамента
🕑 Время считывания: 1 минута
Минимальная толщина бетонной плиты, балки, колонны, фундамента и других элементов конструкции выбирается в соответствии с требованиями проектирования в соответствии со стандартными нормами. Представлена минимальная толщина бетонных конструктивных элементов на основе ACI 318-14, IRC 2009, IS 456 2000 и UBC 1997.
Процесс проектирования включает в себя правильное предположение о размерах структурных элементов, а затем проверку предложенных размеров, чтобы убедиться, что они соответствуют требованиям проекта.
Если надлежащие структурные размеры не предполагаются, то проектирование потребует много времени и значительных усилий, поскольку потребуются существенные испытания, пока не будут определены удовлетворительные размеры.
Поэтому в большинстве норм указаны минимальные размеры и, в частности, толщины практически для всех конструктивных элементов.Состав:
- 1. Минимальная толщина плит
- 1.1 Минимальная толщина односторонней плиты
- 1.2 Минимальная толщина ребристой плиты
- Толщина плиты с заглубленными трубопроводами и трубами 900M12
- 1.4 Минимальная толщина диафрагм
- 1.5 Минимальная толщина двусторонней плиты
- 1. 6 Минимальная толщина откидной панели
- 2. Минимальная толщина балок
- 3. Минимальная толщина колонн
- 4. Минимальная толщина стен
- 4.1 Подшипники
- 4.2 Внешняя стена и фундаментальная стена
- 5. Минимальная толщина ног
- Фоинг на почве
- .
- Гладкое бетонное основание конструкции
- Сплошной фундамент
- 6. Минимальная толщина других бетонных элементов
1. Минимальная толщина плит
1.1 Минимальная толщина односторонней плиты
ACI 318-14 обеспечивает рекомендуемую минимальную толщину односторонней сплошной плиты, как указано в таблице 1, если только не рассчитываются прогибы.
Таблица 1 Минимальная толщина односторонней сплошной плиты без расчета прогибовМинимальная толщина, h Просто поддерживается Один конец сплошной Оба конца сплошные Консоль Элементы, не поддерживающие и не прикрепленные к перегородкам или другим конструкциям, которые могут быть повреждены при больших прогибах л/20 л/24 л/28 л/10 Примечания: Приведенные значения должны использоваться непосредственно для элементов из бетона нормального веса и арматуры марки 420. Для других условий значения должны быть изменены следующим образом:
а) Для легкого бетона, имеющего равновесную плотность ( wc) в диапазоне от 1440 до 1840 кг/м3 значения умножаются на (1,65 – 0,0003 wc ) , но не менее 1,09.
b) Для fy , отличного от 420 МПа, значения умножаются на (0,4 + fy /700) .Рис.1: Толщина одностороннего перекрытия
1,2 Минимальная толщина Ребристая плита
ACI 318-14 рекомендует такое же значение для ненапряженных балок, как указано в Таблице 2. Согласно Единым строительным нормам (UBC) минимальная толщина ребристой плиты должна составлять 1/12 расстояния между ребрами или 51 мм.
Рис.2: Ребристая односторонняя плита
Толщина плиты со встроенными кабелепроводами и трубами
- UBC рекомендует, чтобы минимальная толщина плит со встроенными кабелепроводами и трубами на 25 мм превышала общую общую толщину кабелепроводов или труб.
- ACI 318-14 указывает, что кабелепроводы и трубы не должны быть больше по внешнему размеру, чем 1/3 общей толщины плиты, стены или балки, в которую они встроены
1,3 Минимальная толщина Плита на земле
UBC рекомендует, чтобы минимальная толщина бетонных плит перекрытий, опирающихся непосредственно на землю, составляла 89 мм, тогда как BGBC4010A — Применение структурных принципов к жилым малоэтажным конструкциям определило, что минимальная толщина составляет 100 мм.
Рис.3: Плита на грунте
1.4 Минимальная толщина Диафрагмы
UBC рекомендует бетонную плиту и композитную верхнюю плиту, служащую структурной диафрагмой, используемой для передачи сил землетрясения, толщиной 50 мм.
1,5 Минимальная толщина Двусторонняя плита
ACI 318-14 предоставил рекомендации по определению минимальной толщины плит (включая плиты с балками, плоские плиты, плоские плиты), которые можно найти здесь.
Рис.4: Двусторонняя плита
1,6 Минимальная толщина Откидная панель
иногда опускают панели, используемые в верхней части колонн, для повышения прочности плит на сдвиг. Минимальная толщина откидных панелей должна составлять четверть толщины плиты за пределами откоса.
2. Минимальная толщина балок
- ACI 318-14 предоставляет рекомендуемую минимальную толщину для ненапряженных балок, как указано в Таблице 2, если не рассчитываются прогибы.
- Канадская ассоциация стандартов CSA предоставляет аналогичную таблицу, за исключением одного непрерывного конца, который составляет 1/18.
Таблица 2 Минимальная толщина ненапрягаемой балки без учета прогибов
Минимальная толщина, h Просто поддерживается Один конец сплошной Оба конца сплошные Консоль Элементы, не поддерживающие и не прикрепленные к перегородкам или другим конструкциям, которые могут быть повреждены при больших прогибах л/16 л/18,5 л/21 л/8 Примечания: Приведенные значения должны использоваться непосредственно для элементов из бетона нормального веса и арматуры марки 420. Для других условий значения должны быть изменены следующим образом:
а) Для легкого бетона, имеющего равновесную плотность ( wc) в диапазоне от 1440 до 1840 кг/м3 значения умножаются на (1,65 – 0,0003 wc ) , но не менее 1,09.
b) Для fy , отличного от 420 МПа, значения умножаются на (0,4 + fy /700) .
Глубина балки также может быть оценена на основе отношения пролета к глубине. IS 456 2000 обеспечивает отношение пролета к глубине для управления отклонением балки, как указано в таблице 3.
Таблица 3: Отношение пролета к высоте в зависимости от пролета и типа балок, IS 456 2000Пролет балки Тип балки Отношение ширины к глубине До 10 м Просто поддерживается 20 Консоль 7 Непрерывный 26 Более 10 м Просто поддерживается 20*10/пролет Консоль — Непрерывный 26*10/пролет Рис. 4: Толщина железобетонной балки, h
3. Минимальная толщина колонн
Размеры колонн основаны на требованиях проекта, и для колонн можно выбрать несколько форм, таких как квадратные, прямоугольные, трапециевидные, цилиндрические и другие.
Рис.5: Размеры колонны
4. Минимальная толщина стенок
4.1 Несущие стены
UBC рекомендует минимальную толщину несущей стены 1/25 поддерживаемой высоты или длины, в зависимости от того, что меньше или не меньше 102 мм.
4.2 Наружная стена подвала и фундаментная стена
5. Минимальная толщина фундамента
Фундамент на грунте
Минимальная глубина опоры на почву рекомендуется составлять 150 мм.
Фундамент на свае
Минимальная глубина заложения сваи рекомендуется 300 мм.
Гладкий бетонный фундамент
Минимальная толщина фундамента из простого бетона предлагается ACI 318-14 и составляет 200 мм, и такое же значение предлагается UBC. Следует знать, что простое структурное основание не подходит для использования в качестве верхней части свай.
Сплошной фундамент
Минимальная толщина ростверка 300 мм.
Рис.7: Толщина основания
6. Минимальная толщина других бетонных элементов
Таблица 4: минимальная толщина других элементов конструкции
Элемент конструкции Толщина, мм Наконечник ворса 600 мм Выравнивание бетона под удерживающими жидкость конструкциями 100 мм Выравнивающий бетон для других железобетонных фундаментов 75 мм Подземный котлован/резервуар (ниже уровня грунтовых вод) стены и плита 200 мм Стены и плиты подземной ямы (над уровнем грунтовых вод) 200 мм Стена парапета 100 мм Чайжа 100 мм Стены траншеи для кабелей/труб и фундаментная плита 125 мм Сборная крышка траншеи 125 мм Вставная пластина 12 мм Уголок 6 мм Какой толщины должна быть бетонная плита?
🕑 Время чтения: 1 минута
Толщина бетонной плиты зависит от нагрузки и размера плиты. Как правило, толщина плиты 6 дюймов (150 мм) считается для жилых и коммерческих зданий с деталями армирования в соответствии с проектом. Методы, используемые для определения толщины плиты, различаются для разных типов плит. Например, расчет толщины одностороннего перекрытия отличается и проще от расчета двустороннего перекрытия.
Выбор и расчет толщины плиты, включая различные типы плит, является важным шагом в процессе проектирования. Если соблюдается надлежащая процедура расчета толщины плиты, период проектирования будет значительно сокращен, а также будет достигнута надежная и экономичная толщина плиты.
Содержимое:
- Толщина
односторонней плиты- 1. Требования к прогибу
- 2. Требования к изгибу и сдвигу
- 3. Требования к огнестойкости
- Толщина двусторонней плиты
- 1. Требования к прогибу
Толщина
односторонней плитыТолщина односторонней плиты основана на прогибе , изгибе , сдвиге , а иногда и требованиях огнестойкости .
1. Требования к прогибу
Отдельно
из плит, которые сильно нагружены, например, плиты несут несколько метров
грунта толщина плиты выбирается исходя из требований к прогибу. Кодекс ACI устанавливает ограничения на толщину плиты.
если прогибы не рассчитываются
и определены как приемлемые.В противном случае толщина односторонних плит должна быть не менее L/20 для простого
поддерживаемые плиты; L/24 для плит со сплошным концом; L/28 для плит с обоими
заканчивается непрерывно; и L/10 для консолей; где L — размах.Эти значения можно использовать при условии, что плиты не являются опорными или прикрепленными к перегородкам или другим конструкциям, которые могут быть повреждены при больших прогибах.
2. Требования к изгибу и сдвигу
Определение толщины плиты на основе изгиба и сдвига
требований не часто. Однако эти требования должны быть проверены в
дизайн, даже если толщина выбрана на основе требований к прогибу.Процедура проверки толщины плиты на соответствие требованиям к изгибу
следующим образом:- Рассчитайте пробные учитываемые нагрузки на основе толщины плиты, оцененной на основе требований к прогибу.
- Расчет моментов с использованием подходящих методов, таких как метод коэффициента ACI.
- Поскольку для плит редко требуется коэффициент армирования более 0,01, проверьте, подходит ли толщина выбранной плиты для коэффициента армирования 0,01. Используйте уравнение 1 для вычисления d:
Где:
d: эффективная глубина плиты, необходимая для восприятия момента
Mu: момент, рассчитанный по нагрузкам
b: ширина плиты, считается полоса плиты шириной 1 м (12 дюймов)
R: сопротивление изгибу (МПа) вычисляется по следующему выражению:
Где:
p :коэффициент армирования, принимаемый равным 0,01
fy: предел текучести стали, МПа
fc’: предел прочности бетона при сжатии, МПа
Процедура проверки толщины плиты на соответствие требованиям к сдвигу как
следует:- Расчет предельного сдвига от нагрузки, Vu
- Расчет расчетной прочности плиты на сдвиг, уравнение 3. Если все пролеты равны, предельный сдвиг происходит на внешней поверхности первой внутренней плиты, который рассчитывается с использованием уравнения 4, в противном случае сдвиг следует проверять на внешней поверхности первой внутренней плиты и типичной внутренней плиты, уравнение 5.
Где:
Vc: прочность бетона на сдвиг плиты
b: ширина плиты, 1000 мм
d: расчетная глубина плиты
Vu: предельный сдвиг по плите
W: предельная распределенная нагрузка равна
до 1,2*постоянная нагрузка плюс 1,6*подвижная нагрузкал: пролет плиты
3. Требования огнестойкости
Иногда плита
толщины контролируются опасностью передачи тепла во время пожара. Для
по этому критерию предел огнестойкости пола – это количество часов, необходимых для
температура незащищенной поверхности повышается на заданную величину, обычно 121,1°C
(250°F).При повышении температуры на 121,1°C (250°F) плита толщиной 76,2 мм (3-1/2 дюйма) обеспечивает предел огнестойкости в течение 1 часа, плита толщиной 127 мм (5 дюймов) обеспечивает предел огнестойкости в течение 2 часов. , а плита толщиной 152,4 мм (6-1/4 дюйма) обеспечивает 3-часовую огнестойкость. Наконец, толщина плит обычно округляется до ближайших 10 мм.
Толщина двусторонней плиты
Как и для односторонней плиты, толщина двусторонней плиты должна удовлетворять требованиям к прогибу и сдвигу.
1. Требования к прогибу
Как правило, толщина плиты выбирается для предотвращения чрезмерного прогиба в процессе эксплуатации. Код ACI предоставляет метод для расчета минимальной толщины плиты в двух направлениях, которая удовлетворяет прогибу.
Этот метод применим для различных типов двусторонних плит, таких как плоская плита, плоская плита, плиты на балках, плиты без внутренних балок. Чтобы ознакомиться с подробными сведениями о расчете минимальной толщины плиты, нажмите здесь.
Выбранная толщина плиты должна быть достаточной для сдвига как на внутренних, так и на внешних колоннах. Кодекс ACI разрешает использовать более тонкие плиты, если расчетный прогиб находится в пределах указанных ограничений прогиба.
- 1. Минимальная толщина плит