Пример расчета плитного фундамента
Монолитный фундамент, как и свайный идеально подходит для строительства буквально практически любого здания. Эти 2 типа оснований одинаково хорошо переносят воздействие высоких нагрузок и перемещения рыхлых грунтов.
При этом монолитные плиты чаще всего применяют при строительстве крупных торговых центров и многоэтажных домов, а сваи при возведении частного сектора из малоэтажных домов.
Монолитная плита в качестве крепкого основания строители выбирают по многим причинам, однако, для того чтобы придать ей прочность и надежность необходимо произвести грамотные расчеты.
Блок: 1/5 | Кол-во символов: 573
Источник: http://FundamentAya.ru/dop/raschet/monolitnogo_fundamenta_primer.html
Общая информация
Плитный фундамент представляет собой монолитную железобетонную плиту, смонтированную на песчано-гравийном основании с применением гидроизолирующего слоя и утеплителя.
Конструкция такого основания под строением
Как, выбрав плитный фундамент: расчет толщины и армирования производить правильно, и поговорим дальше в статье.
Основание, являясь опорой любого сооружения, должно без нареканий выполнять свою функцию весь эксплуатационный срок. К плитному фундаменту это требование предъявляется особо ввиду невозможности его модернизации без сноса основного строения.
Именно поэтому перед закупкой материалов и началом стройки необходимо произвести более-менее точный расчет монолитной плиты фундамента.
Расчет выполняется:
- Для определения толщины несущей плиты. Расчет плиты фундамента зависит от типа грунта: толщина песчано-гравийной подушки и толщина слоя железобетона могут существенно отличаться.
- Для определения площади плиты. В случае особо подвижных и зыбких грунтов площадь основания может быть больше, чем площадь дома для достижения необходимой устойчивости.
- Для определения количества материалов, необходимых для постройки основания.
- Для определения нагрузки на основание.
Если решение еще не принято, и вы находитесь на этапе выбора типа основания, вам могут пригодиться плюсы и минусы плиты. В некоторых случаях выбор делают в пользу комбинированных видов, например, свайно-плитный или универсальных, например, из дорожных плит.
Блок: 2/9 | Кол-во символов: 1627
Источник: https://ochag.online/konstrukciya/fundament/plitnyj/samostoyatelnyj-raschet.html
Основные этапы расчета монолитной плиты
Как и любой строительный процесс, расчет фундамента обуславливается правилами проектирования и соответствующими статьями СНиПов. Процесс расчета разделяется на 3 основных этапа:
- Проведение замеров и изучение грунта на месте строительства,
- Расчет толщины монолитной плиты,
- Расчет количества арматуры, необходимой для создания прочного основания.
Есть специальные программы (Мономах, Лира), которые автоматизируют процесс расчета. В тоже время посчитать будущий фундамент можно и вручную.
Блок: 2/5 | Кол-во символов: 521
Источник: http://FundamentAya.ru/dop/raschet/monolitnogo_fundamenta_primer.html
Исходные данные
Плитный фундамент: расчет нагрузки проводится при наличии следующих необходимых исходных данных:
- Тип и характеристика грунта. Определяется опытным путем при помощи подручных материалов. Для этого копается яма глубиной полтора метра. Почва тщательно изучается на наличие влаги, определяются основной состав и примерная плотность.
- Материал, из которого планируется возведение дома.
- Выбрав плитный фундамент: расчет толщины проводится и для снежного покрова в данной местности (максимальная толщина снега).
- Марка цемента для заливки опоры под каркасный дом.
После проведения всех расчетов будут получены необходимые данные для изготовления конструкции: удельная нагрузка дома и фундамента на грунт,
Важно! Для получения надежных результатов следует выкопать несколько таких ям в разных частях участка для строительства.
Блок: 3/9 | Кол-во символов: 887
Источник: https://ochag.online/konstrukciya/fundament/plitnyj/samostoyatelnyj-raschet.html
Процесс изучения основных характеристик почвы
Отбор почвы для анализа
Перед проведением расчетов любого из типов фундамента, для начала необходимо определить базовые характеристики основания на местности под будущее здание или сооружение. Главные показатели, значения которых влияют на расчет фундамента следующие:
- Показатель водонасыщенности;
- Несущая способность грунта.
Для строительства крупного объекта, перед проведением этапа разработки всего комплекса проектной документации, нужно дополнительно провести процедуру геологических изысканий. Данное обследование включает в себя операции:
- Бурение в грунте скважин;
- Проведение лабораторных исследований с грунтом.
В результате заказчик получается разработанный отчет, в котором помечают все особенности и основные характеристики грунта. Однако проведение полного комплекса геологических изысканий грунта обходится застройщикам довольно дорого. Именно по этой причине для проектирования частных домов скважины не бурят, этап изучения грунта проводят с применением шурфов.
Что такое шурфы и для чего они нужны?
Отрывка шурфа
Отрывка шурфов необходима для изучения состава грунта. Шурфы представляют собой ямы, которые выкапываются строителями вручную. Для этого с помощью лопаты откапывается шурф, который должен на 50 см быть глубже, чем будут располагаться подошвы основания. Состав почвы в свою очередь изучается по полученному срезу.
Благодаря шурфам определяется примерный тип несущего слоя на участке строительства, а также соотношение грунта и воды в нем.
Если по итогам обследования грунт перенасыщен водой, то частные дома строят либо на плите, либо опорах из свай.
Во время проведения мероприятий на этапе исследования и оценки почвы нужно обязательно выкапывать шурфы или делать скважины в нескольких точках площадки.
Простой пример: для многоэтажных домов нормой считается бурение 5 скважин на каждые 100 м2 площади будущего здания.Располагаются скважины точно под пятном будущей застройки, которая описана на генплане.
Как только с монолитным основанием определились, останется выяснить только оптимальные удельные значения давления на грунт. Эта информация берется из таблицы в соответствующем разделе СНиПа.
Блок: 3/5 | Кол-во символов: 2157
Источник: http://FundamentAya.ru/dop/raschet/monolitnogo_fundamenta_primer.html
Общий пример расчета для одноэтажного частного дома
Проведем пример. При расчете будем использовать следующие исходные данные об объекте:
- Здание представляет собой конструкцию одноэтажного частного дом с небольшой мансардой и общей площадью 36 кв. м.;
- Материал для возведения несущих стен – бруса, толщина которого 200 мм;
- Общее значение площади стен (4 стены с наружной высотой равной 4,5 м) равно 108 кв.м.;
- Внутренние перегородки выполнены из гипсокартона и составляют 75 кв.м. площади;
- На крыше используется образец металлической четырехскатной кровли, с уклоном в 30ᵒ;
- При исследовании грунт оказался пластичным, а качественный состав показал глину;
- Значения снеговой нагрузки для выбранного региона равняется 180 кг/м²;
- Перекрытия в частном доме будут из дерева, общая площадь составит 72 кв.м.
Пример сбора нагрузки для здания
Любой сбор нагрузки на будущее бетонное осуществляется с учетом всех конструкций, а также снеговой и ветровой нагрузки. Все данные заносятся в табличную форму. Посмотрите видео, как рассчитать все нагрузки, а также возвести монолитный фундамент.
При расчете необходимо учитывать нормативную и расчетную нагрузку в совокупности с коэффициентом надежности. Для нашего примера получим такие результаты:
- Нагрузка от стен вычисляется: 108*160*1,1 = 19008 кг,
- Нагрузка от гипсокартонных перегородок: 75*30*1,2 = 2750 кг,
- Нагрузка от деревянных перекрытий: 72*150*1,1 = 11880 кг,
- Давление металлической кровли: 42*60*1,1 = 2772 кг,
- Полезная и снеговая нагрузки: 72*150*1,2 + 42*180*1,4 = 23544 кг.
В итоге, в данном примере, мы получаем общую нагрузку здания в районе 59904 кг (это с учетом коэффициента надежности). Ширина подошвы бетонного основания вычисляется с учетом условия, что его ширина на 20 см больше, чем у дома. Таким образом, общая площадь основания равна 372100 кв. см.
Высчитываем удельную нагрузку на почву под домом по формуле: 59904 кг: 372100 кв.см. = 0,16 кг/см². Сравниваем полученные и заданные при расчете значения — Δ = 0,25 — 0,16 = 0,09 кг/см². Высчитываем массу будущего здания — М = Δ*S = 0,09*372100 = 33489 кг. Получаем в итоге толщину подошвы: t = 33489/2500 = 13,4 см. Так как значение не целое, за толщину бетонного основания принимают либо 10 см, либо 15 см.
При проверке на наименьший расход бетонного раствора и массы арматуры требованиям расчета удовлетворило значение толщины в 15 см. Остается посчитать лишь расход арматуры на монолитный фундамент выбранного одноэтажного дома для нашего примера.
Расчет арматуры на плиту
Дальнейшие расчеты примера по количеству арматуры основаны на следующих данных:
- Выбрана плита с общей толщиной в 15 см,
- Будет использовано 2 рабочие сетки,
- Диаметр металлических стержней выбран в 12 мм, а шаг стержней на расстоянии 150 мм,
- По количеству стержней получаем следующее количество штук (для двух слоев): 84*2=168 штуки,
- В результате, общую массу арматуру считаем по формуле: 1018,08 м * 0,888 кг/м = 905 кг.
Упрощенный расчет вручную необходимой толщины фундаментного основания и общего количества (веса) арматуры является несложной задачей, требующей небольшого количества свободного времени. Самое главное не запутаться в формулах и учесть всех коэффициенты.
Блок: 5/5 | Кол-во символов: 3135
Источник: http://FundamentAya.ru/dop/raschet/monolitnogo_fundamenta_primer.html
Общие сведения по результатам расчетов
- Периметр плиты
- Площадь подошвы плиты
- Площадь боковой поверхности
- Объем бетона
- Вес бетона
- Нагрузка на почву от фундамента
- Минимальный диаметр стержней арматурной сетки
- Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры
- Размер ячейки сетки
- Величина нахлеста арматуры
- Общая длина арматуры
- Общий вес арматуры
- Толщина доски опалубки
- Кол-во досок для опалубки
— Длина всех сторон фундамента
— Равняется площади необходимого утеплителя и гидроизоляции между плитой и почвой.
— Равняется площади утеплителя всех боковых сторон.
— Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
— Указан примерный вес бетона по средней плотности.
— Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.
— Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения плиты.
— Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры по СНиП.
— Средний размер ячеек сетки арматурного каркаса.
— При креплении отрезков стержней внахлест.
— Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
— Вес арматурного каркаса.
— Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
— Количество материала для опалубки заданного размера.
Для расчета УШП необходимо вычесть объем закладываемого утеплителя из объема рассчитанного бетона.
Блок: 3/3 | Кол-во символов: 1583
Источник: http://stroy-calc.ru/raschet-fundamenta-plita
Глубина заложения
Глубина залегания основания из монолитной железобетонной плиты не так сильно влияет на выполнение им своей основной функции, как данная характеристика у других типов опор.
Тем не менее определение глубины заложения плитных фундаментов мелкого и глубокого заложения может варьироваться в зависимости от нескольких факторов:
- от глубины промерзания грунта;
- от типа грунта;
- от общей нагрузки на грунт;
- от уровня грунтовых вод.
Высота котлована и толщина монолитной плиты фундамента для различных типов почв указана в соответствующих нормативных документах, например, СНиП -83 и СНиП IIБ.1-62.
Ниже приведены примерные рекомендации при монтаже:
- Высота песчаной-щебневой подушки. Толщина может колебаться от 15 до 60 см и зависит от глубины промерзания почвы в данной местности и типа почвы. Если глубина промерзания почвы более одного метра, рекомендуется насыпать 40–45 см песка и 15–20 см щебня. Общая толщина составит 60 см. Если же глубина промерзания от 50 до 100 см, достаточно подушки общей толщиной 30–40 см.
- Толщина слоя теплоизоляции должна быть не менее 10 см в теплых регионах и 15 см в северных. Здесь необходимо учитывать, что чем выше влажность почвы, тем толще должен быть теплоизоляционный слой.
- Высота железобетонного основания не должна быть меньше 15 см. Такой слой используется при строительстве одноэтажных каркасных домов или хозяйственных построек. При возведении кирпичного или монолитно-бетонного строения толщину слоя рекомендуется делать 25–30 см.
Таким образом, расчет глубины залегания и толщины производится индивидуально на конкретно выбранном участке. Для северных районов с нестабильными грунтами необходим котлован глубиной 80–100 см при общей толщине основания в 100–120 см, для строительства на стабильных грунтах в теплых или умеренных климатических условиях достаточно глубины 30–40 см при толщине «пирога» в 50–60 см.
Важно! На скальных стабильных грунтах глубина залегания минимальна и может составлять 20 см.
Блок: 6/9 | Кол-во символов: 1967
Источник: https://ochag.online/konstrukciya/fundament/plitnyj/samostoyatelnyj-raschet.html
Полезное видео
Наглядно расчет монолитного плитного основания показан на видео ниже:
Блок: 8/9 | Кол-во символов: 86
Источник: https://ochag.online/konstrukciya/fundament/plitnyj/samostoyatelnyj-raschet.html
Выводы
В процессе строительства жилого дома необходимо производить примерный расчет нагрузки на монолитную плиту фундамента. Это не такая сложная задача, как может показаться на первый взгляд. Затратив некоторое количество времени на вычисления в процессе планирования, можно не только обрести уверенность в надежности сооружения, но и существенно сэкономить на материалах.
Блок: 9/9 | Кол-во символов: 374
Источник: https://ochag.online/konstrukciya/fundament/plitnyj/samostoyatelnyj-raschet.html
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:
- https://ochag.online/konstrukciya/fundament/plitnyj/samostoyatelnyj-raschet.html: использовано 5 блоков из 9, кол-во символов 4941 (26%)
- http://FundamentAya.ru/dop/raschet/monolitnogo_fundamenta_primer.html: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 6386 (34%)
- http://stroy-calc.ru/raschet-fundamenta-plita: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 1583 (8%)
- https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/fundament-doma/plitnyj-fundament-raschet-tolshhiny-princip-i-onlajn-kalkulyator.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 6046 (32%)
Расчет плитного фундамента: определение нагрузок, примеры, цена
Плитный фундамент – дорогое удовольствие. Но можно сделать правильный расчет, чтобы не потратить лишнего. Расходы на строительство монолитной плиты будут напрямую зависеть от ее размеров, те в свою очередь – от внешних нагрузок.
Оглавление:
- Нагрузка и габариты
- Объем плиты
- Особенности армирования
- Стоимость плитного основания
Определение нагрузок и толщины
Этим занимаются специалисты после обследования участка и составления проекта дома. Но можно ограничиться самостоятельным определением веса объекта – технология несложная. Расчет нагрузки должен учитывать давление возведенного здания и силы пучения грунта. Для этого по плану будущей постройки определяют:
- общий вес строительных и отделочных материалов без фундамента;
- ориентировочную массу всей мебели и техники, проживающих людей;
- снеговые нагрузки для конкретного региона.
К примеру, после такого расчета вы получили вес постройки около 320 т, а сам дом должен опираться на плитный фундамент размером 6х8 м. Тогда давление, передаваемое на почву, в пересчете на единицу площади будет равно 0,67 кг/см2. Но вес основания здесь пока не участвует, так как мы еще не нашли его толщину.
Вопрос – сможет ли грунт выдержать такой дом с учетом массы самой плиты и не опрокинет ли его при пучении? Все зависит от мощности фундамента и состава почвы. Для разных видов слабых грунтов существуют ориентировочные цифры, увязывающие их несущую способность с внешними нагрузками, которые передает плита:
- 0,25 кг/см2 – оптимальная величина для мелкопесчаной почвы средней плотности и пластичной глины;
- 0,35 кг/см2 – такое давление должно передавать основание на пылеватые пески и суглинки.
С учетом веса бетона с армированием (2,7 кг/м3), толщина любого фундамента для указанных грунтов выбирается из нескольких возможных вариантов:
Мощность плиты, см | Объем заливки, м3 | Вес бетона, т | Вес постройки с основанием, т | Давление на почву, кг/см2 |
15 | 7,2 | 19,5 | 339,5 | 0,34 |
20 | 9,6 | 25,9 | 345,9 | 0,35 |
25 | 12 | 32,4 | 352,4 | 0,35 |
30 | 14,4 | 38,9 | 358,9 | 0,36 |
В нашем примере оптимальный вариант для строительства на суглинке – плитное основание толщиной 20 см. Если же вы получили цифру меньше 15 либо больше 35 см, значит, монолитная плита «не вяжется» с проектом. Слишком мощная говорит о том, что можно обойтись ленточным типом. Излишне тонкая намекнет на избыточный вес дома. При таких условиях постройка просто начнет медленно уходить под землю. В обоих случаях расчет толщины фундамента лучше перепоручить профессионалам.
Многие частные застройщики вполне довольствуются ориентировочными цифрами, имеющими небольшую погрешность:
1. Для бани или гаража толщина фундамента принимается 15 см и увеличивается на 5, если строительство ведется на сильнопучинистом грунте.
2. Для одноэтажного дома из кирпича или монолитного бетона заливают основание в 20 см.
3. Коттеджи повыше потребуют устройства мощной плиты толщиной около 25-30 см.
4. Фундамент для дома из газобетона или других легких стройматериалов (OSB, дерево) допускается делать на 5 см тоньше.
По приведенной выше увязке нагрузок и толщины видно, что этими цифрами можно спокойно пользоваться.
Расчет свайно-плитного основания – отдельная задача, для которой нужно дополнительно определять несущую способность свай, завязанную на их диаметр. Результат будет сильно отличаться в зависимости от глубины погружения опор. Браться за такую работу самостоятельно не стоит, если вы не профессиональный проектировщик с полным набором нужных программ.
Объем заливки
Когда габариты определены, остается только вывести значения, которые потребуются для дальнейшего расчета плитного фундамента:
- Площадь основания: 6 х 8 = 48 м2.
- Объем плиты: 48 х 0,20 = 9,6 м3.
- Площадь боковых стенок: (6 + х 2 х 0,20 = 5,6 м2.
Определение высоты плиты позволяет узнать сразу несколько параметров монолитной основы, такие как требуемое количество бетона для заливки или расстояние между поясами армирования.
Арматура
Расчет количества арматуры для армирования плитного фундамента выполняется для одного пояса, а полученная цифра потом просто удваивается. Размер ячеек, образующихся при пересечении продольных и поперечных стержней, по технологии принимается равным 20-30 см. Выберем более экономный вариант с решеткой в 300 мм.
Диаметр прутьев определяется толщиной заливки и должен составлять 5 %, то есть в нашем случае – 10 мм. При этом их длина будет на 10 см меньше соответствующей стороны основания, чтобы обеспечить стальной арматуре достаточную защиту под 5-сантиметровым слоем бетона. Для рассмотренного примера понадобятся пруты длиной 5,9 и 7,9 м.
Этих данных достаточно для подсчета количества стержней в каждом ряду армирования:
- 5900 / (300+10) + 1 = 20 шт.
- 7900 / (300+10) + 1 = 26 шт.
Для двух поясов потребуется 40 прутьев длиной 6 м и 52 – по 8 м, то есть всего 656 м. Если продавец не предоставляет услугу нарезки в размер, прутки стандартной длины придется укорачивать самостоятельно. Так как толщина фундамента по расчету принимается равной 20 см, вертикальные перемычки будут иметь длину 10 см (можно использовать часть обрезков). Количество связей определят точки пересечения стержней. Технология армирования допускает для них увеличение шага вдвое по сравнению с горизонтальными поясами – 600 мм. Тогда число перемычек будет равно 260 шт.
Стоимость строительства
Когда размеры и количество материалов определены, можно выполнить расчет стоимости плитного основания. Для большинства пунктов строительной сметы достаточно знать габариты будущей конструкции. Продолжим на том же примере для дома 6х8 м:
Статья расходов | Расчетное количество | Принимаем для фундамента | Цена за единицу, рубли | Всего, рубли |
Песок | 48 х 0,3 = 14,4 м3 | 15 м3 | 730 | 10 950 |
Щебень 20-40 | 48 х 0,2 = 9,6 м3 | 10 м3 | 1750 | 17 500 |
Теплоизоляция Пеноплекс Фундамент 50 мм | 54 м2 | 54 м2 | 235 | 12 690 |
Гидроизоляция Пленка п/э | 48 х 2 = 96 м2 | 96 м2 | 27 | 2 590 |
Бетон М200 с учетом усадки 2 % | 9,8 м3 | 10 м3 | 3200 | 32 000 |
Арматура для плиты d-10 мм | 656 + 17 = 673 м | 673 м | 19 | 12 790 |
Проволока d-1,2 мм отрезки по 0,3 м | 1040 шт | 312 м | 0,55 | 170 |
Всего: 88 690 |
Не забудьте полученные цены скорректировать с учетом стоимости доставки материалов на участок.
Расчет монолитной плиты фундамента — калькулятор и примеры
Как мы уже писали, монолитный плитный фундамент – это цельная конструкция из армированного бетона, имеющая заданную жесткость на изгиб и прочность на сжатие. Численные величины прочности и жесткости обычно получают в результате расчета плитного фундамента при его проектировании.
Что такое плитный фундамент?
Люди во все времена старались строить свой дом на прочном каменном основании. Именно этот подход давал надежность и долговечность построенным зданиям. И именно он привел к проектированию и строительству на плитных фундаментах.
Плитным фундаментом принято называть конструкцию основания под здание, имеющую вид железобетонной монолитной плиты, располагающейся в границах периметра здания, а чаще несколько выходящую за них.
Существует два вида таких фундаментов:
- сборные, собранные в единую плиту из готовых заводских блоков или плит;
- монолитные, изготовленные непосредственно на стройплощадке и представляющие цельную жесткую конструкцию из армированного бетона.
Оба вида этих оснований имеют свои плюсы и минусы, и применяются при разных условиях строительства.
Сборная фундаментная плита сооружается из готовых железобетонных плит, произведенных на ЗЖБИ – заводе железобетонных изделий. Для изготовления могут применяться плиты типа:
- ПД – плита дорожная;
- ПДП – дорожная для покрытий;
- ПДГ – дорожная с рифленой поверхностью;
- ПДН – дорожная с напряженной арматурой;
- ПАГ – аэродромная и мн. др.
Сборный фундамент из плит хорошо держит нагрузку на сухих, прочных и непучинистых грунтах. А лучше всего они работают на грунтах с мелко- или крупнообломочной каменной структурой. Для этого вида оснований желательна небольшая глубина промерзания грунтов. Поэтому чаще сборные плиты используются для строительства в южных районах страны, где грунт не замерзает или глубина промерзания незначительная.
Но стоит только супесчаному, глинистому, а особенно лессовому грунту немного подмокнуть, например, от тающего снега или затяжных осенних дождей, так немедленно начинаются проседания отдельных плит и после этого трещат стены и перекрытия дома.
- Плитный монолитный фундамент является огромным искусственным плоским камнем высокой прочности. Прочность монолитного фундамента на сжатие обеспечивается использованием соответствующей марки бетона, а на изгиб – его арматурным каркасом.
- Конструкцию каркаса изготавливают из арматурных стержней нужного диаметра и марки стали, пользуясь данными ГОСТ 5781. Можно делать каркас из композитных материалов – стекло или углепластика. Часть композитной арматуры изготавливается на основе базальтового волокна.
- На месте стальной каркас сваривается электросваркой или связывается мягкой стальной проволокой. Композитный каркас только вяжется проволокой, точно так же, как и стальной.
- Арматурный каркас имеет вид пространственной конструкции, в которой арматура расположена во взаимно перпендикулярных направлениях и образует две плоскости в виде горизонтальных сеток. Его схема определяется при проектировании.
- Размер ячейки этих сеток рассчитывается при проектировании и находится в пределах 200 х 200 – 300 х 300 мм. Арматуру используют диаметром 12 – 16 мм.
Виды плитного фундамента
Каркас устанавливается на пластиковых «стульчиках» – опорах. Их высота обеспечивает точное расстояние от нижней и верхней плоскостей фундамента, и составляет 50 мм. Каркасы монтируются так, что бы расстояние от их краев до опалубки так же было по 50 мм. Этот промежуток при заливке и уплотнении бетона образует специальный слой, защищающий арматурный каркас от коррозии. После застывания бетона и набора им прочности, заданной расчетом при проектировании монолитный фундамент готов к возведению здания.
У застройщиков бытует мнение, что монолитная плита фундамента подходит для любого вида грунта. Это не так. Ведь для болотистых и сильно промерзающих, а значит пучинистых грунтов, лучше использовать сваи. Слабо и среднесыпучие грунты монолитные плиты фундамента выдерживают хорошо.
Производим расчет плитного фундамент
Самым важным моментом в расчете является определение толщины плиты основания здания. Полный и наиболее точный расчет производит профессиональный строитель, имеющий соответствующий уровень знаний, опыта проектирования. Но на это нужно время, деньги и наличие профессионала. Частному непрофессиональному застройщику с небольшим превышением материалоемкости и меньшей точностью может быть достаточно более простого расчета фундаментной плиты.
Пример расчета плитного фундамента
1. Начинается расчет с определения типа грунта под будущим зданием.
Например, у вас пески мелкие со средней плотностью. Они выдерживают удельное давление фундамента в 0,35 кг/см2.
Таблица определения типа грунта
2. Рассчитываем общую массу будущего дома
- Зная размеры дома, места окон, дверей, проемов, материал стен, перекрытий, их конфигурацию и толщину конструкций и, учитывая удельный вес материалов, определяем вес отдельных частей здания.
- Просуммировав найденные величины, получаем общую массу здания.
- Имея площадь здания, рассчитываем его снеговую нагрузку, связанную с углом наклона крыши и региона строительства.
Расчет плитного фундамента
3. Рассчитываем удельное давление здания на грунт
Рассчитанная общая масса здания делится на площадь фундаментной монолитной плиты. Получаем удельное давление здания на грунт (без веса фундамента). Определяем необходимый вес плиты.
4. Рассчитываем оптимальный объем и толщину фундамента
Массу плиты делим на плотность железобетона, равную примерно 2500 кг/куб. м. Объем делим на площадь плиты, получаем ее толщину.
5. Округляем полученную толщину
Округляем полученную толщину до большего и меньшего значений, кратных размеру строительного шага 50 мм. Выбираем подходящее значение и, учитывая его, пересчитываем массу фундаментной плиты. Сложив полученную массу с массой дома, рассчитываем удельное давление на грунт.
Затем сравниваем полученные цифры с табличными характеристиками грунта площадки. Разброс должен быть менее ± 25%.
6.Выбираем марку бетона
По результатам расчетов выбираем необходимую марку бетона.
Упростить расчеты плитного фундамента можно, применив калькулятор фундамента.
Конечная цель проектирования
Результатом проектирования должен быть:
- сборочный чертеж монолитного фундамента;
- текстовые документы – расчеты и обоснования проекта;
- план разметки фундамента и привязка его к местности;
- план отрывки котлована;
- план сооружения опалубки;
- план размещения материалов на строительной площадке;
- планы доставки и заливки бетона, согласованные по времени.
Один из способов расчета параметров фундамента – метод конечных разностей, который показывает, как рассчитать характеристики плитного фундамента.
Расчет фундаментной плиты можно провести методом конечных элементов.
Но проще всего рассчитать фундаментную плиту, используя калькулятор расчета. В нем заложены все нужные формулы и методики.
Некоторые калькуляторы помогают рассчитать нужное количество песка, цемента, щебня, общее количество и стоимость материалов.
По результатам расчётов разрабатывается сборочный чертеж монолитного фундамента и все детализированные чертежи:
- закладных деталей;
- сборочный чертеж и деталировка арматурного каркаса;
- рассчитанная схема размещения готовых каркасных сеток;
- примерное устройство одноразовой опалубки из досок или устройство металлической многоразовой опалубки и схема ее использования т. п.
Профессионально спроектированный и построенный фундамент будет надежным основанием любого здания.
Расчет толщины для плитного фундамента: пошаговая инструкция, примеры
Плитный фундамент представляет собой сплошную железобетонную конструкцию, размещаемую под всей площадью здания и равномерно воспринимающей все возможные весовые нагрузки. Стандартная схема включает дренаж из утрамбованного песка и щебня, плиту из качественного раствора с объемным армированием и гидроизоляцию, в особо сложных условиях основание утепляют. Главным требованием технологии заложения является выбор правильной толщины этих слоев, точное значение определяет расчет. Исходными данными служат параметры грунта, тип и вес постройки, в ходе вычислений важно соблюдать все нормы проектных стандартов.
Оглавление:
- От чего зависит толщина основы?
- Пример расчета фундамента
- Что нужно учесть?
Факторы, влияющие на толщину плитного фундамента
Этот тип основания относится к «плавающим», т.е. способным воспринимать и равномерно перераспределять нагрузки. В частных постройках толщина варьируется от 15 до 35 см, изменение в меньшую сторону не допускается по причине риска раскола плиты под воздействием собственного веса здания, в большую – из-за экономической нецелесообразности, увеличения общей массы и потери подвижности. Главным критерием влияния служит тяжесть конструкций, при использовании кирпича или плотных стройматериалов высота плитного фундамента возрастает на 5-10 см в сравнении с домами с газобетонными или каркасными стенами.
Вторым учитываемым фактором идут размеры будущей постройки. Следует помнить, что все фундаменты выдерживают не только нагрузку на сжатие, но и на изгиб, экстремум приходит на середину. Чем больше длина наружных стен, тем выше риск раскалывания монолитной плиты. Частично эта проблема решается увеличением числа внутренних перегородок с несущими способностями, но для полного исключения риска приходится наращивать толщину самого фундамента. Как следствие, при строительстве на узких участках составление проекта и выбор основания лучше доверить специалистам.
Помимо веса и типа здания при расчете фундаментной плиты (в том числе для проверки ее целесообразности) учитываются особенности грунта: глубина промерзания, несущие способности, однородность и уровень подземных вод. При высокой плотности слоев подбирается мелкозаглубленный вариант, в этом случае для его заложения достаточно вынуть около 50-70 см земли, единственным недостатком такого исполнения является отсутствие подвала. На неустойчивых грунтах фундаментная плита размещается ниже глубины промерзания на 60 см, тогда увеличивается вес постройки и на конструкцию действуют повышенные нагрузки.
Интенсивность влияния подземных вод учитывается при подборе марки бетона, материалов гидроизоляции и толщины дренажной подушки, при значительных рисках подтапливания целесообразно выбрать другой тип основания или провести его утепление влагостойкими материалами.
Последовательность и пример расчета
В ходе вычислений придерживаются следующей схемы:
1. Проводится анализ геологического состояния участка, в зависимости от его типа из таблиц выбирается величина оптимального удельного давления на грунт для плитных фундаментов. Также на этом этапе определяется требуемая глубина заложения основания. При строительстве на супесях и твердых глинах стоит провести сравнение с другими типами, воздействие морозного пучения на них будет максимальным, что приводит к необходимости значительного увеличения толщины плиты.
2. Рассчитываются все весовые нагрузки. Удельный вес любого стройматериала несложно найти в таблицах, исходя из размеров стен, кровли и перекрытий находится масса самого здания. К полученному значению прибавляется средняя нагрузка снежного покрова, выбираемая согласно региону проживания и углу наклона кровли (на скатных крышах свыше 60° она принимается равной нулю). Также обязательно учитывается эксплуатационная (полезная) нагрузка, в среднем для цокольных и межэтажных перекрытий она составляет 210 кг/см2, жилых чердаков – 105. Этот показатель рассчитывают для каждого этажа, по окончании они все суммируются.
3. Определяется площадь монолитной плиты (длина дома умножается на ширину) и величина удельной нагрузки на 1 м2 грунта (общие весовые делятся на полученное значение).
4. Находится оптимальный объем фундамента (путем деления на средний удельный вес армированного бетона – 2500 кг/м3) и его предварительная толщина. Показатель округляют до 5 см в ближайшую сторону.
5. Далее расчет плитного фундамента повторяют с учетом полученного веса основания, его прибавляют к общим весовым нагрузкам. Величину удельного давления на грунт (п.3 выше) сравнивают с оптимальным для данного участка, его допустимое отклонение – ±25 %.
6. Исходя из ожидаемых нагрузок находится марка бетона для заливки, с учетом толщины составляется схема армирования: подбираются диаметр прутьев и частота их расположения.
При отклонении расчетной толщины такой плиты от рекомендуемого диапазона (15-35 см) рассматриваются другие типы фундаментов или варианты ее усиления (ребрами жесткости или сваями). Составление проекта в последнем случае безоговорочно доверяется специалистам. В качестве примера представлен простой расчет двухэтажного дома из газобетона D600 8×8 м высотой в 6,5 м, с монолитным ж/б межэтажном и деревянным чердачном перекрытиях, кровлей из металлочерепицы при строительстве на пластичных глинах (оптимальная нагрузка для такого типа – 0,25кг/см2). Тип плиты – мелкое заложение, цокольное перекрытие отсутствует.
При толщине стен в 40 см объем коробки – 166,4 м3, с учетом удельного веса блоков в 180 кг/м3 ее масса равняется 29952 кг. При площади межэтажного перекрытия в 60 м2 оно весит 30000 кг, чердачного в 64 м2 – 9600. Удельный вес кровли – 30 кг/м3, общий согласно данным проекта: 30×84=2520 кг. Величина полезной нагрузки первого, второго этажей и чердака: 64×210+60×210+64×105=32760 кг. Масса снежного покрова для среднего региона РФ принимается равной 100 кг/м2, в данном случае общее значение: 84×100=8400 кг. В сумме весовые нагрузки достигают: 113232 кг.
Удельная нагрузка на 1 м2 грунта – 113232/64=1770кг/м2= 0,177 кг/см2. Разница между оптимальным равняется 0,25-0,177=0,073, требуемая масса монолитной плиты – 46720 кг. Объем – 46720/2500=18,688 м3, толщина – 0,292 м или 30 см, что соответствует норме. Поверка показывает, что при ее весе в 48000 кг и общем здания (113232+48000) =161232 кг, нагрузка на грунт – 0,252 кг/см2. Это отклонение минимальное, все требования соблюдены, расчет необходимой толщины считается завершенным. Далее с помощью онлайн-калькуляторов несложно составить схему армирования, подобрать диаметр продольных и вертикальных прутьев и определить количество стройматериалов.
Что следует учесть при возведении основания данного типа?
Помимо вышеперечисленных условий плитный фундамент требует соблюдения строительных стандартов, в частности, при выборе марки бетона и арматуры и расчете дренажной системы. Наличие подушки обязательно, этот слой защищает основу от подвижек грунта и влаги. Ее толщина зависит от веса и назначения здания, в идеале проводится ее расчет. Минимум для легких щитовых построек – 15 см, 25 – для гаражей, под дома из кирпича засыпается и уплотняется от 20 см щебня и 25-30 песка. Чем выше риск подтапливания, тем надежнее нужна дренажная система, при необходимости по периметру закладываются водоотводные трубы.
Фундамент-монолитная плита для жилых домов усиливается как минимум двумя продольными сетками арматуры диаметром в пределах 12-16 мм, поддерживаемыми вертикальными прутьями (от 6 мм и выше). Рекомендуемых шаг ячеек – от 20 до 30 мм. Соединения и стыки не свариваются, а обвязываются проволокой диаметром в 0,8-1,2 мм или пластиковыми хомутами. Минимальное отступление от края бетона составляет 5 мм, его нарушение приводит к коррозии и разрушению каркаса. С целью соблюдения этого требования под нижние ряды подкладывают специальные пластиковые стаканчики, сетки размещаются равноудаленно от центра и краев. Обязательным условиям является заливка бетона единым монолитом, с виброуплотнением и обеспечением правильных условий затвердевания.
Плитный фундамент — расчёт и возведение своими руками.
Плитный фундамент представляет собой основание постройки в виде плоской (либо с рёбрами жёсткости) железобетонной плиты. По своей конструкции такие фундаменты можно разделить на два вида — монолитные и сборные.
Сборный — это уложенные с помощью строительной техники на предварительно выравненное и уплотнённое основание готовые заводские плиты. При этом используются дорожные (ПД, ПДН) или аэродномные (ПАГ) плиты. Данная технология имеет существенный недостаток, связанный с отсутствием цельности и следовательно с невозможностью сопротивляться даже незначительным подвижкам грунта. Поэтому сборные плитные фундаменты применяют только на непучинистых крупнообломочных или скальных грунтах для небольших, не ответственных, в основном деревянных построек в южных регионах с минимальной глубиной промерзания.
Монолитные плитные фундаменты, представляют собой одну цельную жёсткую железобетонную конструкцию, возводимую под всей площадью строения. По своей геометрической форме их можно поделить на:
- простые — нижняя сторона фундаментной плиты ровная, плоская;
- усиленные — на нижней стороне имеются рёбра жёсткости, расположенные в определённом специальными расчётами порядке;
- УШП — так называемые утеплённые шведские плиты, являющиеся разновидностью усиленных фундаментных плит. При оригинальной технологии их возведения бетон заливается в специально разработанную заводскую несъёмную опалубку, позволяющую сформировать на нижней поверхности основания сетку небольших, заармированных рёбер жёсткости. Кроме этого УШП имеет систему подогрева.
В этой статье будет рассмотрен простой монолитный плитный фундамент.
О достоинствах, недостатках и критериях выбора плитного фундамента.
Наверное ни один вид фундамента не окружён таким количеством мифов, как плитный. Разберём основные из них:
1) Практически абсолютная универсальность? В интернете часто можно прочитать, что строить фундаментную плиту можно практически где угодно, хоть на болоте. И ничего с ней не произойдёт, будет она себе спокойно зимой подниматься, летом опускаться, в общем плавать. Нормальный такой «бетонный кораблик» с многотонной надстройкой в виде дома.
Всё-таки справедливее будет утверждение, что единственный фундамент, на котором можно более или менее надёжно вести строительство на заболоченных, сильнопучинистых, просадочных грунтах — это свайный, когда длины свай хватает, чтобы закрепиться в нижележащих несущих слоях грунта.
Морозное пучение, так же как и просадки при оттаивании или связанные с увлажнением грунта (например, при подъёме грунтовых вод) никогда не будут происходить под всей плитой одинаково. Всегда одна сторона смещается больше другой. Простой пример — весеннее оттаивание грунта, которое на южной стороне дома происходит гораздо интенсивнее и быстрее, чем на северной. Понятно, что плита при этом будет испытывать колоссальные нагрузки, которые, ещё не факт что она выдержит, а дом хоть и не значительно, но может накрениться. Не очень страшно, если он деревянный. А если из блоков или кирпича, что тогда, трещины на стенах?
Да действительно, плитные фундаменты позволяют строить дома на более сложных грунтах, включая среднепучинистые, с меньшей несущей способностью, чем например ленточные (обычно допускают до 1,5 кг/см² в сухом состоянии), но и переоценивать их возможности не стоит.
Кстати отсюда вытекает и второй миф, являющийся отчасти противоположностью первого:
2) Плитный фундамент не для большого дома? Распространено и такое утверждение, что на монолитной плите можно возводить только лёгкие, не особо долговечные (до 40-50 лет) дома. Это не совсем верно, ведь если условия выбраны подходящие и фундамент спроектирован и, что не менее важно, построен правильно, то выдержать он может, даже к примеру, московский ЦУМ, построенный именно на плите.
3) Высокая стоимость? Очень распространено мнение, что плитный фундамент является самым дорогостоящим из всех других видов оснований, и что его цена составляет чуть ли не 50% от всех затрат на строительство. Может быть. Если только Вы собираетесь строить на нём деревянную избушку.
Самое интересное, что адекватного сравнительного анализа никто не приводит, и никто не учитывает, то что при дальнейшем возведении дома, например, полы (имеются в виду черновые) делать уже не надо. О сравнении стоимости различных видов фундаментов, мы обязательно поговорим в отдельной статье.
4) Сложность работ? Часто звучат утверждения, что для сооружения плитного фундамента нужны очень квалифицированные работники. Хотя если немного задуматься, становится очевидным, что просто кто-то усердно «набивает себе цену». При незнании технологии, ошибок можно наворотить и в любом другом фундаменте.
Так в чём же сложность именно плитного? Выравнивание площадки? Наверное ни чуть не сложнее, чем выравнивание, например, основания заглубленного ленточного фундамента, если не наоборот. Гидроизоляция и утепление? Всё-таки наверное проще делать эти операции на ровной горизонтальной поверхности, чем на вертикальной. Вязка арматурного каркаса? Опять же сравните, что проще, вязать арматуру разложенную на ровной площадке или залезая руками в опалубку ленточного фундамента. Заливка бетона? Ну здесь скорее всё зависит не от типа фундамента, а от особенностей каждого конкретного участка, от возможности подъезда миксера к площадке и от наличия или отсутствия бетоноподающей машины.
Возведение фундаментной плиты — это физически не простая, скорее немного нудная (из-за большой площади), но уж ни как не требующая высококвалифицированных строителей процедура. И справиться с ней вполне по силам нескольким обычным «рукастым» мужикам. А правильное следование технологии должно быть всегда, хоть при плитном, хоть при столбчатом, хоть при любом другом фундаменте.
Расчёт фундаментной плиты.
Как и любой другой вид нулевого цикла, плитный требует проведения расчёта, заключающегося, прежде всего, в определении толщины фундаментной плиты. Выбор этого главного параметра наобум или как у соседа, может привести к тому, что для своего дома Вы сделаете либо слишком слабое основание, рискующее в первую же зиму треснуть, либо слишком массивное, совершенно напрасно опустошающее Ваш кошелёк.
Конечно, расчёт приведённый ниже не претендует на роль настоящего инженерного расчёта, проводимого проектными организациями, но для самостоятельного домостроя, о котором мы говорим на страницах этого сайта, его будет вполне достаточно.
I) Изучаем грунты на участке застройки. Более подробно об этом говорилось здесь…
При дальнейшем расчёте нужно будет выбрать такую толщину фундаментной плиты и соответствующую ей массу, которая обеспечит оптимальное удельное давление на наш тип грунта. Если нагрузка будет превышена, строение может начать «утопать», а если нагрузка будет слишком мала, то небольшое морозное пучение грунта может накренить плиту со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Значения оптимальных удельных давлений от плитных фундаментов для типов грунтов, на которых их обычно строят приведены в таблице 1. ниже:
Примечание: В таблице красным цветом выделены грунты, для которых при выборе типа фундамента желательно провести профессиональный сравнительный технико-экономический расчёт. Оптимальные удельные давления для них самые высокие и как мы увидим ниже, фундаментную плиту нужно будет делать более толстую и массивную.
Если на участке будет установлена высокая вероятность чрезмерного увлажнения твёрдых глин, постройка может начать «тонуть» из-за резкого падения несущей способности грунта. Тогда возможно придётся отказаться от монолитной плиты в пользу свайного фундамента.
А в случает с супесями, сравнительный расчёт может показать, что дешевле сделать ленточный фундамент.
II) Основываясь на проекте, определяем общий вес будущего дома. Приблизительная удельная масса отдельных конструктивных элементов приведена в таблице 2 ниже:
Примечание: снеговая нагрузка для всех регионов при угле наклона скатов крыши больше 60º принимается равной нулю.
III) Исходя из проекта дома рассчитывает площадь фундаментной плиты. Определенный выше вес дома делим на эту площадь и получаем удельную нагрузку на несущий грунт без учёта массы фундамента. Сравниваем эту цифру с оптимальным удельным давлением из таблицы 1 и считаем, сколько до него не хватает (разницу). Умножаем эту разницу на площадь плиты и получаем требуемую массу фундамента.
IV) Полученную массу фундаментной плиты делим на плотность железобетона 2500 кг/м³, получая тем самым требуемый оптимальный объём фундаментной плиты. Делим этот объём на площадь плиты и определяем её толщину.
V) Округляем толщину до ближайшего меньшего и ближайшего большего значений, кратных 5 см. В результате мы можем выбрать любое из них. По округлённым значениям снова пересчитываем массу фундамента и сложив её с массой дома, определяем расчётное удельное давление на грунт. Сравниваем его с оптимальным, разница не должна превышать ±25%.
Примечание: Если расчёт показывает, что фундаментная плита должна быть толщиной более 35 см, тогда желательно провести сравнительный анализ, т.к. скорее всего ленточный или столбчатый фундамент окажутся более целесообразным и дешёвым вариантом. Либо нужно делать усиленную плиту с рёбрами жёсткости, а здесь без настоящих инженерных расчётов не обойтись.
Если же плита получается менее 15 см, то дом для данных условий слишком тяжёлый. Самостоятельное строительство без геолого-геодезических изысканий и профессиональных расчётов в этом случае лучше не начинать.
VI) Удельная нагрузка от общей массы всей постройки действует и на сам бетон фундамента в его самом нижнем сечении (третий закон Ньютона — действие равно противодействию). Исходя из неё определяем допустимую для заливки марку бетона при условии сохранения его прочности на сжатие. Чаще всего выбирают между марками М200, М250 или М300.
Данный расчёт не является чем-то очень сложным. Знания математики средней школы для него более чем достаточно, но для большей наглядности рассмотрим один пример.
Пример упрощенного расчёта толщины фундаментной плиты.Определим оптимальную толщину плитного фундамента для 2-х этажного дома размером 6×9 метров из газосиликатных блоков марки D-600 с одной несущей перегородкой. Толщина всех несущих стен 30 см, высота дома 5,5 метра, высота фронтона 1 метр. Межэтажное перекрытие — монолитное железобетонное; чердачное перекрытие — по деревянным балкам. Кровля — металлочерепица.
I) Допустим мы определили, что несущий грунт на площадке — пластичная глина. По таблице 1 принимаем для него оптимальное удельное давление равное 0,25 кг/см².
II) Считаем общий вес дома:
1. Суммарная площадь всех стен включая наружные, несущие перегородки и фронтоны за вычетом площади оконных и дверных проёмов равна примерно 182 м², а их масса 182×180=32760 кг.
2. Площадь монолитного перекрытия между 1-м и 2-м этажом за вычетом лестничного проёма около 50 м². Масса его вместе с эксплуатационной нагрузкой 50×(500+210)=35500 кг.
3. Площадь чердачного перекрытия 54 м², а масса вместе с эксплуатационной нагрузкой 54×(150+105)=13770 кг.
4. Эксплуатационная нагрузка на первом этаже (перекрытия здесь нет, его роль играет сама фундаментная плита, но эксплуатационная нагрузка есть) равна примерно 54×210=11340 кг. Здесь, конечно правильнее взять площадь по внутренним размерам комнат 1-го этажа, но мы просто немного упростили.
5. Площадь скатов крыши в нашем примере составляет 71 м². Масса её вместе со снеговой нагрузкой для средней полосы России составит 71×(30+100)=9230 кг.
6. Общий вес дома, полученный суммированием, равен 102600 кг.
Примечание! Теперь рассчитать вес дома более точно можно с помощью нашего онлайн-калькулятора, расположенного здесь…
III) Исходя из проекта площадь фундаментной плиты равна 54 м².
Делим вес дома на неё и получаем: 102600/54=1900 кг/м² или 0,19 кг/см².
До оптимального удельного давления для суглинка нам не хватает: 0,25-0,19=0,06 кг/см².
Умножаем эту цифру на площадь плиты (площадь переводим в см²): 0,06×54×10000=32400 кг. Именно такой должна быть оптимальная масса фундамента для наших условий.
IV) Делим полученную массу на плотность железобетона: 32400/2500=12,96 м³. Это требуемый объём плиты.
Соответственно оптимальную её толщину мы получим разделив объём на её площадь, т.е. 12,96/54=0,24 м или 24 см.
V) Итак, мы можем рассмотреть для нашей плиты 2 варианта: либо она будет толщиной 20 см, либо 25 см.
При толщине плиты в 20 см её масса составит 0,2×54×2500=27000 кг.
Вместе с весом дома она будет оказывать удельное давление на грунт равное: (27000+102600)/(54×10000)=0,24 кг/см²
Отклонение от оптимального удельного давления составит (0,25-0,24)×100/0,25=4% , что вполне допустимо.
Очевидно, что просчитав таким же образом плиту в 25 см, отклонение так же будет допустимым. Но нам всё же более интересен вариант с плитой в 20 см, т.к. он позволяет сэкономить значительные средства. Осталось проверить, выдержит ли плита по прочности бетона на сжатие.
VI) Сначала нужно определить общую площадь всех несущих стен (перегородок) в плане. То есть мы считаем суммарную длину всех стен и умножаем её на толщину стен. В нашем примере получится (9+9+5,4+5,4+5,4)×0,3=10,26 м².
Отсюда, дом массой 102600 кг (считали в пункте II) с фундаментом в 27000 кг будет оказывать удельное давление на бетон фундаментной плиты равное: (102600+27000)/10,26=12600 кг/м² или всего лишь 1,26 кг/см². По большому счёту такое давление абсолютно не страшно любой марке бетона, но всё таки ниже чем М200 для фундамента не используют. На ней и остановимся (её предел прочности 196 кгс/м²).
Таким образом, с расчётом мы более или менее определились, так что теперь о самой технологии.
Этапы возведения простого монолитного плитного фундамента.
1) В-первую очередь, если из-за рельефа участка на пятно застройки могут пробиться ручейки с дождевой водой, копаются небольшие траншеи для их отвода. Далее производится разметка будущего фундамента.
2) По разметке копается котлован. Дно его должно располагаться строго в горизонтальной плоскости, что контролируется при помощи оптического или лазерного нивелира, либо гидравлического уровня. Глубина котлована определяется в зависимости от нескольких факторов:
- конечно-же рассчитанная толщина самой фундаментной плиты;
- наличие или отсутствие слоя утеплителя под плитой;
- уровень, на котором будет находиться верхняя плоскость плиты.
В обычных условиях готовая фундаментная плита немного выступает над поверхностью грунта, буквально на высоту будущей отмостки (около 15 см). Но иногда плита поднимается более высоко, либо из-за низкого рельефа участка, когда планируется дальнейшая обсыпка дома, либо из-за очень близкого к поверхности уровня грунтовых вод. Если же намечается строительство дома с цокольным этажом, глубина котлована определяется нужной глубиной подвала.
Весь органический слой грунта под будущим фундаментом должен быть удалён. При необходимости вместо него досыпается песчано-щебёночная смесь. Гумус (чернозём) имеет свойство со временем значительно уменьшаться в объёме из-за процессов перегнивания в нём. Таким образом глубина котлована также зависит от толщины плодородного слоя грунта.
3) Дно котлована застилается слоем геотекстиля и засыпается подушка из крупного песка либо из песчано-щебёночной смеси (количество щебня до 1/3 от всего объёма).
Геотекстиль предотвращает заиливание. Толщина подушки должна быть не менее 25-30 см. Это надо также учитывать при определении глубины рытья котлована. Засыпка производится послойно по 10-15 см с обязательным смачиванием и уплотнением вибрационной плитой. Без средств механизации здесь не обойтись, т.к. качество уплотнения подушки очень сильно влияет на долговечность плитного фундамента. Сейчас, к счастью, даже для тех, кто строит дом своими силами, это не проблема, виброплиту не сложно найти и взять в аренду на нужный срок.
4) Делается бетонная подготовка — заливают и разглаживают примерно 7-10-ти сантиметровый слой тощего подвижного бетона (марки М100, М150).
5) После застывания бетонной подготовки делается гидроизоляция фундаментной плиты. Для этого используются либо обмазочные, либо рулонные материалы. Часто их комбинируют. Например, очень надёжным является такой вариант — сначала на подбетонку наносят битумный праймер, а затем клеят 2 слоя рулонной гидроизоляции (один вдоль, другой поперёк).
Полосы рулонной гидроизоляции делаются с выпуском, чтобы потом их можно было загнуть и наклеить на боковую поверхность фундаментной плиты.
6) Монтируется опалубка. Высота её в данной технологии не очень большая, поэтому особых трудностей здесь не возникает. Используются либо обрезные доски, либо листы фанеры. Особое внимание нужно обратить на выравнивание верха всей опалубки в одной горизонтальной плоскости.
7) Раскладывается утеплитель — экструдированный пенополистирол толщиной 5-10 см. Можно проклеить стыки между листами обычным скотчем, чтобы через них при заливке бетона не протекало цементное молочко.
8) На всей площади фундамента вяжется арматурный каркас (диаметр арматуры 12-16 мм), представляющий собой две горизонтальные сетки с ячейками размером от 20×20 до 30×30 см. Первая сетка приподнята над утеплителем на 5 см, а вторая вяжется на те же 5 см ниже верхнего края опалубки. По краям фундамента арматура не должна доходить до опалубки также примерно на 5 см.
Выполнение качественного армирования — залог долговечности будущего фундамента, поэтому лучше не применять здесь для фиксации сеток на определённой высоте какие-то случайно попавшиеся под руку подставки, половинки кирпича и т.п. Для этого в продаже имеются специальные фиксоторы-подставки. Особенно разнообразен их выбор для нижней сетки. Подставки для верхней сетки, также можно приобрести готовые (фиксаторы-лягушки), либо нагнуть самостоятельно из той же арматуры.
9) Производится заливка бетона, причём обязательно готового заводского с миксера. Любое послойное затвердевание бетона, которое обязательно будет происходить при попытке залить плиту в ручную обычной строительной бетономешалкой, здесь не допустимо.
Самый оптимальный и более лёгкий вариант — это заливка с помощью бетоноподающей машины. Недостаток только в более высоких затратах на аренду техники. Как происходит процесс заливки можно не описывать, видео в интернете более чем достаточно.
Используйте при работе глубинный вибратор для бетона. После заливки и схватывания плиты (когда уже можно будет пройти), особенно в жаркую сухую погоду, её нужно покрыть влажной ветошью и полиэтиленовой плёнкой. При высыхании ветоши под плёнкой будет пропадать конденсат. За этим нужно следить и при необходимости снова смачивать для предотвращения образования трещин на бетоне. Длится набор прочности в зависимости от погоды примерно от 25 до 40 дней. Только после этого можно приступать к дальнейшему строительству.
На грунтах, подверженных сильному морозному пучению, рекомендуется делать утеплённую отмостку, чтобы предотвратить промерзание и подъём грунта по краям плиты и появление значительных изгибающих нагрузок.
Пока по этой теме всё, будем рады видеть Ваши комментарии.
Толщина фундаментной плиты для двухэтажного дома
Толщина монолитной плиты фундамента.
Важность фундамента сложно переоценить. От толщины опоры любого здания зависит его устойчивость и срок службы.
Любому проекту застройки должен предшествовать этап проектирования, когда учитываются все условия участка: тип почвы, климатические особенности, ландшафт и другие нюансы. Обязательно в расчете учитывается масса будущего дома. Вес двухэтажной постройки будет давить на фундамент с одной силой, масса же одноэтажного строения будет сильно отличаться. Именно несущая нагрузка фундамента выступает ключевым критерием при определении толщины монолитной плиты.
Особенности монолитной фундаментной конструкции.
Суммарный вес двухэтажного дома можно назвать весьма существенным, поэтому опора его должна быть надежной и крепкой. Монолитная плита позволит равномерно распределить всю массу постройки, а ее строительство доступно даже начинающему строителю. Любому проекту обязательно должен предшествовать грамотный расчет нагрузки.
Толщина фундаментной плиты для двухэтажного дома.
Плитное основание в разрезе.
Альтернативой монолитному плитному фундаменту является конструкция из железобетонных блоков, которые дополнительно армируют прутками для усиления прочности. Однако, монолитный тип опоры более популярен у частных застройщиков по причине несложного монтажа и доступности основных компонентов.
Плита может иметь небольшое или сильное заглубление, зависит этот показатель от этажности будущего дома. Мелкозаглубленный монолитный фундамент имеет 60-см заглубление. Но здесь есть существенное замечание: касается это утверждение лишь идеальных по своей структуре грунтов. Иногда специфика почвы заставляет мастера даже под баню устраивать прочный фундамент, глубоко уходящий вглубь грунта.
Резюме: устройство монолитной плиты избавляет владельцев недвижимости от возможных проблем с замерзанием почвы, подтоплением и нестабильностью грунтовой структуры.
Как рассчитать толщину фундаментной плиты.
Чтобы правильно выполнить расчет толщины плиты, необходимо располагать следующими данными:
- предельная точка промерзания почвы;
- структура грунта;
- глубина залегания подземных вод.
Самый простой расчет заглубления фундамента – к точке промерзания прибавляется 60 см. Актуальность монолитной плиты в рои опоры дома возрастает на пучинистых и часто подтопляемых грунтах. Технология строительства такого фундамента по вложенным средствам существенно отличается от возведения столбчатого или ленточного основания.
Толщина фундаментной плиты для дома.
Армирование монолитной плиты — обязательный этап фундаментных работ.
Конструкция фундаментной плиты дома собирается по типу пирога:
1) две сетки из арматуры закладываются на 7-см удалении;
2) поверх, снизу и между сетками устраивается слой из бетона, по бокам армирующего каркаса отступается до 5-ти см;
3) диаметр сечения арматурных прутьев должен превышать 120 мм.
Базовая толщина монолитной фундаментной плиты, исходя из вышеприведенных правил, равна 21,8 см.
Основные преимущества плитного основания.
Монолитная технология фундаментного строительства обладает рядом преимуществ:
- платформа одно- или двухэтажного дома слабо подвержена деформации, естественной усадке и прочим негативны фактора внешней среды;
- толщина фундамента прочно защищает первый этаж от подтопления, поэтому допускается возможность устройства дополнительного цокольного этажа;
- сложность строительства доступна даже начинающему мастеру, главное – правильно произвести расчет суммарной нагрузки на опору дома.
Устройство подушки под плитный фундамент.
Расчет необходимо выполнять не только для монолитной плиты, но и для подушки под нее. Самый безопасный с точки зрения профессиональных строителей – песчаный тип почвы, он менее всего подвержен деформациям.
Пучинистые, глинистые почвы с близко подходящими к поверхности земли водами сильно подвергаются не только подтоплению, но и морозному пучению. Разница в уровне расположения фундамента летом можно отличаться от аналогичного параметра весной или осенью до 15 см.
Если первоначальный расчет толщины опоры дома выполнен некорректно, то плита может и не справиться с сезонными нагрузками. Самое страшное, что может произойти – трещина основания и перекос всего здания.
Толщина фундаментной плиты.
Внешний вид плитной фундаментной конструкции.
В чем заключается задача песчаной подушки под плитой? Она мягко распределяет вес здания и препятствует проникновению излишней влажности к плите.
В среднем толщина подложки из песка составляет от 200 до 600 мм. Грунт под подушку подготавливается следующим образом:
- технология устройства песчаного слоя предполагает использование крупнофракционного песка без мусора и посторонних включений;
- предотвратить смешивание материала подушки с грунтом можно прокладкой геотекстиля;
- песчаная прослойка обязательно увлажняется и уплотняется до ровного основания;
- когда данные работы завершены, можно переходить к строительству бетонной плиты.
Некоторые секреты строительства.
Фундамент двухэтажного дома нуждается в обязательной защите от влаги, для чего проводится серия гидроизоляционных процедур. Неграмотное строительство визуально определяется после первой зимы эксплуатации здания. Если расчет нагрузки выполнен с ошибками или фундамент не имеет гидроизоляции, основание здания может «повести» со всеми известными печальными последствиями.
При отсутствии навыков в строительной области и знаний геофизических характеристик грунтов необходимо обращаться к профессионалам, которые не бескорыстно помогут составить проект застройки и буду нести ответственность за исходные данные.
Монолитный плитный фундамент: расчет, толщина и особенности.
Нужна помощь на стройке?
Плитный фундамент – сплошное основание из армированного бетона, которое укладывается под всей площадью здания. Фундаменты данного типа очень прочные и оказывают наименьшее давление на грунт. Но указанными преимуществами может обладать только тот плитный фундамент, толщина которого рассчитана с учетом характера грунта, глубины закладки и нагрузок, которые будет нести само основание во время его эксплуатации.
Особенности расчета толщины плитного фундамента.
При проведении расчета толщины монолитной фундаментной плиты необходимо учитывать следующие величины:
- промежуток между арматурными сетками;
- толщина бетонного слоя над верхней и под нижней арматурной сеткой;
- толщина арматуры.
Самый простой расчет толщины плитного фундамента осуществляется путем суммирования всех этих показателей, при этом оптимальным значением принято считать толщину плиты в 20-30 см. Конечный результат расчета во многом определяется составом грунта и равномерностью залегания пород.
Помимо габаритов плиты основания при обустройстве фундамента необходимо учитывать ширину дренажного слоя и песчаной подушки. Для установки плитного фундамента снимается верхний слой грунта и роется котлован глубиной около 0,5 м. Данная величина определяется с учетом того, что щебень укладывается слоем примерно в 20 см, песок – около 30 см.
В итоге простого суммирования получается, что минимальная толщина всего плитного фундамента не может быть меньше 60 см. Но этот показатель может значительно варьироваться в зависимости от изменений характеристик грунта и веса всей будущей постройки, под которую данное основание сооружается.
Так, плитный фундамент для кирпичного здания должен быть на 5 см толще такого же основания для постройки из пенобетона. При этом при наличии второго этажа в кирпичном доме толщина монолитной фундаментной плиты возрастает до 40 см (или больше — в зависимости от веса и конфигурации строения), а при строительстве двухэтажной постройки из пенобетона – как минимум до 35 см. Данные цифры приведены в качестве примера для понимания того, насколько толщина плитного основания зависит от типа постройки, под которую оно закладывается. Точные показатели для конкретного здания определяются путем расчетов, которые рекомендуется поручать специалистам.
Зачем измерять толщину плитного фундамента.
Толщина фундаментной плиты для двухэтажного дома.
Все указанные расчеты должны выполнятся в соответствии с нормами соответствующих СНиП и ГОСТ.
Зная, какая толщина плитного фундамента наиболее подходит для сооружаемой постройки, можно не только обеспечить прочное основание под строящееся здание, но и определить количество необходимых материалов для его закладки.
Помимо толщины для расчета плитного фундамента нужно определить:
- периметр (длину всех сторон) основания;
- площадь плиты, включая термо- и гидроизоляцию;
- площадь боковой поверхности;
- количество бетона;
- вес бетона;
- нагрузку на почву;
- диаметр арматуры в сетке;
- диаметр вертикальных прутьев арматуры;
- размер ячейки сетки;
- нахлест арматуры;
- общую длину арматурных прутьев;
- общий вес арматуры.
Для расчета количества бетона, необходимого для заливки плитного фундамента, из общего объема вычитается объем закладываемой термоизоляции.
Подушка под плитный фундамент: определяем толщину.
Подушка под плитное основание укладывается по всей площади. Она состоит из слоя щебня и слоя песка, которые наносятся на предварительно выровненное дно котлована. Сначала насыпается щебень, как правило, слоем в 20 см, а затем песок – слоем в 30 см. Таким образом, наиболее распространенная толщина подушки под плитный фундамент составляет примерно 0,5 м.
Следует учитывать, что толщина каждого из двух слоев песчано-щебеночной подушки может варьироваться в довольно значительных пределах. Данный показатель зависит от нескольких факторов, среди которых основными являются характеристики грунта и вес постройки. Например, для легких деревянных строений будет достаточно подушки толщиной 15 см, для гаража – 25 см, а полуметровый слой лучше всего подойдет для больших кирпичных зданий.
Щебень в данном случае компенсирует пучинистость и невысокую плотность грунта, а также является отличным дренажом, особенно на глинистых почвах с высоким уровнем грунтовых вод. Песок при этом обеспечивает равномерность нагрузки на грунт.
Пример расчета толщины и объема плитного фундамента.
Расчет плитного фундамента выполняют для определения количества бетона, необходимого для его заливки. Для этого площадь подошвы следует умножить на ее толщину (высоту).
Проще всего разобраться с расчетом на конкретном примере, который можно использовать для других случаев, поменяв соответствующие цифры. Допустим, будет возводиться дом размером 10×10 метров и монолитный плитный фундамент, толщина которого составляет 0,25 м. Объем плиты в данном случае составит 25 кубических метров (10×10х0,25). Столько же бетона потребуется для заливки фундамента. Необходимо учесть и установку ребер жесткости, служащих для повышения устойчивости к деформациям. Они располагаются с шагом в три метра вдоль и поперек плиты, создавая в ней квадраты.
Для расчета плитного фундамента следует определиться с длиной и высотой ребер жесткости. Первый показатель устанавливается в соответствии с длиной каждой стороны основания и в рассматриваемом примере составляет 10 метров. Всего потребуется 8 ребер, поэтому общая длина составит 80 метров.
Поперечное сечение выполняется в форме трапеции или прямоугольника. По стандарту, ширина ребра должна составлять 0,8 от высоты. Для прямоугольных ребер общий объем составит 0,25×0,8×80 = 16 кубометров. У трапециевидных ребер нижнее основание равно 1,5 толщины фундамента, верхнее – 0,8. В рассматриваемом примере площадь трапециевидного поперечного сечения будет равна (0,8+1,5)/2×0,25=0,15 квадратных метров, а объем всех ребер составит 0,15×80=12 кубических метров.
Из рассмотренного примера видно, что для заливки монолитного плитного фундамента толщиной 25 см и размером 10×10 метров потребуется 25 кубических метров бетона. Эту величину совсем несложно рассчитать самостоятельно, чтобы определиться с затратами, которые потребуются для обустройства фундамента.
Толщина плитного фундамента – очень важный показатель, обеспечивающий его прочность и надежность. Она зависит от многих факторов и может изменяться на разных грунтах или для разных построек. Поэтому, чтобы возвести действительно крепкий дом, необходимо с повышенным вниманием отнестись к расчету толщины его плитного основания.
Определяем толщину плитного монолитного фундамента.
В плане соотношения функциональность/затраты на возведение данный тип основания является предпочтительнее более известных аналогов – ленточного или свайного. Тем не менее, в малоэтажном строительстве плитный фундамент монтируется значительно реже. Главная причина – в слабой информированности частных застройщиков обо всех плюсах, особенностях и специфике обустройства монолита. Статья восполнит пробел в знаниях и позволит выбрать оптимальный вариант надежной опоры для любого сооружения в сочетании с разумной экономией.
Фундаментная плита под дом толщина.
Существует несколько названий (плавающий, сплошной) и модификаций такого фундамента. Все зависит от варианта и схемы монтажа. В строительстве известны плиты монолитные, сборные, «шведские», ребристые, коробчатые, с армированием (или без него) и ряд других. Рассматривать все инженерные решения не имеет смысла. Для индивидуального застройщика более интересна монолитная железобетонная плита, которая как нельзя лучше подходит для небольших частных сооружений. Поэтому на ней и будет акцентировано внимание, тем более что технология ее строительства – одна из самых простых.
Особенности.
1. Повышенная несущая способность. Монолитная плита создает небольшое давление на грунт вследствие равномерности распределения всей нагрузки, независимо от толщины заливки. Отличный вариант для дома из бруса, ячеистых бетонов, даже кирпича.
2. Пространственная жесткость. Это исключает вероятность проседания на отдельных участках (пример – лента) и появления трещин в бетоне, на стенах или разошедшихся стыков.
3. Универсальность в применении. Плитный фундамент подходит для любых грунтов, в том числе и называемых проблемными.
4. Упрощенная технология строительства. Возведение монолитной плиты не требует проведения объемных земляных работ, что существенно экономит время.
На заметку! Это не касается варианта, когда проектом (схемой) предусмотрено цокольное (подвальное, технологическое) помещение. В этом случае затраты на монолитный фундамент могут достигать ⅓ – ½ от всей сметы на строительство.
5. Возможность качественного утепления. Варианты – укладка под основание пенополистирола, введение в раствор спец/добавок.
6. Снижение расхода бетона. Хотя это справедливо лишь для случаев обустройства незаглубленной монолитной плиты.
Армирование фундаментной плиты толщиной.
Многие из них относительные, но отметить стоит и их.
1. Сложность расчетов. Это касается толщины будущей плиты. Если речь идет о здании с подвальным помещением, то лучше выбрать другой вариант основания. Во-первых, резко возрастет стоимость строительства. Во-вторых, существенно усложнятся расчеты для монолитной плиты.
2. Большие затраты. Здесь многое зависит от конкретной схемы, но неоспоримо то, что при таком строительстве достигается экономия на других материалах. Если плитный фундамент мелкозаглубленный, небольшой толщины, она может быть внушительной.
3. Трудоемкость. Вопрос в том, насколько правильно организованы строительные работы. Например, использование «автомиксера» значительно упрощает технологию заливки бетонного раствора и экономит время. То же касается и точности расчетов толщины монолитного фундамента.
4. Определенные трудности с отдельными проектами. В первую очередь при реализации схемы с подвальным помещением и в процессе строительства на рельефном грунте.
Какой толщины фундаментная плита.
Расчет толщины плиты.
Уместно привести лишь общую инструкцию и рекомендации, так как многое зависит от особенностей строительства – характеристики почвы, этажность дома, материалы, из которых он возводится, и ряд других нюансов.
Исходные данные для расчета толщины фундамента:
- Тип грунта.
- Конфигурация подземных водоносных пластов.
- Уровень промерзания почвы.
- Наличие дренажной системы на участке и ее схема (если она смонтирована).
- Общая нагрузка на фундамент.
1. Толщина элементов усиления бетона (прутка, сетки).
2. Размер ячеек армирования и интервал между его слоями в монолите.
3. Отстояние прутка от верхнего и нижнего среза фундамента.
Совет. Если на чем и экономить, то только не на расчетах. В инструкциях на тематических сайтах, посвященных данному вопросу, дается лишь общая рекомендация по оптимальной толщине бетона – в пределах от 200 до 400 мм. Но при этом не учитывается специфика возведения монолитного фундамента под конкретное сооружение на определенном участке.
Разница в данном параметре основания для однотипных строений может быть значительной. Например, толщина плиты для деревянного дома варьируется в довольно больших пределах и зависит как раз от характеристик почвы, хотя это и сравнительно легкое сооружение в 1-2 этажа.
- Сечение прутка – 12.
- 2 уровня армирования, интервал между которыми – 70.
- Отстояние арматуры от срезов бетонного монолита – по 50.
Расчет: 12 х 2 + 70 + 50 х 2 = 194.
Округленно – 20 см. К примеру, это минимальная толщина плиты для дома из газобетона. Но при условии строительства монолитного фундамента мелкого заглубления на хорошем, плотном грунте. Именно поэтому все расчеты желательно поручить профессионалу.
Расчет толщины фундаментной плиты.
Порядок возведения.
Далее пошагово будут рассмотрены лишь основные этапы работы по сооружению монолитной конструкции, без учета специфики местности и самого сооружения.
1. Разметка территории.
Производится после ее полной зачистки в соответствии со схемой строительства и наиболее приемлемым способом – «золотой треугольник», по диагоналям и т. п.
2. Земляные работы.
Глубина котлована определяется общей толщиной плитного фундамента и «подушки». Для последней этот параметр выбирается в пределах 350 мм. Если предполагается дополнительное утепление основания Пеноплексом, то соответственно увеличивается и объем вынимаемого грунта.
По поводу структуры «подушки» мнения самые разные. Есть рекомендации засыпать ПГС, кто-то советует использовать песок вперемежку со щебнем. Нужно учесть, что чем меньше подсыпка впитывает влагу из грунта, тем дольше прослужит фундамент. Исходя из этого, предпочтительнее под монолит насыпать крупнозернистый песок, уплотнить его слой, а уже сверху – щебенку, которая также утрамбовывается.
На заметку! Перед обустройством «подушки» обязательно производится максимальное уплотнение грунта в котловане. От этого напрямую зависит надежность монолитной конструкции. Кроме того, желательно выстлать дно геотекстилем.
Минимальная толщина фундаментной плиты.
3. Монтаж опалубки.
Если фундамент мелкого заглубления, то можно ограничиться лишь узкими щитами из досок, которые выкладываются по периметру котлована и сбиваются в единую конструкцию. Как вариант – плиты пенополистирола в качестве опалубки несъемного типа.
Рекомендация – если возводится дом более чем в 1 этаж, а грунт из категории «проблемных», то на этом этапе делается бетонная стяжка толщиной примерно в 100 мм.
В данном случае целесообразно использовать монолитное полотно. Такая бесшовная защита от влаги намного эффективнее рулонных материалов, полосы которых еще придется скреплять.
5. Слой теплоизоляции.
Не обязательно, но при укладке под монолит Пеноплекса полы 1-го этажа будут значительно теплее.
Первая сетка устанавливается не на гидроизоляцию (утеплитель), а на специальные приспособления, называемые «защитой бетона». Их высота определяет толщину его слоя от арматуры до нижнего среза плиты. В продаже встречаются различные варианты таких подставок, поэтому подобрать (или изготовить самостоятельно) нетрудно.
7. Заливка раствора.
Ничего сложного в этой операции нет, если заранее кое-что предусмотреть.
- При выборе бетона нужно ориентироваться не только на его марку (не ниже 300-й), но и на размер фракций наполнителя. Чем они крупнее, тем впоследствии будет сложнее уплотнять раствор. А учитывая небольшую толщину плиты, этим придется заниматься вручную.
- Работу нельзя оставлять на следующий день. Монолит заливается сразу, полностью. Поэтому понадобится хотя бы 1 помощник, даже если фундамент по габаритам и небольшой.
Внимание! Общепринятый алгоритм действий по возведению монолитного основания плиточного типа, без учета местных особенностей.
Рекомендация: Хорошая обзорная статья, из нее узнаете о толщине фундаментной плиты для двухэтажного дома. Чтобы не потерять деньги во время строительства, нужно тщательным образом сделать все расчеты плиты из ходя из реальных заданных условий, т.е. исходя из данного участка, грунта под фундаментом, веса всего дома и т.д. Только таким образом вы не потеряете свои деньги и не построите бракованную фундаментную плиту.
как рассчитать толщину, стоимость, примеры
Типичный плитный фундамент — это мелкозаглубленная или незаглубленная железобетонная плита, которая является основанием строения. В некоторых случаях предпочтение отдается именно такому типу фундамента. Например, если грунт на участке склонен к вспучиванию или подвижкам.
Также немаловажен тот факт, что залитая плита позволяет сэкономить на обустройстве стяжки на цокольном этаже или в подвальном помещении, сама по себе являясь черновым полом. Перед началом работы рекомендуется произвести расчет плитного фундамента. Это даст возможность заранее составить смету и заготовить необходимое количество стройматериалов.
Технология обустройства плитного фундамента
По своей конструкции фундамент плитного типа может быть монолитным или состоять из нескольких отдельных бетонных плит. Первый вариант более предпочтителен, так как отпадает необходимость в дополнительной стяжке, да и прочность монолитной плиты выше. Поэтому в статье рассмотрим именно такое основание, а также поговорим о том, как произвести расчет свайно-плитного фундамента.
Первым делом готовят поверхность грунта. Рыхлый слой почвы выбирается, а более твердый — трамбуется. Настилается подушка из щебня и песка. Ее толщина должна находиться в пределах 10-30 см. Поверх подушки укладывается гидроизоляция. Используется какой-либо рулонный материал.
Внимание! Устройство гидроизоляции обязательно, так как без нее из бетонного раствора вода очень быстро уйдет в песок. Это значительно ослабит прочность плиты.
На слой гидроизоляции укладывается утеплитель. Можно воспользоваться экструдированным пенополистиролом или пенополиуретаном. Утеплитель также покрывается сверху гидроизоляцией. Далее сооружается плоский каркас из арматуры, стыки которого перевязываются проволокой. По периметру фундамента устанавливается опалубка, после чего производится заливка бетонного раствора. Расчет толщины плитного фундамента зависит от предполагаемой весовой нагрузки на него.
Толщина плиты варьируется в пределах 20-40 см. Так, если будет возводиться двухэтажный особняк, то толщину делают максимальной. Если же предполагается возвести небольшой одноэтажный домик, то 20 см будет вполне достаточно.
Совет: заливку всей плиты рекомендуется провести за один день. Но, если не получается, то следует укрыть уже залитый слой полиэтиленом, продолжив работу не позже, чем через 12 часов. При большей задержке лучше уж дать бетону полностью застыть, продолжив работу через неделю.
Как рассчитать плитный фундамент
Расход стройматериалов подсчитывается исходя из размеров строения. В учет берутся следующие материалы:
- Песок, а также щебень, которые необходимы для подушки, рассчитываются путем умножения толщины засыпаемого слоя на площадь засыпки.
- Количество теплоизоляции равно площади плиты.
- Количество гидроизоляции — площадь плиты плюс ширина боковых нахлестов (около 15 см).
- Количество бетона считается путем перемножения площади фундамента на его высоту. Дается поправка на усадку бетонного раствора.
- Необходимое количество арматуры зависит от размера ячейки. Укладывается два арматурных пояса — верхний и нижний. Каждый из них состоит из продольных и поперечных прутьев. Кроме того, добавляется нужное количество вертикальных прутьев, которые связывают пояса между собой.
- Если фундамент свайно-плитный, то длина свай подсчитывается индивидуально, в зависимости от того, насколько глубоко они будут уходить в грунт.
- Проволока для вязки арматуры. В расчет берется 30 см на одну вязку. Подсчитывается количество пересечений арматуры друг с другом. Такое количество проволочных отрезков потребуется.
- Щиты для опалубки. Они должны быть выше, чем предполагаемая высота плиты, а их суммарная длина равна периметру плиты.
Пример расчета плитного фундамента
Допустим, необходимо залить плиту размером 9 х 9 м. Количество теплоизоляции будет равно 81 кв. м. Гидроизоляции потребуется вдвое больше (так как будет 2 слоя). Плюс запас для нахлеста. Если ячейка каркаса равна 15 см, то число поперечных прутков одного пояса равно 9 м : 15 см = 60 шт. Количество продольных прутков также равно 60 шт. Всего — 120 шт. Два пояса — 240 прутков длиной 9 м. Сюда же добавляются вертикальные прутки в нужном количестве.
Проволоки потребуется такое количество: 60 х 60 = 3600 шт. по 30 см. С учетом второго пояса потребуется 7200 шт.
Чтобы подсчитать расход бетона, необходимо площадь основания (у нас 9 х 9 = 81 м) умножить на высоту плиты (например, 30 см). 81 х 0,3 м = 24,3 кубометра. Добавляем коэффициент на усадку, равный 1,02. Получаем: 24,3 х 1,02 = 24,8 кубометра.
Расчет стоимости плитного фундамента
Когда вы подсчитали необходимое вам количество стройматериалов, вы без труда сможете составить смету, то есть, подсчитать стоимость всего строительства. Помимо чистой стоимости материалов также принимайте в учет транспортные расходы по их доставке. Также учитывайте работу строительной техники на участке. Например, аренду миксера, электрической бетономешалки или вибрационной машины.
Инженер-строитель: Пример проектирования: плавающая плита.
Плита пола должна быть спроектирована для одноэтажного супермаркета размером 60 м × 36 м в плане, как показано на Рис. 11.49 . Плита должна выдерживать прилагаемую нагрузку 25 кН / м2. Надстройка представляет собой двухпролетную портальную раму на отдельных основаниях, а грунт представляет собой песок средней плотности, который, как показало исследование участка, является постоянным по всему участку. Исходя из относительно хороших условий грунта, первоначально предполагается наличие бетонной плиты толщиной 150 мм на твердой поверхности толщиной 150 мм.
Рис. 11.49 Пример конструкции плавающей плиты — план с деформационными швами. |
Стыки и арматура для усадки
Плита предназначена для строительства методом длинных полос. Плита будет отлита полосами 60 м × 4,5 м в альтернативной последовательности пролетов, как показано на Рис. 11.49 . Распиловка полос на 6-метровые квадратные панели, как показано, практически осуществима, когда бетон достаточно прочен, чтобы избежать повреждения выступов, и не позднее, чем через 24 часа после укладки.Если будет использоваться сетка A393, будет подходящим один сформированный шов со свободным движением на длине 60 м здания.
Точно так же в продольном направлении должен быть предусмотрен формованный шарнир со свободным движением. Различные детали армирования и соединения показаны на Рис. 11.50 . Пролет над локальной депрессией
Рис. 11.50 Пример конструкции плавающей плиты — детали деформационного шва. |
(1) Выберите диаметр для местного углубления из Таблица 11.4 .
Измените его, если необходимо, чтобы учесть толщину любого уплотненного гранулированного материала / твердой сердцевины ниже
плиты, согласно Рис. 13.4 (a) .
В этом примере для земляного полотна, состоящего из однородного песка средней плотности, будет использоваться расчетный пролет 0,95 м.
(2) Рассчитайте нагрузки, действующие на углубление, расположенное в неподдерживаемом углу плиты, согласно Рис. 11.51 . (Это наихудшее место для депрессии.)
Рис.11.51 Пример конструкции плавающей плиты — расчет на локальную депрессию. |
В этом примере предельные нагрузки на фундамент из-за собственного веса плиты и приложенной нагрузки 25 кН / м2 равны
. Предполагается, что в этом конкретном примере не действуют значительные точечные нагрузки.
(3) Рассчитайте консольный момент на метр ширины рядом с этим углублением из Рис. 11.51 .
Предлагается сетка A, обеспечивающая двухсторонний момент
(4) Рассчитайте соответствующую площадь необходимой арматуры сетки.Поэтому сетка A142 будет удовлетворительной.
Обычно эта арматура, рассчитанная для наихудших условий в углу плиты, должна быть предусмотрена по всей плите. В ситуациях, когда это приводит к чрезмерному количеству арматуры, можно провести отдельный расчет для углубления, расположенного в середине плиты. Калькулятор бетона
— сколько бетона мне нужно?
Воспользуйтесь этим бесплатным калькулятором бетона, чтобы определить, сколько бетона вам нужно.Знание того, сколько бетона необходимо для работы, невероятно важно. Узнайте, как правильно рассчитать, сколько бетонной смеси вам понадобится для работы.
БЕТОННЫЙ КАЛЬКУЛЯТОР FORMULA
Какое уравнение мне следует использовать, чтобы определить, сколько бетона мне нужно?
Как рассчитать бетон:
- Определите толщину бетона
- Измерьте длину и ширину, которую вы хотите закрыть
- Умножьте длину на ширину, чтобы определить площадь в квадратных футах
- Преобразование толщины из дюймов в футы
- Умножьте толщину в футах на квадратные метры, чтобы определить кубические футы
- Преобразуйте кубические футы в кубические ярды, умножив на.037
Вот как выглядят математические вычисления для бетонного патио размером 10 на 10 футов:
- 10 x 10 = 100 квадратных футов
- 4 ÷ 12 = 0,33
- 100 x 0,33 = 33 кубических фута
- 33 x 0,037 = 1,22 кубических ярда
По сути, вы вычисляете объем, а затем конвертируете в кубические ярды. Для бетона формула объема выглядит следующим образом: длина x ширина x толщина.
Чтобы определить, сколько мешков с бетоном вам понадобится, разделите необходимые кубические ярды на урожайность.
Используйте следующие значения ресурса для каждого размера мешка:
- 40-фунтовый мешок объемом 0,011 куб. Ярда
- Объем мешка 60 фунтов 0,017 куб. Ярда
- Объем мешка 80 фунтов 0,022 куб. Ярда
ГОТОВАЯ СМЕСЬ VS. БЕТОН В МЕШКЕ
Стоит ли заказывать бетон на дворе у производителя бетонных смесей или просто использовать мешки?
Более крупные работы, такие как проезды, легче выполнять, заказывая бетон на верфи, чем пытаться перемешивать мешок за мешком вручную.Для небольших работ, таких как дорожка, небольшой внутренний дворик или опоры, вам следует вместо этого рассчитать количество бетонных мешков.
Бетон в мешках идеально подходит для:
- Заливка небольших плит для тротуаров или террас
- Установка столбов для заборов или почтовых ящиков
- Ремонт фундаментных стен, проходов или ступеней
- Заливка небольших бордюров, ступенек или пандусов
- Опоры для настилов, пергол, стен и др.
Если вы покупаете бетон в мешках, возможно, вам удастся его доставить, но если это всего лишь несколько мешков, вы несете ответственность за их транспортировку самостоятельно.Вам также понадобится дополнительное оборудование для замешивания бетона. Взятый напрокат миксер может быть очень полезным, но тачка годится всего для нескольких сумок.
Товарный бетонный завод на дворе годится для:
- Большие внутренние дворики, подъездные пути, террасы у бассейнов и др.
- Фундамент для дома
- Парковочные места или торговые тротуары
Если вы планируете заказать бетон у поставщика готовой смеси, ему необходимо знать, сколько ярдов бетона нужно доставить.Многие компании по производству готовых смесей имеют минимальный заказ в 1 ярд и взимают плату за недостачу при заказе частичных партий. Средний грузовик вмещает от 9 до 11 ярдов. Если для вашего проекта требуется больше бетона, потребуется несколько грузовиков.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ БЕТОНА
Atlanta Brick & Concrete, Атланта, ДжорджияРасчет количества бетона, необходимого для плит (включая плиты нестандартной формы)
Практическое правило: добавьте 1 / 4 дюймов к толщине плиты для вашего бюджета бетонной плиты.Это предполагает, что у вас есть работа с равномерным уклоном на нужную глубину, и уклон хорошо уплотнен.
Если вы проверяете свою оценку, и одна точка составляет 4 дюйма, некоторые точки имеют размер от 4,5 до 5 дюймов — лучшее решение как для качества работы, так и для вашего конкретного бюджета — это установить оценку.
Нечетные формы: Преобразуйте нечетные формы в прямоугольники, и нечетные формы внезапно легко изобразить.
Изобразите проезжую часть 14 футов на 20 футов, и ваша оценка будет хорошей. Вот почему: ширина проезжей части составляет 16 футов вверху и 12 футов внизу.В центре ширина в среднем 14 футов.
Расчет количества бетона для опор
Опоры редко будут точно соответствовать чертежу. В каменистой почве фундамент может обрушиться при выемке больших камней
Предполагалось, что это основание размером 12 дюймов на 12 дюймов, но обратите внимание, как обрушилась левая сторона основания. Рассчитайте истинную ширину.
Возможно, экскаватор выкопал слишком глубоко, или, возможно, прошел дождь, и необходимо было выкопать опоры глубже, чтобы добраться до твердой почвы.Поэтому важно проверить множество пятен на ногах и получить средний размер. Затем с помощью калькулятора рассчитайте необходимое количество бетона.
Плиты дома на уровне 8 дюймов с перекрытием 4 дюйма также имеют часть фундамента выше уровня.
Это основание размером 12 дюймов на 12 дюймов должно быть рассчитано на 12 дюймов на 16 дюймов, поэтому предполагается, что основание должно выходить выше уровня земли для достижения толщины плиты 4 дюйма.
Расчет бетонных ступеней
Шаги кажутся сложными для вычисления, но это не так.Если к крыльцу ведут три ступеньки:
.- Используйте калькулятор перекрытий, чтобы рассчитать бетон, необходимый для поверхности крыльца.
- Используйте калькулятор фундамента, чтобы рассчитать стороны крыльца и ступеньки
Вот пример:
Это крыльцо имеет площадь крыльца 9 кв. Футов, поэтому введите в калькулятор плиты толщину 4 дюйма, ширину 3 фута и длину 3 фута. Это составляет 0,11 кубических ярдов.
Крыльцо также имеет 9 погонных футов с шагом 6 дюймов. Поэтому введите в калькулятор фундамента глубину 6 дюймов на ширину 12 дюймов (всегда указывайте ступени с шириной 12 дюймов) на длину 9 футов.Это составляет 0,17 кубического ярда.
Общий объем бетона, необходимого для крыльца 3 на 3 фута, составит 0,28 кубических ярда. (0,11 + 0,17 куб. Ярда = 0,28 куб. Ярда)
Повторите это для добавленных слоев шагов.
Крыльцо 3 x 3 фута
Расчет количества базовой заливки
На сайтеGranite Construction есть отличный калькулятор заполнения основания. Используйте это, чтобы рассчитать, сколько материала вам нужно для земляного полотна.
Использование запаса прочности: проблемы, вызванные недооценкой количества бетона
Никогда не пытайтесь заказать точное количество необходимого бетона.Включите запас прочности.
Прекрасно размещенный заказ бетона завершит работу с небольшим остатком. Заказ на 20 кубических ярдов с оставшимся 1 кубическим ярдом — это хороший заказ. Заказ на 20 кубических ярдов, который оказывается меньше кубического ярда, не является хорошим заказом.
Дополнительные затраты на недоделку бетона
- Сверхурочные для бригады
- Короткая зарядка от поставщика готовой смеси
- Может образоваться холодный шов (где одна заливка закончилась и началась другая)
Три шага для заказа достаточного количества бетона:
- Используйте счетчик бетона
- Изобразите глубину и ширину в том виде, в каком они были построены на строительной площадке, а не просто то, что указано в планах.
- Добавьте запас прочности
Практическое правило запаса прочности:
Если ваш заказ | Закажите это больше |
1-5 кубических ярдов | .5–1 год. экстра |
6-10 лет | 1 год экстра |
11-20 гг. | 1–1,5 год экстра |
Может быть неприятно получить лишний бетон. В конце концов, вам придется платить за этот бетон.Однако знайте, что вы делаете свою работу как услугу, заказывая достаточно бетона — а это значит, что у вас останется немного бетона.
Обращение к поставщику готовой смеси для посещения вашего предприятия
После того, как вы выбрали поставщика готовой смеси, пригласите представителя на ваш объект, чтобы высказать свое мнение о необходимом количестве. Сравните цифру с тем, что вы придумали. Обсудите любые расхождения с поставщиком.
Ваш поставщик готовых смесей неоценим для проверки вашего видения условий работы, проверки вашего запаса прочности, выявления проблем, о которых вы, возможно, не задумывались, и информирования вас о любых местных условиях, о которых вам необходимо знать.
Последнее обновление: 23 апреля 2018 г.
ФУНДАМЕНТ
Выбор типа фундамента
Выбор подходящего тип фундамента определяется некоторыми важными факторами, такими как
- Характер конструкции
- Нагрузки от структура
- Характеристики недр
- Выделенная стоимость фундамент
Поэтому принять решение о тип фундамента, необходимо проведение геологоразведочных работ.Тогда почва характеристики в зоне поражения под зданием должны быть тщательно оценен. Допустимая несущая способность пораженного грунта затем следует оценить слои.
После этого исследования можно было затем решите, следует ли использовать фундамент неглубокий или глубокий.
Фундаменты мелкого заложения, такие как опоры и плоты дешевле и проще в исполнении. Их можно было бы использовать, если бы выполняются следующие два условия;
- Наложенное напряжение (Dp) вызванная зданием находится в пределах допустимой несущей способности различных слоев почвы, как показано на рис.1.
Это условие выполнено когда на рисунке 1 меньше и меньше, меньше и меньше и так далее.
- Здание выдержало расчетная расчетная осадка для данного типа фундамента
Если один или оба из этих двух условия не могут быть выполнены использование глубоких фундаментов должно быть считается.
Глубокие фундаменты используются, когда верхние слои почвы мягкие и имеется хороший несущий слой на разумная глубина.Толщина грунта, лежащего под несущим слоем, должна быть достаточная прочность, чтобы противостоять наложенным напряжениям (Dp) из-за нагрузок, передаваемых на опорный слой, как показано на рисунке 2.
Глубокие фундаменты обычно сваи или опоры, которые передают нагрузку здания на хорошую опору страта. Обычно они стоят дороже и требуют хорошо обученных инженеров для выполнять.
Если исследуемые слои почвы мягкий на значительной глубине, и при разумных пределах не обнаруживается несущего пласта. глубины, можно использовать плавучие фундаменты.
построить плавающий фундамент, масса грунта, примерно равная весу Предлагаемое здание будет демонтировано и заменено зданием. В в этом случае несущее напряжение под зданием будет равно весу удаленной земли (γD) что меньше
(q a = γD + 2C)
а также Дп будет равно нулю.Это означает, что несущая способность под здания меньше, чем (q a ), и ожидаемое поселение теоретически равно нуль.
Наконец, инженер должен подготовить смету стоимости наиболее перспективного типа фундамента что представляет собой наиболее приемлемый компромисс между производительностью и Стоимость.
Фундамент мелкого заложения
Неглубокие фундаменты — это те выполняется у поверхности земли или на небольшой глубине.Как упоминалось ранее в предыдущей главе фундаменты мелкого заложения использовались при грунтовых геологоразведочные работы доказывают, что все слои почвы, затронутые зданием, могут противостоять наложенным напряжениям (Dp) не вызывая чрезмерных заселений.
Фундаменты мелкого заложения либо опоры или плоты.
Опоры
Фундамент является одним из старейший и самый популярный вид фундаментов мелкого заложения.Опора — это увеличение основания колонны или стены с целью распределения нагрузка на поддерживающий грунт при давлении, соответствующем его свойствам.
Типы опор
Существуют разные виды опоры, соответствующие характеру конструкции. Подножки можно классифицировать на три основных класса
Настенный или ленточный фундамент
Он проходит под стеной мимо его полная длина, как показано на рис.3. обычно используется в несущей стене типовые конструкции.
Изолированный фундамент колонны
Он действует как основание для колонны. Обычно применяется для железобетонных зданий типа Скелтон. Может принимать любую форму, например квадратную, прямоугольную или круглую, как показано на рисунке 4.
Инжир.4 Типовые раздвижные опоры
Комбинированная опора колонны
Это комбинированное основание для внешней и внутренней колонн здания, рис.5. Он также используется когда две соседние колонны здания расположены близко друг к другу другой, их опоры перекрывают
Распределение напряжений под опорами
Распределение напряжений под опорами считается линейным, хотя на самом деле это не так. Ошибка участие в этом предположении невелико и может быть проигнорировано.
Загрузить сборники
Нагрузки, влияющие на обычные типы строений:
- Постоянная нагрузка (D.L)
- Живая нагрузка (L.L)
- Ветровая нагрузка (W.L)
- Землетрясение (E.L)
Статическая нагрузка
Полная статическая нагрузка, действующая на элементы конструкции следует учитывать при проектировании.
Живая нагрузка
Маловероятно, что полная интенсивность динамической нагрузки будет действовать одновременно на всех этажах многоэтажный дом.Следовательно, кодексы практики позволяют снижение интенсивности динамической нагрузки. Согласно египетскому кодексу На практике допускается следующее снижение временной нагрузки:
N или . перекрытий Снижение временной нагрузки%
Земля нулевой этаж%
1 ул нулевой этаж%
2 nd этаж 10.0%
3 рд этаж 20,0%
4 -й этаж 30,0%
5 -й этаж и более 40,0%
Временная нагрузка не должна снижаться в течение склады и общественные здания, такие как школы, кинотеатры и больницы.
Ветровые и землетрясения нагрузки
Когда здания высокие и узкие, Необходимо учитывать ветровое давление и землетрясение.
Допущение, использованное при проектировании спреда Опоры
Теория анализа эластичности указывает на что распределение напряжений под симметрично нагруженными фундаментами не является униформа. Фактическое распределение напряжений зависит от типа материала. под опорой и жесткостью опоры. Для опор на рыхлых не связный материал, зерна почвы имеют тенденцию смещаться вбок на края из-под груза, тогда как в центре почва относительно ограничен.Это приводит к диаграмме давления, примерно такой, как показано на рисунке 6. Для общего случая жестких оснований на связных и несвязных материалов, Рис.6 показывает вероятное теоретическое распределение давления. Высокое краевое давление можно объяснить тем, что краевой сдвиг должен иметь место до урегулирования.
Потому что давление интенсивность под опорой зависит от жесткости опоры, тип почвы и состояние почвы, проблема в основном неопределенный.Обычно используется линейное распределение давления. под фундаментом, и в этом тексте будет следовать этой процедуре. В в любом случае небольшая разница в результатах проектирования при использовании линейного давления распределение
Допустимые опорные напряжения под опорами
Коэффициент запаса прочности при расчете допустимая несущая способность под фундаментом должна быть не менее 3 если учитываемые при расчете нагрузки равны статической нагрузке + пониженная живая нагрузка.Коэффициент запаса прочности не должен быть меньше 2, когда рассматривается наиболее тяжелое состояние нагрузки, а именно: статическая нагрузка + полный рабочий ток. нагрузка + ветровая нагрузка или землетрясения.
Нагрузки на надстройку обычно рассчитывается на уровне земли. Если указано допустимое допустимое давление на опору, оно должно быть уменьшено на объем бетона. под землей на единицу площади основания, умноженную на разница между удельным весом бетона и грунта.Если принять равной среднюю плотность грунта и бетона рис.7, тогда следует уменьшить на
Конструктивное исполнение раздвижных опор
Для опоры на ноги следующие позиции следует учитывать
1 ножницы
Напряжения сдвига съедали обычно контролировать глубину расставленных опор.Критическое сечение для широкой балки сдвиг показан на рис.8-а. Находится на расстоянии d от колонны или стены. лицо. Значения касательных напряжений приведены в таблице 1. сечение для продавливания сдвига (двусторонний диагональный сдвиг) показано на рис. 8-б. Он находится на расстоянии d / 2 от лицевой стороны колонны. Это предположение в соответствии с Кодексом Американского института бетона (A.CI).
Таблица 1): допустимые напряжения в бетоне и арматуре: —
Виды напряжений |
условное обозначение |
Допустимые напряжения в кг / см 2 |
|||
Прочность куба |
ж у.е. |
180 |
200 |
250 |
300 |
Осевой комп. |
f co |
45 |
50 |
60 |
70 |
Простые изгибающие и эксцентрические усилия с большим эксцентриситетом |
ж в |
70 |
80 |
95 |
105 |
Напряжения сдвига Плиты и опоры без армирования. Другие участники Элементы с армированием |
в 1 в 1 в 2 |
7 5 15 |
8 6 17 |
9 7 19 |
9 7 21 |
Пробивные ножницы |
q cp |
7 |
8 |
9 |
10 |
Армирование Низкоуглеродистая сталь 240/350 Сталь 280/450 Сталь 360/520 Сталь 400/600 |
f с |
1400 1600 2000 2200 |
1400 1600 2000 2200 |
1400 1600 2000 2200 |
1400 1600 2000 2200 |
Пробивные ножницы обычно контролировать глубину разложенных опор.Из принципов статики Рис. 8-б , сила на критическом участке сдвига равна силе на опора за пределами секции сдвига, вызванная чистым давлением грунта f n .
где q p = допустимое напряжение сдвига при штамповке
= 8 кг / см 2 (для куба сила = 160)
f n = чистое давление на грунт
b = Сторона колонны
d = глубина продавливания
Можно предположить, что критический участок для продавливания сдвига находится на торце колонны, и в этом случае допустимое напряжение сдвига при штамповке можно принять равным 10.0 кг / см 2 (для прочности куба = 160).
Фундамент обычно проектируется чтобы гарантировать, что глубина будет достаточно большой, чтобы противостоять сдвигу бетона без армирования полотном ..
2- Облигация
Напряжение связи рассчитывается как
.
где поперечная сила Q равна взятые в том же критическом сечении для изгибающего момента или при изменении бетонное сечение или стальная арматура.Для опор постоянное сечение, сечение для склеивания находится на лицевой стороне колонны или стены. В арматурный стержень должен иметь достаточную длину д г , Рис.9, чтобы избежать выдергивания (разрыва соединения) или раскалывание бетона. Значение d d вычисляется следующим образом:
Для первого расчета возьмем f s равно допустимой рабочей стресс.Если рассчитанный d d есть больше имеющихся d d затем пересчитайте d d взяв f с равно фактическому напряжению стали.
Допустимая стоимость облигации напряжение q b следующие
3- Изгибающий момент
Критические разделы для изгибающий момент определяется по рис.10 следующим образом:
Для бетонной стены и колонны, это сечение берется на лицевой стороне стены или колонны рис.10-а.
Для кладки стены этот участок берется посередине между серединой и краем стены Рис.10-б.
Для стальной колонны этот раздел расположен на полпути между краем опорной плиты и лицевой стороной столбец Рис.(10-с).
Глубина, необходимая для сопротивления изгибающий момент
4- Опора на опору
Когда железобетон колонна передает свою нагрузку на опору, сталь колонны, которая несущий часть груза, не может быть остановлен на опоре, так как это может привести к чрезмерной нагрузке на бетон в зоне контакта колонны.Следовательно, это необходимо для передачи части нагрузки, переносимой стальной колонной, на напряжение сцепления с основанием за счет удлинения стальной колонны или дюбеля. С Рис.11:
где f s — фактическое напряжение стали
5- Обычная бетонная опора под R.C. Опора
Распространенной практикой является размещение простой бетонный слой под железобетонным основанием. Этот слой около 20 см. до 40 см. Проекция C плоского бетонного слоя зависит от его толщины t. Ссылаясь на Рис.12, максимальный изгибающий момент на единицу длины в сечении a-a равно
Где f n = чистое давление почвы.
Максимальное растягивающее напряжение внизу раздела а-а это:
ДИЗАЙН R.C. СТЕНА:
Основание стены представляет собой полосу из железобетон шире стены. На Рис.13 показаны различные типы стеновые опоры. Тип, показанный на Рис. 13-а, используется для опор, несущих легкие. нагрузки и размещены на однородном грунте с хорошей несущей способностью.Тип, показанный в Рис. 13-б используется, когда грунт под фундаментом неоднородный и разная несущая способность. Используется тип, показанный на рисунках 13-c и 13-d. для тяжелых нагрузок.
Процедура проектирования:
Рассмотрим 1.0 метров длиной стена.
1. Найдите P на уровне земли.
2. Найти, если дано, то оно сокращается или вычисляется P T .
3. Вычислить площадь опоры
Если напряжение связи небезопасно, либо увеличиваем за счет использования стальных прутков меньшего диаметра, либо увеличивать ∑ О глубина d.Сгибая вверх стальная арматура по краям фундамента помогает противостоять сцеплению стрессы. Диаметр основной стальной арматуры не должен быть меньше более 12 мм. Для предотвращения растрескивания из-за неравномерного оседания под стеной Само по себе дополнительное армирование используется, как показано на рис. 13-c и d. это принимается как 1,0% от поперечного сечения бетона под стеной и распределяется одинаково сверху и снизу.
19.Проверить анкерный залог
Конструкция одностоечной опоры
одноколонный фундамент обычно квадратный в плане, прямоугольный фундамент — используется, если есть ограничение в одном направлении или если поддерживаемые столбцы слишком удлиненный.прямоугольное сечение. В простейшем виде они состоят из единой плиты ФИг.15-а. На рис. 15-б изображена колонна на пьедестале. опора, пьедестал обеспечивает глубину для более благоприятной передачи нагрузки и во многих случаях
требуется чтобы обеспечить необходимую длину для дюбелей. Наклонные опоры, такие как те, что на Рис. 15-c
Методика проектирования опор квадратной колонны
Американец Кодексы практики равно момент около критического сечения y-y чистого напряжения, действующего на вылупился.area abcd Рис. 16-a. Согласно континентальным кодексам практики M max . равно любому; момент действия чистых напряжений на заштрихованной области abgh, показанной на рис. 16-b, около критического сечения y-y или 0,85 момент результирующих напряжений, действующих на площадь abcd на рис. 16-а. о г-у.
8.Определите глубину, необходимую для сопротивления продавливанию d p .
9. Рассчитайте d м , глубину сопротивления
b = B, сторона опоры согласно Американским нормам практики
.b = (b c + 20) см где b c — сторона колонны по континентальному Кодексы практики.
Следует отметить, что d м вычисленное континентальным методом, больше, чем вычисленное американским кодом. Большая глубина уменьшит количество стальной арматуры и обычно соответствует глубине, необходимой для штамповки. Американский код дает меньший d м с более высоким значением стальной арматуры, но с использованием высокопрочной стали, площадь стальной арматуры может быть уменьшена. В этом тексте изгибающий момент рассчитывается в соответствии с Американскими нормами, а b равно принимается либо равным b c + 20, когда используется обычная сталь, либо равно B при использовании стали с высоким пределом прочности.
Глубина основания d может быть принимает любое значение между двумя значениями, вычисленными двумя вышеуказанными методами. Это Следует отметить, что при одном и том же изгибающем моменте большая глубина будет требуется меньшая площадь арматурной стали, которая может не удовлетворять требованиям минимальный процент стали. Также небольшая глубина потребует большой площади стали. особенно при использовании обычной низкоуглеродистой стали.
10. Выберите большее из d m или d p
11.Проверить d d , глубину установки дюбеля колонны.
Методика проектирования прямоугольных опор
Процедура такая же, как и квадратный фундамент. Глубина обычно контролируется пробивными ножницами, за исключением случаев, когда отношение длины к ширине велико, сдвиг широкой балки может контролировать глубина. Критические участки сдвига находятся на расстоянии d по обе стороны от столбец Рис.17-а. Изгибающий момент рассчитывается для обоих направлений, вокруг оси 1-1 и вокруг оси b-b, как показано на рис. 17.b и c.
Армирование в длинном направление (сторона L) рассчитывается по изгибающему моменту и равномерно распределяется по ширине B. армирование в коротком направлении (сторона B) рассчитывается по изгибу момент М 11 .При размещении стержней в коротком направлении один необходимо учитывать, что опора, обеспечиваемая опорой колонны, является сосредоточены около середины, следовательно, зона опоры, прилегающая к колонна более эффективна в сопротивлении изгибу. По этой причине произведена регулировка стали в коротком направлении. Эта регулировка помещает процент стали в зоне с центром в колонне шириной, равной к длине короткого направления опоры.Остальная часть арматура должна быть равномерно распределена в двух концевых зонах, рис.18. По данным Американского института бетона, процент стали в центральная зона выдается по:
, где S = отношение длинной стороны к короткой сторона, L / B.
САМЕЛЛЫ
Одиночные опоры должны быть связаны вместе пучками, известными как semelles, как показано на рис.19.a. Их функция нести стены первого этажа и переносить их нагрузки на опоры. Семелла могут предотвратить относительное оседание, если они имеют очень жесткое сечение. и сильно усиленный.
Семелле спроектирован как неразрезная железобетонная прямоугольная балка. несущий вес стены. Ширина семели равна ширина стены плюс 5 см и не должна быть меньше 25 см. Должно сопротивляться силам сдвига и изгибающим моментам, которым он подвергается, semelles должен
быть усиленным сверху и снизу для противодействия дифференциальным расчетам.равным усилением A s .
Верх уровень семеллы должен быть на 20 см ниже уровня платформы. окружающие здание. Если уровень первого этажа выше уровень платформы, уровень внутренней полумельки можно принять 20 см. ниже уровня цокольного этажа
Опоры, подверженные воздействию момента
Введение
Многие основы сопротивляются, в в дополнение к концентрической вертикальной нагрузке, момент вокруг одной или обеих осей основания.Момент может возникнуть из-за нагрузки, приложенной не к центру основание. Примеры основ, которые должны противостоять моменту, — это основания для подпорные стены, опоры, опоры мостов и колонны фундаменты высотных зданий, где давление ветра вызывает заметный прогиб моменты у основания колонн.
Результирующее давление на почву под внецентренно нагруженным основанием считается совпадающим с осевым нагрузка P, но не с центром тяжести фундамента, что приводит к линейному неравномерное распределение давления.Максимальное давление не должно превышать максимально допустимое давление на почву. Наклон опоры из-за возможна более высокая интенсивность давления почвы на пятку. Это может быть уменьшенным за счет использования большого запаса прочности при расчете допустимого грунта давление. Глава 1, Раздел «Опоры с эксцентрическими или наклонными нагрузками» обеспечивают снижение допустимого давления на грунт для внецентренно нагруженных опоры.
Опоры с моментами или эксцентриситетом относительно Одна ось
где P = вертикальная нагрузка или равнодействующая сила
е = Эксцентриситет вертикальной нагрузки или равнодействующей силы
q = интенсивность давления грунта (+ = сжатие)
и не должно быть больше допустимого
давление почвы q a
c-Нагрузка P за пределами средней
Когда нагрузка P находится за пределами средней трети, то есть е > L / 6, Уравнение7 указывает на то, что под опорой возникнет напряжение. Однако нет между почвой и основанием может возникнуть напряжение, поэтому напряжение напряжения не принимаются во внимание, а площадь основания, которая находится в натяжение не считается эффективным при несении нагрузки. Следовательно диаграмма давления на почву должна всегда находиться в сжатом состоянии, как показано на Рис.21-.c. Для в эксцентриситет е > L / 6 с участием относительно только одной оси, можно управлять уравнениями для максимальной почвы давление q 1 , найдя диаграмму давления сжатия, результирующая должна быть одинаковой и на одной линии действия нагрузки P.Этот диаграмма примет форму треугольника со стороной = q 1 и основанием =
Опоры с моментами или эксцентриситетом относительно обе оси
Для опор с моментами или эксцентриситет относительно обеих осей Рис. 22, давление может быть вычислено с помощью следующее уравнение
a- Нейтральная ось за пределами базы:
Если нейтральная ось находится снаружи основание, то все давление q находится в сжатом состоянии, и уравнение (9) имеет вид действительный.Расположение максимального и минимального давления на почву может быть определяется быстро, наблюдая направления моментов. Максимум давление q 1 находится в точке (1)
Рис.22-а и минимальный давление q 2 находится в точке (3). Давление q 1 и q 2 определяются из уравнения (9).
б- Нейтральная ось режет основание
Если нейтральная ось режет основание, то некоторый участок основания подвергается растяжению Рис.22. Как почва вряд ли захватит опору, чтобы удерживать ее на месте, поэтому диаграмму, показанную на рис. 22-б, и уравнение (9) использовать нельзя. Расчет Максимальное давление на почву должно зависеть от площади, фактически находящейся на сжатии. Диаграмма сжатия должна быть найдена таким образом, чтобы ее результирующая должны быть равны и на одной линии действия силы P. Простейший способ получить эту диаграмму — методом проб и ошибок следующим образом:
1- Находить давление почвы во всех углах, применяя уравнение.(9).
2- Определите положение нейтральной оси N-A (линия нулевого давления). Это не прямая линия, но предполагается, что это так. Поэтому необходимо найти только две точки, по одной на каждой соседней стороне. основания.
3- Выбрать другой нейтральная ось (N’-A ‘) параллельна (N-A), но несколько ближе к месту результирующей нагрузки P, действующей на опору.
4- Вычислить момент инерции сжатой области по отношению к N’-A ‘. В Самая простая процедура — нарисовать опору в масштабе и разделить площадь на прямоугольники и треугольники
4.4 КОНСТРУКЦИЯ ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ФУНТОВ К МОМЕНТУ
Основная проблема в конструкция эксцентрично нагруженных опор — это определение распределение давления под опорами. Как только они будут определены, процедура проектирования будет аналогична концентрически нагруженным опорам, выбраны критические сечения и произведены расчеты напряжений из-за момент и сдвиг сделаны.
Где изгибающие моменты на колонне поступают с любого направления, например от ветровые нагрузки, квадратный фундамент; предпочтительнее, если не хватает места диктуют выбор прямоугольной опоры. Если изгибающие моменты действуют всегда в том же направлении, что и в колоннах, поддерживающих жесткие каркасные конструкции, опору можно удлинить в направлении эксцентриситета
Размеры фундамента B и L пропорциональны таким образом, чтобы максимальное давление на носке не превышает допустимого давления почвы.
Если колонна несет постоянный изгибающий момент, например, кронштейн, несущий длительной нагрузке, может оказаться преимуществом смещение колонны от центра на опоры так, чтобы эксцентриситет результирующей нагрузки был равен нулю. В этом случае распределение давления на основание будет равномерным. Долго носок опоры должен быть спроектирован как консоль вокруг сечение лицевой стороны колонны, Расчет глубины сопротивления пробивные ножницы и ножницы для широкой балки такие же, как при опоре фундаментов концентрические нагрузки
Поскольку изгибающий момент на основание колонны, вероятно, будет большим для этого типа фундамента, арматура колонны должна быть правильно привязана к фундаменту., Детали армирования для этого типа фундаментов показаны на Рис.24.
Для квадратного фундамента это как правило, удобнее всего поддерживать одинаковый диаметр стержня и расстояние между ними в обоих направления во избежание путаницы при креплении стали.
Комбинированные опоры
Введение
В предыдущем разделе были представлены элементы оформления разворота и стены. опоры.В этом разделе рассматриваются некоторые из наиболее сложных проблемы с мелким фундаментом. Среди них есть опоры, поддерживающие более один столбец в ряд (комбинированные опоры), который может быть прямоугольным или трапециевидной формы, или две накладки, соединенные балкой, как ремешок опора. Эксцентрично нагруженные опоры и опоры несимметричной формы тоже будет рассмотрено.
Прямоугольные комбинированные опоры
Когда линии собственности, расположение оборудования, расстояние между колоннами или другие соображения ограничить расстояние от фундамента в местах расположения колонн, возможное решение: использование фундамента прямоугольной формы.Этот тип фундамента может поддерживать два столбца, как показано на рисунках 25 и 26, или более двух столбцов с только небольшое изменение процедуры расчета. Эти опоры обычно проектируется, предполагая линейное распределение напряжения на дне основания, и если равнодействующая давления почвы совпадает с равнодействующая нагрузок (и центр тяжести опоры), грунт предполагается, что давление равномерно распределено, линейное давление Распределение подразумевает твердую опору на однородной почве.Настоящий опора, как правило, не жесткая, и давление под ней неравномерно, но Было обнаружено, что решения, использующие эту концепцию, являются адекватными. Этот Концепция также приводит к довольно консервативному дизайну.
Конструкция жесткой прямоугольной опоры заключается в определении расположение центра тяжести (cg) нагрузок на колонну и использование длины и такие размеры ширины, чтобы центр тяжести основания и центр силы тяжести колонны нагрузки совпадают.С размерами опоры установили, ножницы
можно подготовить диаграмму моментов, выбрать глубину сдвига (опять же является обычным, чтобы сделать глубину достаточной для сдвига без использования сдвига армирование, чтобы косвенно удовлетворить требованиям жесткости), и армирование сталь, выбранная для требований к гибке. Критические секции на сдвиг, оба диагональное натяжение и широкая балка должны приниматься, как указано в предыдущем раздел.Максимальные положительные и отрицательные моменты используются при проектировании армирующей стали, и в результате получится сталь как в нижней, так и в верхней части луч.
В коротком направлении очевидно, что вся длина не будет эффективен в сопротивлении изгибу. Эта зона, ближайшая к колонне, будет наиболее эффективен для изгиба, и рекомендуется использовать этот подход. Это в основном то, что Кодекс ACI определяет в Ст.15.4.4 для прямоугольного опоры
Если принять, что зона, в которую входят столбцы, больше всего эффективная, какой должна быть ширина этой зоны? Конечно, это должно быть что-то больше ширины столбца. Наверное, не должно быть больше ширина столбца плюс d до 1,5d, в зависимости от расположения столбца на основе аналитическая работа автора, отсутствие руководства по Кодексу и признание того, что дополнительная сталь «укрепит» зону и увеличит моменты в этой зоне и уменьшить момент выхода из зоны.Эффективная ширина при использовании этого метода проиллюстрирован на рис.27. Для оставшейся части фундамента в коротком направлении Кодекс ACI Должно использоваться требование для минимального процентного содержания стали (ст. 10.5 или 7.13).
При выборе размеров для комбинированного фундамента размер длины равен несколько критично, если желательно иметь диаграммы сдвига и момента математически близко как проверка ошибок.Это означает, что если длина точно вычисленное значение из местоположения cg столбцов, Эксцентриситет будет внесен в основание, что приведет к нелинейному диаграмма давления грунта. Однако фактическая длина в заводском состоянии должна быть округляется до практической длины, скажем, с точностью до 0,25 или 0,5 фута (от 7,5 до 15 см).
Нагрузки на колонну могут быть приняты как сосредоточенные нагрузки для расчета сдвига и диаграммы моментов.Для расчета значения сдвига и момента на краю (торце) столбца следует использовать. Результирующая ошибка при использовании этого подхода: незначительно Рис. (28)
Если основание нагружено более чем двумя колоннами, проблема все еще сохраняется. статически детерминированный; реакции (нагрузки на колонку) известны также как распределенная нагрузка, то есть давление грунта.
Методика расчета прямоугольной комбинированной опоры: —
Ссылаясь на Рис.29, этапы проектирования можно резюмировать следующим образом:
1- Найдите направление применения результирующего R. Это исправление L / 2, поскольку y равно известные и ограниченные. Следует указать, что если длина L не равна точно рассчитанное значение, эксцентриситет будет введен в опоры, в результате чего получается нелинейная диаграмма давления грунта.Фактическая в состоянии постройки длину, однако, следует округлить до практической длины, скажем, до ближайшие 5 см или 10 см.
максимальный + ve момент в точке K, где сила сдвига = ноль
6- Определите глубину сдвига. Принято делать глубину адекватной на сдвиг без использования сдвига армирование. Критическое сечение сдвига находится на расстоянии d от грани. столбца, имеющего максимум сдвиг, рис.30
7-Определить глубина продавливания сдвига для обеих колонн. По данным ACI, критическое сечение это на d / 2 от грани колонны. Рис.30.
9-д выбран наибольший из
т = д + От 5 до 8 см.
11- Проверьте напряжения сцепления и длину анкеровки d.
12- Короткое направление:
Нагрузки на колонны распределяются поперечно поперечными балками (скрытыми), одна под каждым столбцом.Длина балок равна ширине балки. опоры B. Эффективную ширину поперечной балки можно принять как минимум из следующих:
а- Ширина колонны a + 2 d или ширина колонны a + d + проекция фундамента за столбцом y, рис.31.
б- Ширина подошвы
Следует отметить, что код ACI считает, что эффективная ширина поперечная балка равна ширине колонны a + d или ширине колонны a + d / 2 + y. Поперечный изгибающий момент M T1 в колонне (1) равен
Поперечная арматура должна быть распределена по полезной ширине. поперечной балки.Для остальной части фундамента минимум следует использовать процентную сталь. Напряжения связи и длина анкеровки d d , следует проверить.
Стойка комбинированная трапециевидная: —
Комбинированная трапециевидная опора для двух колонн, используемая, когда колонна несет самая большая нагрузка находится рядом с линией собственности, где проекция ограничена или когда есть ограничение на общую длину опоры.Ссылаясь на Рис.32 ,
Положение результирующей нагрузки на столбцы R определяет положение центриод трапеции. Длина L определяется, а площадь A равна вычислено из:
Процедура проектирования такая же, как и для прямоугольного комбинированного фундамента, за исключением того, что диаграмма сдвига будет кривой второй степени, а изгибающий момент — кривая третьей степени.
Конструкция ременных или консольных опор
Можно использовать ленточную опору. где расстояние между колоннами настолько велико, что комбинированная или трапециевидная опора становится довольно узкой, что приводит к высоким изгибающим моментам, или где, как в предыдущем разделе.
ремешок основание состоит из двух опор колонн, соединенных элементом, называемым ремень, балка или консоль, передающая момент извне опора.На рис.33 показано ленточное основание. Поскольку ремешок предназначен для
момент, либо это должно быть образуются вне контакта с почвой или почву следует разрыхлить на на несколько дюймов ниже ремешка, чтобы ремешок не оказывал давления на грунт действуя по нему. Для простоты разбора, если ремешок есть. не очень долго, весом ремешка можно пренебречь.
При проектировании ленточной опоры сначала необходимо выровнять опоры.Это делается при условии, что равномерное давление грунта под основаниями; то есть 1 и 2 (Рис.33) действуют в центре тяжести опор.
Ремешок должен быть массивным член, чтобы это решение было действительным. Развитие уравнения 1 подразумевает жесткую вращение тела; таким образом, если ремешок не может передавать эксцентрик момент из столбца 1 без вращения, решение недействительно.Избежать рекомендуется вращение внешней опоры.
I ремень / I опора > 2
Желательно пропорции обе опоры так, чтобы B и q были как можно более равны для управления дифференциальные расчеты.
Методика проектирования опор ремня
реакция под интерьер опора будет уменьшена на такое же значение, как показано на Рис.33
1- Дизайн начинается с пробной стоимости
евро.
6- Убедитесь, что центр тяжести площадей двух опор совпадают с равнодействующей нагрузок на колонну.
7- Рассчитайте моменты и сдвиг в различных частях ремня. опора.
8- Дизайн ремешка
Ремешок представляет собой однопролетная балка нагружена вверх нагрузками, передаваемыми ей двумя опор и поддерживаются нисходящими реакциями по центральным линиям двух столбцы.Таким образом, нагрузка вверх по длине L равна R 1 / L. т / м ‘. Местоположение максимального момента получается приравниванием сдвига сила до нуля. Момент уменьшается к внутренней колонне и равен нулю. по центральной линии этого столбца. Следовательно, половина армирования ремня составляет прекращено там, где больше нет необходимости, а вторая половина продолжается до внутренняя колонна. Проверьте напряжения сдвига и используйте хомуты и изогнутые стержни, если нужно.
9- Конструкция наружной опоры
Внешняя опора действует точно так же, как настенный фундамент длиной, равной L. Хотя колонна расположен на краю, балансирующее действие ремня таково, что передают реакцию R 1 равномерно по длине L 1 Таким образом достигается желаемое равномерное давление на почву. Дизайн выполнен точно так же, как для настенного фундамента.
10- Дизайн межкомнатной опоры
Внутренняя опора может быть спроектирован как простой одноколонный фундамент. Основное отличие состоит в том, что Пробивные ножницы следует проверять по периметру fghj, рис.33.
ФУНДАМЕНТЫ
Введение
Фундамент плота непрерывные опоры, которые покрывают всю площадь под конструкцией и поддерживает все стены и колонны.Термин мат также используется для обозначения фундамента. этого типа. Обычно используется на почвах с низкой несущей способностью и там, где площадь, покрытая расстеленными опорами, составляет более половины площади, покрытой структура. Плотный фундамент применяется также там, где в грунтовой массе содержится сжимаемые линзы или почва достаточно неустойчива, так что дифференциал урегулирование будет трудно контролировать. Плот имеет тенденцию переходить мост неустойчивые отложения и уменьшает дифференциальную осадку.
Несущая способность плотов по песку
Биологическая способность основания на песке увеличивается по мере увеличения ширины. Благодаря большой ширине плота по сравнению с шириной обычной опоры, допустимая опора вместимость под плотом будет намного больше, чем под опорой.
Было замечено на практике что при допустимой несущей способности под плотом, равной удвоенной допустимая несущая способность определяется для обычной опоры.отдых на том же песке даст разумная и приемлемая сумма урегулирования.
Если уровень грунтовых вод находится на глубина равна или больше B, ширина плота, допустимая Несущая способность, определенная для сухих условий, не должна уменьшаться. Если есть вероятность, что уровень грунтовых вод поднимается, пока не затопит площадка, допустимая несущая способность следует уменьшить на 50%.Если уровень грунтовых вод находится на промежуточной глубине между B и основанием плот, следует сделать соответствующее уменьшение от нуля до 50%.
Несущая способность плотов по глине.
В глинах несущая способность не влияет на ширину фундамента. вместимость под плотом будет такая же, как и под обычным основанием.
Если предполагаемый дифференциал осадка под плотом более чем терпима или если вес здание, разделенное на его площадь, дает несущее напряжение больше, чем допустимая несущая способность, плавающий или частично плавающий фундамент должен быть на рассмотрении.
Выполнить плавающий фундамент, земляные работы должны проводиться до глубины D, на которой вес выкопанного Грунт равен весу конструкции, рисунок 2.В этом случае избыточное наложенное напряжение Δp на уровне фундамента равна нулю и, следовательно, здание не пострадает.
Если полный вес building = Q
и вес удаленной почвы = W с
и превышение нагрузки при уровень фундамента = Q e
\ Q e = QW s
В случае плавающего фундамента ;
Q = W s и, следовательно, Q e = Ноль
В случае частично плавающего фундамент, Q e имеет определенный значение, которое при делении на площадь основания дает допустимый подшипник емкость почвы;
Проектирование плотных фундаментов;
Плоты могут быть жесткими. конструкции (так называемый традиционный анализ), при которых давление грунта действует против плиты плота предполагается равномерно распределенным и равным общий вес постройки, деленный на площадь плота.Это правильно, если столбцы загружены более или менее одинаково и на равном расстоянии друг от друга, но на практике выполнить это требование сложно, поэтому допускается чтобы нагрузки на колонны и расстояния варьировались в пределах 20%. Однако если нисходящие нагрузки на одних участках намного больше, чем на других, это желательно разделить плот на разные части и оформить каждую зону на соответствующее среднее давление. Непрерывность плиты между такими области обычно предоставляются, хотя для областей с большими различиями в давление рекомендуется строить вертикальный строительный шов через плита и надстройка, чтобы учесть дифференциальную осадку.
В гибком плотном фундаменте дизайн не может быть основан только на требованиях к прочности, но это необходимо подвергнуться из-за прогнозируемого заселения. Толщина и количество армирования плота следует подбирать таким образом, чтобы предотвратить развитие трещин в плите. Поскольку дифференциальный расчет не учтено в конструктивном дизайне, принято усиливать плот с вдвое большей теоретической арматурой.Количество сталь можно принять как 1% площади поперечного сечения, разделенной сверху и Нижний. Толщина плиты не должна быть больше 0,01 от радиус кривизны. Толщина может быть увеличена около колонн до для предотвращения разрушения при сдвиге.
Есть два типа плотных фундаментов:
1- Плоская плита перекрытия, которая представляет собой перевернутую плоскую плиту Рис.34-а. Если толщина плиты недостаточна, чтобы противостоять продавливанию под колонны, пьедесталы могут использоваться над плитой Рис. 34-.b или, ниже плиты, с помощью утолщение плоской плиты под колоннами, как показано на Рис. 34-c.
2- Плита и балка на плоту, есть. перевернутый R.C. пол, состоит из плит и балок, идущих вдоль колонны, рядами в обоих направлениях, Рис.34-d, он также называется ребристым матом. Если желателен сплошной пол в цоколь, ребра (балки) могут быть размещены под плитой, рис.34-е.
Конструкция плота плоской перекрытия
Плот, который равномерной толщины, делится на полосы колонн и средние полосы как показано на рис. 35-а. Ширина полосы столбцов равна b + 2d, где b = сторона колонки. Глубину плота d можно принять примерно равной 1/10 свободный промежуток между столбцами.Также ширину полосы столбца можно принять равно 3 б.
Планки колонн выполнены в виде неразрезные балки, нагруженные треугольными нагрузками, как показано на рис. 35-b. Сеть интенсивность равномерного восходящего давления f n под любой площадью, для Например, площадь DEFG можно принять равной одной четвертой общей нагрузки. на столбцах D, E, F и G, разделенных на площадь DEFG.
Суммарные нагрузки, действующие на планка колонны BDEQ, рис.35-a приняты в виде треугольных диаграмм нагружения, показанных на рис. 35-б. Общая нагрузка на деталь DE, P DE , принимается равной чистое давление, действующее на площадь DHEJ.
Конструкция жесткого плота (традиционный метод)
Размер плота устанавливается равнодействующая всех нагрузок и определяется давление грунта. вычисляется в различных местах под основанием по формуле.
Плот подразделяется на ряд непрерывных полос (балок) с центром в рядах колонн, как показано на Рис.37.
Диаграммы сдвига и момента могут быть установлены с использованием либо комбинированного анализа фундамента, либо балочного момента коэффициент Коэффициенты момента балки. Коэффициент момента балки PI 2 /10 для длинных направлений и Для коротких направлений может быть принят PI 2 /8.Отрицательный и положительные моменты будем считать равными. Глубина выбрана так, чтобы удовлетворить требования к сдвигу без использования хомутов и растягивающей арматуры выбрано. Глубина обычно будет постоянной, но требования к стали могут варьироваться от полосы к полосе. Аналогично анализируется и перпендикулярное направление.
Конструкция плиты перекрытия и фермы (ребристый мат)
Если столбец загружается и интервалы равны или изменяются в пределах 20%, чистое восходящее давление f n действие на плот предполагается равномерным и равным Q / A.
где
Q = вес здания при на уровне земли, и
A = площадь плота (по за пределами внешних колонн).
Если это давление больше чем чистое допустимое давление на грунт, площадь плота должна быть увеличен до площади, достаточно большой, чтобы снизить равномерное давление на сетку допустимое значение. Этого можно добиться, выполнив выступ плиты за пределы внешняя грань внешних колонн.
Ссылаясь на Рис. 38, различные элементы плота могут иметь следующую конструкцию:
Конструкция плиты:
1-Расчет поперечных балок B 1 и B 2
Равномерно распределенная нагрузка / м ‘ на
Пусть R 1 и R 2 быть центральной реакцией лучей B 1 и B 2 на центральная балка дальнего света В 3 соответственно.Концевые балки B 1 несет только часть нагрузки, которую несет балка B 2 и, следовательно, центральная реакция R 1 принимается равной
KR 2 где K — коэффициент, основанный на сравнительной области, то
Также предполагается, что сумма центральных реакций от поперечных балок B 1 и B 2 равно суммарным нагрузкам от центральных колонн, таким образом,
2R 1 + 8R 2 = 2-пол. 1 + 2-пол. 2 (2)
Решение уравнений.(1) и (2), R 1 и R 2 может быть определен.
Изгибающий момент и сдвиг силовые диаграммы можно нарисовать, как показано на рис.39. Реакции R 1 и R 2 можно определить, приравняв сумму вертикальных сил до нуля. Центральное сечение балок при положительном изгибающем моменте может быть выполнен в виде Т-образной балки, так как плита находится на стороне сжатия. Разделы балки под центральной балкой B 3 должны иметь прямоугольную форму. раздел.
2- Конструкция центральной главной балки B 3
Нагрузка, усилие сдвига, диаграммы и диаграммы изгибающего момента показаны на рис. 40-а. Раздел может быть выполнен в виде Т-образной балки.
3- Конструкция центральной главной балки B 4
Нагрузка, усилие сдвига, диаграммы изгибающих моментов представлены на рис.40-б Разрез может быть выполнен в виде Т-образной балки
Типы фундаментов, проектирование и строительство из матов
Фундаменты из матов также известны как фундаменты на плотах, это толстые бетонные плиты, размещаемые на земле в качестве фундамента конструкции. Фундаменты матов возводятся в различных случаях, таких как строительство зданий, строительство мостов, строительство башен и т. Д.
Если мы имеем дело с фундаментом мелкого заложения, последний вариант фундамента неглубокого заложения — это фундамент на плоту.
При увеличении осевых нагрузок на конструкцию или из-за плохого состояния грунта площадь опор (изолированных, комбинированных, ленточных опор и т. Д.) Необходимо увеличивать.
Увеличение размеров опор все больше и больше вызывает наложение напряжений друг на друга, что создает слабую зону. На этом фоне подбираем основания плота.
Что такое Mat Foundation?
Матовый фундамент — это всегда не плоская плита, лежащая на земле в качестве опоры надстройки. Существуют различные конструкции, основанные на приложении нагрузок.
Меньшие нагрузки, приложенные к основанию мата, мы строим плоскую плиту. Однако с увеличением нагрузок используются различные методы, которые обсуждаются в этой статье, для повышения жесткости плиты.
Кроме того, мы могли бы использовать плотный фундамент для поддержки зданий высотой примерно до 10 этажей.
Кроме того, увеличение осевых нагрузок обеспечивает более высокие затраты на строительные работы. Это могло даже превзойти сооружение свайных фундаментов , , сверх определенного уровня.
Типы основания матов
Классификация оснований матов основана на модификациях, внесенных в плоскую плиту.
Дополнительно к плоту сделана конструкция для повышения жесткости фундамента на изгиб.
Глубина фундамента плота значительно увеличена в местах расположения колонн, чтобы выдерживать высокие изгибающие моменты и поперечные силы.
Следующая категоризация, обсуждаемая в статье Типы фондов , может быть использована для получения более подробной информации о них.
Толстая бетонная плита, отлитая в качестве фундамента на грунт, представляет собой плоский плот.
Нет никаких выступов для придания жесткости фундаменту мата, кроме бетонных стен, работающих на сдвиг.
- Плоский фундамент с утолщением под колонну
Увеличение осевых нагрузок на колонну приводит к увеличению прочности на изгиб и сдвиг.
Приводит к удорожанию строительства. Далее, сверх определенного уровня, приходится увеличивать толщину матовой основы.
Если мы увеличим толщину всей основы мата, это не будет экономичным способом обработки.
Таким образом, увеличиваем толщину матового фундамента под колоннами. Поскольку выступ находится под плоской пластиной, строительство может быть затруднено.
Укладка арматуры, гидроизоляции и т. Д. Не могла быть такой простой задачей.
- Фундамент с плоской пластиной Утолщен над братской у колонны
Выступ над плоской пластиной такой же, как и выступ под пластиной.
Сконструировать выступ плота над его поверхностью очень просто. Однако мы можем сделать это только в том случае, если мы не используем плиту или оставшееся расстояние достаточно для этой цели.
- Плотно-балочный фундамент
Плоская пластина или выступы из плоской пластины не могут нести дальнейшее увеличение осевой нагрузки на колонну.Для придания жесткости фундаменту предусмотрены балки.
Введение балок значительно снижает толщину плиты перекрытия.
- Фундаменты ячеистого плота
Одноэтапное развитие балочного плота — это фундамент ячеистого плота. В этот тип фундамента кладем и верхнюю плиту.
Еще больше увеличивает жесткость основы мата.
Фундаменты плотов Plie сооружаются в многоэтажных зданиях, в тех случаях, когда сваю нельзя вставить в скалу, и когда концевое опоры сваи недостаточно и т.
Проектирование и строительство свайного фундамента — сложный процесс.
Сначала сваи принимает на себя нагрузку, а затем начинает делиться с фундаментом плота.
Как только сваи полностью подняты, плот начинает полностью принимать на себя нагрузку. Наконец, плот принимает на себя всю нагрузку.
На следующем рисунке показана кривая зависимости нагрузки от осадки.
Для получения дополнительной информации можно обратиться к статье, посвященной фундаменту свайного плота.
На следующем рисунке показаны различные типы фундаментов на плотах, которые можно использовать при проектировании.
Выбор типа матового фундамента производится в зависимости от приложенной нагрузки на фундаментную систему.
Проектирование фундамента из мата
В основном есть два метода проектирования фундамента плота.
- Традиционные методы — Используйте ручные расчеты и диаграммы
- Методы анализа конечных элементов — Используйте компьютерный пакет для решения проекта
Проектирование фундаментов из матов традиционным жестким методом
При проектировании фундаментов из матов можно выполнить следующие шаги от обычного жесткого метода.
- Рассчитайте общую прилагаемую нагрузку к основанию мата
- Рассчитайте давление под каждой колонной с учетом эксцентриситета нагрузки. Осевое напряжение и изгибающее напряжение из-за эксцентриситета центра нагрузки учитываются для определения давления под каждой колонной.
- Убедитесь, что допустимое давление нетто больше, чем прикладываемое давление.
- Затем мат делится на полосы в зависимости от его расположения.
- Определите изгибающий момент и поперечные силы.
- Определите эффективную глубину основания. Это может быть сделано на основе диагонального сдвига растяжения возле различных колонн.
- Сформируйте диаграммы изгибающего момента, рассчитанные выше, определите положительный и отрицательный изгибающие моменты на единицу ширины.
- Расчет площади армирования на единицу ширины секции
В дополнение к этой процедуре существуют другие методы, такие как приблизительный гибкий метод для анализа и проектирования фундаментов плотов.
Методы конечно-элементного анализа
Метод конечных элементов — это рассмотрение гибкого поведения грунта в структурном анализе. В этом методе почва является модельной, и ее поведение учитывается при анализе и проектировании.
Существуют разные методы моделирования почвы.
Мы можем моделировать грунт под фундаментом с учетом свойств материала. Для этой цели можно использовать такое программное обеспечение, как plaxis. В этом типе анализа очень важно выбрать правильную модель материала для почвы.Если мы не рассматриваем правильную идеализацию, мы получим неправильные ответы.
Кроме того, мы могли бы использовать такое программное обеспечение, как расчет и проектирование безопасного фундамента, чтобы получить изгибающие моменты и силы сдвига.
Почву можно моделировать как площадные источники. Пружины сечения можно рассчитать, как указано в книге «Анализ и проектирование фундаментов недр».
Площадь родника реакция земляного полотна почвы. Существует множество методов расчета реакции земляного полотна.В этой статье мы обсуждаем простейший метод, описанный в книге «Анализ и проектирование основания кишечника».
Площадь Пружина = SF x 40 x BC — для осадки плота 25 мм
Где SF — коэффициент запаса прочности, учитываемый при расчете допустимой несущей способности, а BC — допустимая несущая способность.
Вышеприведенное уравнение относится к осадке 25 мм в фундаменте плота. Отклонение от этого значения может дать неправильные ответы.
Следовательно, на основе указанного в отчете инженерно-геологического исследования осадки для определения допустимой несущей способности или на основе расчетной осадки приведенное выше уравнение должно быть изменено.
Площадь Весна = SF x (1000 / поселение) x BC
После того, как мы вычислили ответвления площади почвы или реакцию земляного полотна, ее можно применить к компьютерной модели, созданной с помощью подходящего программного обеспечения.
После приложения нагрузок в положениях колонн можно выполнить анализ фундамента. Затем мы можем найти изгибающий момент и поперечные силы.
Расчет арматуры производить по результатам анализа.
Специальное примечание по анализу и проектированию фундаментов матов
- Рекомендуется использовать вспомогательное компьютерное программное обеспечение для анализа и проектирования фундаментов матов.
- Моделирование и идеализация фактического поведения фундамента должны выполняться очень тщательно и с особой тщательностью.
- Грунт может быть моделью с площадными пружинами. Это реакция земляного полотна. Мы определяем реакцию земляного полотна в программе и соотносим ее с компьютерной моделью.
- Реакцию Сусбграта можно оценить с помощью различных доступных методов. Это может быть основано на значении SPT, результатах испытаний, несущей способности почвы или использовании любого метода.
- Фундамент можно смоделировать вместе с надстройкой, чтобы объединить поведение надстройки и фундамента.Прогиб фундамента может повлиять на надстройку, и поведение надстройки может быть включено в деформации фундамента.
- Далее, фундамент может быть также макетом без надстройки. Нагрузка на колонну может быть применена к модели напрямую. Стенки сдвига можно рассмотреть для включения в модель.
- Матовое основание должно быть рассчитано на изгибающие и сдвиговые усилия.
- Фундамент необходимо проверить на наличие вертикального сдвига и продавливания.Периметр продавливания среза может быть определен согласно соответствующему стандарту, по которому выполняется проектирование. Статью о конструкции пробивных ножниц можно ссылаться на проектирование и определение периметра сдвига.
- Особое внимание следует уделить проектированию на сдвиг. Требование к срезным звеньям должно быть проверено, и срезные звенья должны быть предоставлены там, где это необходимо, в качестве расчетов.
- Анализ конструкции свайного плотина — это сложный процесс, который должен выполняться с использованием соответствующей опубликованной литературы.
Строительство фундамента из мата
Строительство фундамента из мата также выполняется с большим вниманием и должным вниманием к контролю качества и обеспечению качества.
Давайте обсудим процесс строительства по порядку.
- Земляные работы для фундамента циновки
Земляные работы и земляные работы, поддерживающие систему, должны быть решены до начала строительства. В зависимости от характера конструкции и глубины сооружения необходимо выбрать тип опорной системы для земляных работ.
В статье земляные работы для фундамента могут быть упомянуты для получения дополнительной информации о проектировании и строительных аспектах систем земляных работ.
Далее, статьи «Проектирование опорных систем земляных работ» и подпорная стенка из шпунтовых свай могут быть отнесены к примерам работ по земляным подпорным системам.
В целом все основания мата гидроизолированы. Выполнена гидроизоляция всех фундаментов плотов, так как в основном они сооружаются ниже уровня готовой земли.
Использование гидроизоляционной мембраны защищает фундамент от намокания или затухания. Кроме того, движение воды через бетон также не является гидроизоляцией.
Статью о различных типах гидроизоляции , используемых при строительстве, можно отнести к знанию устройства гидроизоляционных мембран.
В плотном фундаменте есть строительные швы, деформационные швы, деформационные швы и т. Д. Они должны быть герметичными, чтобы вода не проходила через стык.
Статьи строительные швы и типы бетонных швов могут быть рассмотрены для получения дополнительной информации о деталях швов и методах обработки швов.
Гидрошпонки предусмотрены на строительных и деформационных швах. Тип стыка изменяет тип предусматриваемой остановки воды.
В строительных швах мы обычно устанавливаем гидрошпонку в центре плота. (Типичные детали см. В статье «Гидроизоляция »).Гидрошпонки из низкоуглеродистой стали или ПВХ обычно используются в этих типах соединений.
Гидравлические стержни поверхностного типа предусмотрены в деформационных швах и компенсаторах. (Типичные детали см. В статье Гидроизоляция )
Кроме того, дополнительную информацию можно найти в статье Waterstop .
В основном есть два типа армирования, которые можно наблюдать в плотном фундаменте.
Это арматура для изгиба и арматуры на сдвиг.
Изгибаемые арматуры связываются как обычно, а поперечные арматуры размещаются на колонне в основном в соответствии с требованиями к сдвигу. Срезные звенья должны соответствовать проектным требованиям. Распространение поперечных звеньев в любом направлении колонны должно соответствовать проектным требованиям.
В зависимости от характера конструкции и проектных требований Заливка бетона производится в несколько заливок.
Не обязательно иметь несколько заливок, но это может быть бетон в одной поре, если размер основания мата меньше и есть соответствующие ресурсы, такие как человеческие ресурсы и материальные ресурсы.
В фундаменте с большим матом количество заливок определяется в зависимости от возможностей подрядчика по доставке и укладке бетона.
Кроме того, при выборе последовательности заливки бетона учитываются тепловые эффекты. Первоначально последовательность, которая может быть применена к бетону, определяется таким образом, чтобы минимизировать термическое ограничение при повторной заливке. Однако нам не всегда удается избежать этого. Мы должны проектировать для этого.
Кроме того, последовательность отверстий планируется для каждой заливки, чтобы избежать образования холодного стыка с заливкой.В зависимости от времени схватывания бетон необходимо залить до начала схватывания.
Повышение температуры бетона, более высокий температурный градиент и разница температур между сердцевиной и поверхностью являются ключевыми факторами, которые необходимо учитывать при регулировании температуры.
На практике мы поддерживаем максимальное повышение температуры бетона за счет теплоты гидратации до 70 градусов Цельсия, чтобы избежать замедленного образования эттрингита.
Однако добавление летучей золы увеличивает этот запас даже до 80 градусов Цельсия или более.Максимальная температура также сильно зависит от типа цемента.
Поэтому всегда рекомендуется поддерживать температуру около 70 градусов Цельсия или ниже, поскольку мы не можем наблюдать, что происходит внутри бетона.
Испытания на макете проводятся для проверки повышения температуры в бетоне за счет теплоты гидратации. Кроме того, это дает другие преимущества, такие как выбор толщины и типа материалов, которые будут использоваться в качестве опалубки.
Тот же материал, что и при испытании макета, и если повышение температуры допустимо, также следует использовать в конструкции.Не допускается изменение материала и толщины материала.
Добавление в бетон зольной пыли действует как наполнитель и снижает содержание цемента. Кроме того, он снижает повышение температуры в процессе гидратации.
Рекомендуется поддерживать добавление летучей золы в диапазоне от 20% до 35%.
Кроме того, использование летучей золы в бетоне улучшает удобоукладываемость бетона .
Остальные методы ограничения температуры бетона перечислены ниже.
-
- Ограничьте температуру укладки. Обычной практикой является ограничение температуры помещения до 30 градусов по Цельсию. Однако для ограничения повышения температуры потребуется дальнейшее снижение.
- Добавьте лед или охлажденную воду, чтобы снизить повышение температуры.
- Заливайте бетон ночью
- Добавьте летучую золу
- Соедините заполнители
- Используйте цемент с низким тепловыделением
- Соедините бетон с труб, заделанных в бетон.
Подобные методы можно использовать для контроля повышения температуры бетона. Если контролировать, мы могли бы быть выше, чтобы избежать образования замедленного эттрингита из-за повышения теплоты гидратации, термических трещин в бетоне из-за разницы температур и высокотемпературного градиента.
Толщина плиты: как определить?
Толщина плиты является жизненно важным фактором при проектировании и строительстве здания и напрямую связана со стоимостью конструктивной системы.
Например, в многоэтажном здании увеличение толщины плиты на 5 мм приводит к значительному увеличению осевых нагрузок на колонну. Затем мы должны увеличить размеры колонн, арматуры, размеры фундамента и т. Д.
Наконец, это влияет на стоимость строительства.
Следовательно, мы должны ограничивать толщину в любой конструкции до пределов, требуемых проектом (эксплуатационная пригодность и предельное состояние по окончании).
Ключевые факторы, влияющие на минимальную толщину плиты, можно перечислить следующим образом.
- Прикладываемые нагрузки
- Долговечность бетона
- Требования к пожарной безопасности
- Требования к удобству эксплуатации, такие как прогиб
- Требования к удобству эксплуатации, например, к колебаниям пола В разных стандартах могут быть указаны разные требования к толщине. Однако мы можем рассчитать основные требования к минимальной толщине с учетом вышеперечисленных факторов.
Расчет основан только на требованиях к конструкции и деталям в соответствии с BS 8110 Часть 01.
- Покрытие арматуры = 20 мм, что является минимумом, указанным в коде для условий мягкого воздействия с одночасовой огнестойкостью.
- Диаметр арматуры = 10 мм; на балке у нас четырехбаллонный с верхним усилением.
- Минимальное расстояние в свету между стержнями на основе = размер заполнителя + 5; Обычно для бетонных работ мы используем заполнитель 20 мм.
Следовательно, минимальную толщину бетона можно рассчитать следующим образом.
Толщина бетонной плиты = 20 x 2 + 10 x 4 + 20 + 5 = 105 мм
Это теоретические требования к толщине плиты. Однако, согласно расчетам, арматура не может быть размещена с такой точностью, как рассчитано для сохранения зазора между стержнями, как совокупный размер + 5.
Кроме того, арматура перекрытия будет препятствовать армированию балки, и они не смогут разместить как было учтено при расчете.
Следовательно, выполнить эти требования очень сложно. Таким образом, ограничение толщины до 105 мм является практически сложной задачей.
На этом фоне широко используемая толщина бетонной плиты составляет 125 мм.
Стандарты, такие как ACI 318 , определяют минимальную толщину плиты в зависимости от ее пролета.
- Простая опорная плита = пролет / 20
- Сплошная плита с одного конца = пролет / 24
- Сплошная плита с обоих концов = пролет / 28
- Кантиливер = пролет / 10
Однако в большинстве других стандартов они прямо не указали минимальную толщину плиты.
Расчет нагрузки на колонну, балку и плиту
Общий Lo ad Расчет на колонны, балки, перекрытия , мы должны знать о различных нагрузках, приходящихся на колонну. Как правило, расположение колонн, балок и перекрытий можно увидеть в конструкции каркасного типа. В каркасной конструкции нагрузка передается от плиты к балке, от балки к колонне и в конечном итоге достигает фундамента здания.
Для расчета нагрузки здания необходимо рассчитать нагрузки на следующие элементы:
Колонна — это вертикальный элемент строительной конструкции, который в основном предназначен для восприятия сжимающей и продольной нагрузки.Колонна — один из важных конструктивных элементов строительной конструкции. В зависимости от нагрузки, поступающей на столбец, размер увеличивается или уменьшается.
Длина колонны обычно в 3 раза больше их наименьшего поперечного размера в поперечном сечении. Прочность любой колонны в основном зависит от ее формы и размеров поперечного сечения, длины, расположения и положения колонны.
Расчет нагрузки на колонну
Что такое Beam
Балка — это горизонтальный конструктивный элемент в строительстве, который предназначен для восприятия поперечной силы, изгибающего момента и передачи нагрузки на колонны с обоих концов.Нижняя часть балки испытывает силу растяжения и силу сжатия верхней части. Таким образом, в нижней части балки предусмотрено больше стальной арматуры по сравнению с верхней частью балки.
Плита представляет собой ровный конструктивный элемент здания, на котором предусмотрена ровная твердая поверхность. Эти плоские поверхности плит используются для изготовления полов, крыш и потолков. Это горизонтальный структурный элемент, размер которого может варьироваться в зависимости от размера и площади конструкции, а также может варьироваться его толщина.
Но минимальная толщина плиты указана для нормального строительства около 125 мм. Как правило, каждая плита поддерживается балкой, колонной и стеной вокруг нее.
1) Собственная масса колонны X Количество этажей
2) Собственная масса балок на погонный метр
3) Нагрузка стен на погонный метр
4) Общая нагрузка на плиту (статическая нагрузка + динамическая нагрузка + собственный вес)
Помимо указанной выше нагрузки, на колонны также действуют изгибающие моменты, которые необходимо учитывать при окончательном проектировании.
Наиболее эффективным методом проектирования конструкций является использование передового программного обеспечения для проектирования конструкций, такого как ETABS или STAAD Pro.
Эти инструменты представляют собой упрощенный и трудоемкий метод ручных расчетов для проектирования конструкций, который в настоящее время настоятельно рекомендуется в полевых условиях.
для профессионального проектирования конструкций, есть несколько основных допущений, которые мы используем для расчетов нагрузок на конструкции.
Подробнее : Как рассчитать количество стали для плиты
, мы знаем, что собственный вес бетона составляет около 2400 кг / м3, , что эквивалентно 240 кН, а собственный вес стали составляет около 8000 кг / м3.
Итак, если мы примем размер колонны 230 мм x 600 мм с 1% стали и стандартной высотой 3 метра, собственный вес колонны составит около 1000 кг на пол, что id равно 10 кН.
- Объем бетона = 0.23 x 0,60 x 3 = 0,414 м³
- Вес бетона = 0,414 x 2400 = 993,6 кг
- Вес стали (1%) в бетоне = 0,414x 0,01 x 8000 = 33 кг
- Общий вес колонны = 994 + 33 = 1026 кг = 10KN
При расчетах конструкции колонны мы предполагаем, что собственный вес колонн составляет от от 10 до 15 кН на пол.
Мы применяем тот же метод расчета для балки.
мы предполагаем, что каждый метр балки имеет размеры 230 мм x 450 мм без учета толщины плиты.
Предположим, что каждый (1 м) метр балки имеет размер
- 230 мм x 450 мм без плиты.
- Объем бетона = 0,23 x 0,60 x 1 = 0,138 м³
- Вес бетона = 0,138 x 2400 = 333 кг
- Вес стали (2%) в бетоне = = 0,138 x 0,02 x 8000 = 22 кг
- Общий вес колонны = 333 + 22 = 355 кг / м = 3.5 кН / м
Таким образом, собственный вес будет около 3,5 кН на погонный метр.
известно, что Плотность кирпича колеблется от 1500 до 2000 кг на кубический метр.
Для кирпичной стены толщиной 6 дюймов, высотой 3 метра и длиной 1 метр,
Нагрузка на погонный метр должна быть равна 0,150 x 1 x 3 x 2000 = 900 кг,
, что эквивалентно 9 кН / метр.
Этот метод можно использовать для расчета нагрузки кирпича на погонный метр для любого типа кирпича с использованием этого метода.
Для газобетонных блоков и блоков из автоклавного бетона, таких как Aerocon или Siporex, вес на кубический метр составляет от 550 до кг на кубический метр.
, если вы используете эти блоки для строительства, нагрузка на стену на погонный метр может быть всего 4 кН / метр , использование этого блока может значительно снизить стоимость проекта.
Расчет нагрузки на колонну
4.
Расчет нагрузки на перекрытиеПредположим, что плита имеет толщину 125 мм.
Таким образом, собственный вес каждого квадратного метра плиты будет
.= 0,125 x 1 x 2400 = 300 кг, что эквивалентно 3 кН.
Теперь, если мы рассмотрим чистовую нагрузку, равную 1 кН на метр, а добавленную динамическую нагрузку, равную 2 кН, на метр.
Итак, исходя из приведенных выше данных, мы можем оценить нагрузку на плиту примерно в 6–7 кН на квадратный метр.
В конце концов, рассчитав всю нагрузку на колонну, не забудьте добавить коэффициент запаса прочности, который наиболее важен для любой конструкции здания для безопасной и удобной работы здания в течение его расчетного срока службы.
Это важно, когда выполняется расчет нагрузки на колонну.
Согласно IS 456: 2000 коэффициент безопасности равен 1,5.
как рассчитать нагрузку на здание pdf скачать
Часто задаваемые вопросы
В.1 Как рассчитать нагрузку на балку?
Факторами, влияющими на общую нагрузку на балку, являются вес бетона и вес стали (2%) бетона.
Следовательно, Общий вес балки = Вес бетона + Вес стали .
Приблизительная нагрузка на балку размером 230 мм x 450 мм составляет около 3,5 кН / м.Q.2 Как рассчитать нагрузку плиты на балку?
Обычно плита имеет толщину 125 мм. Таким образом, собственный вес каждого квадратного метра плиты будет равен произведению толщины плиты и нагрузки на квадратный метр бетона , которая оценивается примерно в 3 кН .
Учитывайте чистовую нагрузку и наложенную временную нагрузку,
Общая нагрузка на плиту составит около 6–7 кН на квадратный метр .Q.3 Как продолжить расчет нагрузки на стену?
Расчет нагрузки на стену:
1. Плотность кирпичной стены с раствором находится в диапазоне 1600-2200 кг / м3 .Таким образом, мы будем считать собственный вес кирпичной стены равным 2200 кг / м3
2. Мы будем рассматривать размеры кирпичной стены как: длина = 1 метр, ширина = 0,152 мм и высота = 2,5 метра, следовательно, объем стены = 1 м × 0,152 м × 2,5 м = 0,38 м3
3. Рассчитайте статическую нагрузку кирпичной стены, которая будет равна, Вес = объем × плотность, Собственная нагрузка = 0,38 м3 × 2200 кг / м3 = 836 кг / м
4. Что равно 8,36 кН / м — это глухая кирпичная стена.В.4 Что такое столбец?
A Колонна — это вертикальный элемент строительной конструкции, который в основном предназначен для выдерживания сжимающей
и нагрузки продольного изгиба . Колонна — один из важных конструктивных элементов строительной конструкции. В зависимости от нагрузки, поступающей на столбец, размер увеличивается или уменьшается.Q.5 Как рассчитать статическую нагрузку на здание?
Расчет Статическая нагрузка для здания = Объем элемента x Удельный вес материалов.
Это делается путем простого вычисления точного объема каждого элемента и умножения на удельного веса соответствующих материалов , из которых он состоит, и статическая нагрузка может быть определена для каждого компонента.
Вам также может понравиться:
Что такое плитный фундамент?
Бесспорно, у плитных фундаментов есть достоинства и недостатки.Несмотря на то, что они могут быть повреждены, они очень популярны, особенно в теплом климате. Владельцы недвижимости в тех частях округа, где она замерзает месяцами подряд, обычно выбирают другой вид фонда. Это связано с тем, что бетонные плиты могут треснуть при постоянном воздействии температур ниже 0 (и, конечно, до -15 или -30 градусов).
География и погодные условия диктуют тип фундамента, который лучше всего подходит для вас. Из-за погодных условий у них часто возникают проблемы, требующие решения.Важно знать, почему услуга фундаментной плиты часто требуется. Иногда это происходит из-за смены почвы. Движение фундамента может привести к растрескиванию плит и повреждению фундамента. К счастью, многие проблемы легко решаются.
Плиточный фундамент обычно называют фундаментом «плита на уровне земли». Построенные из бетона, они стали популярными в 1950-х годах. В 21 веке они по-прежнему широко строятся.
Что такое фундамент из плит?
Бетонная плита не имеет пространства для лазания под ней.Этот тип фундамента отличается от фундамента дома с цокольным этажом тем, что здесь нет места под полом. Подвалы обычно находятся на севере, даже если становится очень холодно.
Фундамент из бетонных плит чаще всего строится на участке, который был классифицирован, как и должно быть. Очень важно градуировать почву, потому что в противном случае фундамент может просесть или осесть из-за плохого уплотнения почвы.
Преимущества плитных фундаментов:
- Одно из их многочисленных преимуществ состоит в том, что эти фундаменты, как правило, дешевле для строительства пирса и фундаментов.Поскольку деревянные элементы, такие как балки перекрытия, не требуются, как в случае с опорными и балочными конструкциями, эта цена исключается. Кроме того, поскольку под ними нет места для обхода, снижаются счета за коммунальные услуги, связанные с кондиционированием и отоплением.
- Еще одно преимущество фундамента из бетонных плит состоит в том, что на их создание не уходит много времени. Сама плита заливается за один день. Конечно, заранее есть подготовительные работы. Весь процесс часто можно выполнить за четыре дня от начала до конца, если погода не является проблемой.
- Поскольку под ними нет пространства для ползания (или воздушного пространства), счета за коммунальные услуги, связанные с кондиционированием воздуха и отоплением, снижаются.
- Плесень и грибок не являются проблемой, ни грызуны, ни насекомые. Это потому, что под плитой нет места для плесени или гнездовий грызунов.
- Они позволяют использовать более широкий выбор напольных покрытий, в том числе окрашенный или рифленый бетон.
Недостатки плитных фундаментов:
- Тот факт, что под ними не хватает пространства, означает, что под бетонной плитой нет места, которое можно было бы использовать для хранения или для размещения и скрытия коммунального оборудования.В результате вся вентиляция, а также все воздуховоды должны быть установлены внутри стен или на чердаке.
- Поскольку водопровод для дома расположен ниже фундамента из бетонной плиты, протечки в водопроводе требуют, чтобы любой ремонт производился путем удара по плите домкратом, чтобы устранить утечку. Это может создать большой беспорядок, а также требует больших затрат. Поскольку протечки водопровода находятся под плитой, вы не сможете обнаружить их, пока не заметите, что у вас особенно высокий счет за воду.
- Трещины могут быть проблемой, потому что плита сделана из бетона. Важно знать, почему трескается фундамент из бетонных плит. Несмотря на то, что бетон чрезвычайно прочен, он склонен к растрескиванию из-за погодных условий и влажности.