Нагрузка на плитный фундамент

Фундамент, выполненный в виде монолитной плиты (фундаментной плиты), является самым дорогостоящим из всех видов оснований. Но несмотря на высокую цену, обусловленную значительными расходами на бетонную смесь и изоляционные материалы, это тип конструкции является одним из наиболее популярных среди частных застройщиков. Монолитный фундамент обладает самыми высокими эксплуатационными показателями, подходит для сложных грунтов, ему не страшен высокий уровень подземных вод, силы морозного пучения и он способен выдержать нагрузки от домов из тяжелых строительных блоков.

Расчет объема бетона производится, как правило, с учётом конфигурации фундаментного основания и с использованием известных всем формул.

Необходимо учитывать поправку на незначительное изменение объёма готовой бетонной смеси после её отвердения (с учётом точного соблюдения технологии приготовления).

В данной статье приводятся расчеты указанной величины для ленточного, столбчатого и плитного фундаментов.

Если рассматривать в общем, то каркасная конструкция дома состоит из нижней и верхней обвязки, которая скрепляет установленные вертикально стойки, образующие каркас внешних и внутренних стен. Основа под полы и чердачное перекрытие состоит из несущих балок, изготовленных из бруса.

Примерная схема жилого каркасного дома

Существует принципиальная разница между плитами бетонными и железобетонными, используемыми в строительной сфере. Последние способны воспринимать значительные нагрузки за счет усиления бетонного массива с помощью арматурной решетки.

Плитный фундамент – важный элемент здания, состоящий из следующих составных частей:

Надежность и долговечность фундаментной основы определяется качеством изготовления плиты, верхней части которой приходится воспринимать вес строения, а нижней – компенсировать реакцию почвы.

Согласно требованиям СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции», процесс армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия осуществляется, в соответствии со следующим алгоритмом:

Наиболее простым и быстрым способом создания укрепляющей конструкции является решетка с ячеей 15-25 см. Однако такой остов не отличается жесткостью и может быть использован только на устойчивом грунте. В таких случаях теряются преимущества плитной технологии. Намного дешевле и практичнее сделать ленточный фундамент и обустроить в нем полноценный подвал.

Для создания прочного и надежного основания принято изготавливать двухслойное сооружение. В нем имеется две решетки, где нижняя устанавливается в 3-5 см от подушки, а верхняя — на том же расстоянии от поверхности залитой плиты. Между собой оба уровня соединены перемычками. Такая схема армирования фундаментной плиты намного эффективнее, так как объемный каркас намного устойчивее к деформации.

Армирование плит не является сложным процессом. Но существует несколько важных правил, которых нужно придерживаться при этой процедуре. Так, укладка арматуры может производиться в один или несколько слоев. Однослойные конструкции желательно применять для плитного фундамента толщиной до 15 см. Если данное значение больше, тогда рекомендовано применять многорядное расположение арматуры.

Между собой арматурные слои соединяются с помощью вертикальных опор, которые не позволяют верхнему ряду упасть.

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

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

Для того чтобы подробнее изучить технологию, рассмотрим на примере, как правильно выполняется армирование монолитной стены толщиной 25 см. В качестве основных прутов используются арматура класса А500С диаметром 12 мм, размер ячейки основной сетки 200х200 мм. Для конструктивных элементов используем арматуру класса А1. Вязку арматуры выполняют крючком, используем вязальную проволоку толщиной 1,2 мм.

Следует запомнить, что минимальный процент армирования стен равен 0.1 % от площади поперечного её сечения, а максимальная площадь рабочей продольной арматуры равна 5 %. От процента армирования зависит и расход арматуры на 1 м3 бетона.

Перед началом данного расчёта необходимо провести сбор нагрузок от здания для определения ширины подошвы будущей конструкции. Далее рассчитывается сам фундамент. В первую очередь нужно определиться с размерами фундамента: его шириной и высотой. Узнать как сделать расчёт фундамента Вы можете на странице: технология строительства фундамента, выбор его конструкции и проектирование фундамента .

Основным документом для расчёта железобетонных изделий является СНиП 52-01-2003, который в частности указывает на минимально допустимое количество рабочей арматуры в размере 0,1% от общей площади поперечного сечения фундамента.

Из вышесказанного ясно, что толщина плиты может быть уменьшена благодаря локальным утолщениям, называемым рёбрами жёсткости. Так как они предусматриваются под всеми несущими стенами и имеют полноценное объёмное армирование, основную часть нагрузок утолщения воспринимают сами, передавая лишь часть усилий плите, объединяющей балки между собой.

Это и даёт возможность не просто уменьшить толщину монолита, но и внутренний каркас горизонтальной части сделать не объёмным, а плоским.

Схема тонкой плиты фундамента с направленными вниз рёбрами

Примечание: Фактически, такая плита выполняет функции пола по грунту – разница только в том, что она здесь жёстко соединена с ленточной частью, а не является плавающей.