Расчет плитного фундамента по нагрузке с примером

Особенности плитных фундаментов

К явным преимуществам плитных фундаментов (о плюсах и минусах плитного фундамента) можно отнести следующее:

• простота конструкции;
• высокая степень долговечности: железобетонный монолит может простоять более сотни лет без разрушительных изменений;
• способность быстро перемещаться в ответ на подвижки грунтов, сохраняя при этом устойчивость надземной части строения и пр.

К основным недостаткам плитного фундамента можно отнести его высокую стоимость. Кроме того, с момента его возведения и до начала строительства здания или сооружения должно пройти достаточно много времени – пока бетон не достигнет технологически оправданного показателя прочности.

Еще один минус – для выполнения работ по заливке бетона необходимы определенные погодные условия.

Несмотря на довольно обширный перечень недостатков, плитный фундамент является едва ли не самым надежным. Но данное утверждение справедливо лишь при одном условии — если правильно произведен расчет толщины плиты фундамента.

Армирование плитного фундамента

Армирование плиты

Армировать монолитную железобетонную плиту рекомендуется в зависимости от предполагаемой нагрузки, так как в некоторых местах она может быть значительной, например, под несущими стенами, колоннами или в углах.

к оглавлению

Схема армирования

Укладка арматуры выполняется в зависимости от толщины плиты. Если этот параметр не превышает 15 см, то армирование проводится в один слой. В противном случае усиливать монолитную плиту нужно посредством каркаса.

Каркас представляет собой сетку с ячейками, одинаковыми во всех направлениях. Причем для легких построек расстояние между прутками может составлять до 40 см, при возведении стен из кирпича или бетона расстояние уменьшается до 20 см.

В целом регламентируемый размер ячеек не должен превышать толщину плиты больше, чем в 1,5 раза.

В зонах продавливания, то есть под несущими стенами, размер ячейки уменьшается в 2 раза. Это делает каркас и основание более прочным и надежным.

к оглавлению

Расчет диаметра арматуры

Диаметр арматурных прутьев, которые используются для усиления фундаментной плиты, является очень важным параметром. Поэтому необходимо предварительно определить сечение прутьев арматуры.

Чтобы определить минимальный диаметр арматурных прутьев, следует воспользоваться определенной методикой:

• Рассчитывают сечение плиты, для этого длину умножают на высоту. Для примера можно взять 6 и 0,3 метра: 6*0,3=1,8.
• Вычисляют допустимую площадь сечения прута, для этого сечение плиты делят на минимальный процент армирования (согласно регламентируемым документам этот параметр равен 0,15%): 1,8:0,15=27.
• Определяют площадь арматуры в одном ряду:27:2=13,5.
• Вычисляют минимальное сечение, зная длину плиты и шаг между прутьями: 13,5:31=0,43.

Расчет диаметра прутьев

Узнать диаметр прутка по соответствующему сечению можно в ГОСТ 5781.

В целом опытные строители рекомендуют использовать следующие показатели: при длине основания менее 3 метров, можно использовать прутья диаметром 10 мм. В противном случае следует брать более толстые элементы, до 12 мм. Чаще всего строители используют арматурные прутья сечением 12-16 мм. Кроме того существует ограничение диаметра арматуры: он не может быть более 4 см.

к оглавлению

Расчет количества арматуры

Количество требуемой арматуры рассчитывается по достаточно простой схеме. К примеру, армирование будет выполняться для плиты размером 8*8 м.

Количество арматуры

Принимая во внимание стандартный размер ячеек 0,2 м, определяют количество прутьев: 8:0,2=40.
К этой цифре необходимо добавить еще один прут, в результате получается 41 пруток.
Для получения сетки необходимы и перпендикулярные штыри, следовательно, полученный результат увеличивают вдвое: 41*2=82.
Учитывая, что каркас состоит, как минимум, из двух слоев, удваиваем и это значение: 82*2=164.
Таким образом, для армирования плиты 8*8 метров понадобится 164 прута.
Однако в большинстве случаев арматурные прутья имеют стандартную длину, которая равна 6 метрам. Значит, необходимо вычислить общий метраж арматуры: 164*6=984 м.
Количество вертикальных соединительных прутьев вычисляется аналогичным способом

Если учесть, что соединение выполняется в местах пересечения горизонтальных элементов, то можно получить следующее: 41*41=1681.
Теперь следует определить длину соединительных стержней. Зная, что высота монолитной плиты составляет 20 см, а расстояние от каркаса до верхней и нижней части основания должно быть не меньше 5 см, определяют длину стержня: 20-5-5=10 см.
Теперь можно определить общий метраж соединительных стержней: 1681*0,1=168,1 м.
Суммируем все данные и получаем результат: 984+168,1=1152,1 м.

Если в магазине материал продают по весу, то можно определить и этот параметр. Средняя масса одного погонного метра прута составляет 0,66 кг. Следовательно, общий вес арматуры будет таким: 1152,1*0,66=760 кг.

Дополнительно о правилах выбора и расчета арматуры.

Информация по назначению калькулятора.

Онлайн калькулятор монолитного плитного фундамента (плиты) предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента домов и других построек. Перед выбором типа фундамента, обязательно проконсультируйтесь со специалистами, подходит ли данных тип для ваших условий.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП и ГОСТ Р 52086-2003

Плитный фундамент (ушп) – монолитное железобетонное основание, закладываемое под всю площадь постройки. Имеет самый низкий показатель давления на грунт среди других типов. В основном применяется для легких построек, так как с увеличением нагрузки существенно возрастает стоимость данного типа фундамента. При малом заглублении, на достаточно пучинистых грунтах, возможно равномерное приподнимание и опускание плиты в зависимости от времени года.

Обязательно наличие хорошей гидроизоляции со всех сторон. Утепление может быть как подфундаментное, так и располагаться в стяжке пола, и чаще всего для этих целей применяется экструдированный пенополистирол.

Главным преимуществом плитных фундаментов является относительно низкая стоимость и простота возведения, так как в отличии от ленточного фундамента нет необходимости в проведении большого количества земляных работ. Обычно достаточно выкопать котлован 30-50 см. в глубину, на дне которого размещается песчаная подушка, а так же при необходимости геотекстиль, гидроизоляция и слой утеплителя.

Обязательно необходимо выяснить какими характеристиками обладает грунт под будущим фундаментом, так это это является основным решающим фактором при выборе его типа, размера и других важных характеристик.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

Как рассчитать толщину плиты

От каких факторов зависит

В первую очередь толщина фундамента зависит от нагрузки на него – т. е. от тяжести здания. Так, для небольших сооружений вроде гаражей хватит 10-сантиметровой плиты, для загородного дома – 20-25. Увеличивать толщину более чем до полуметра нецелесообразно, т. к. тогда она будет значительно менее подвижной, а значит, потеряется основное преимущество этого типа фундамента.

Помимо вертикальной нагрузки, здание вызывает в плите ещё и изгибающую нагрузку, максимальную посередине. Слишком длинный дом с малым числом несущих стен внутри будет сильно изгибать фундамент, поэтому, чтобы тот не треснул, потребуется увеличить толщину плиты.

Нюансы устройства опалубки для разных видов фундамента

В малоэтажном частном строительстве ленточное основание – наиболее часто встречающийся вариант. Однако он не единственный. Применяются также плитные .

Опалубка для столбчатого фундамента

В этом случае помимо общей траншеи, выкапываются глубокие ямы для столбчатых опор. Они располагаются по периметру будущего здания так, чтобы под каждым углом или пересечение стен находилась опора.

Сама опалубка выполняется также из досок, фанеры или других листовых материалов по описанной выше технологии. Отличие – расположение ограничивающих элементов в виде вертикально расположенной четырехгранной призмы (столба прямоугольного или квадратного сечения) или цилиндра. Заливка производится сверху. Армирование столбчатого фундамента идет отдельно для каждой опоры с последующей обвязкой.

При этом столб имеет либо одинаковое по всей высоте сечение, либо увеличенную нижнюю ступень.

Обязательна отсыпка подушки под опоры фундамента, нижняя ступень может заливаться без опалубки, в грунт, но при этом армироваться. Для верхней части опоры монтируется опалубка, арматура верхней и нижней частей связывается. Простые по форме, имеющие ограниченную нагрузку, опоры могут бетонироваться без армирования.

Если поверх столбчатого фундамента планируется устраивать монолитный ростверк, для него опалубка выполняется отдельно, в виде короба.

Опалубка для плиты фундамента

Основное отличие этого вида ограничителей заключается в одностороннем расположении: щиты очерчивают форму будущей плиты по наружным сторонам.

Важно: при устройстве такого типа опалубки следует более внимательно относиться к расчету прочности конструкции, поскольку нагрузка на щитовые ограничители возрастает пропорционально размеру плиты. Пенопластовые блоки в качестве несъемной опалубки для плитных фундаментов не используется

Если необходимо сделать ограничители несъемными и одновременно использовать их для утепления основания, применяют плоские листы пенопласта или полистирола

Пенопластовые блоки в качестве несъемной опалубки для плитных фундаментов не используется. Если необходимо сделать ограничители несъемными и одновременно использовать их для утепления основания, применяют плоские листы пенопласта или полистирола.

Схема армирования

От выбора данного формата, зависит сколько понадобиться арматуры для всего дома и каковы будут затраты на его обустройство. Наиболее распространены форматы, собранные из 3-х, 4х и 6-и рядов в каждом. Нормы СП 52-101-2003 определяют порядок оформления и связки:

• Прутки должны располагаться в ряду не далее, чем через 400 мм (40 см) один от другого.

• Двусторонний зазор, между стенками траншеи, в которой вы установите связку и крайними рядами должен составлять от 5 до 7 см.

 Придерживаясь этих правил, можно сделать выводы, что при ширине рва:

• 50 – 70 см, следует устанавливать по 6-ть штук в ряд;

• от 40 см — по 4-е;

• от 30 до 40 см — 3-ех стержневую схему. 

Расчет диаметра и количества арматуры

Сечение арматурного материала, используемого для устройства армированного ленточного монолитного фундамента, считается важным показателем, и определять его следует заблаговременно.

Для этого существует определенная методика:

• длина плиты умножается на ее высоту, чтобы определить ее сечение;
• вычисляется допустимый диаметр прута, для чего сечение плиты следует разделить на минимальный показатель армирования (в процентах);
• определяется площадь прутьев в ряду;
• имея данные по длине плиты и шагу размещения арматурных стержней, определяется их минимальное значение сечения.

Чтобы выполнить расчет количества арматуры, необходимой для армирования, пользуются несложной схемой.

Зная параметры плиты, их делят на значение стандартной ячейки, чтобы уточнить количество стержней. К полученному числу прибавляют дополнительный прут.

Чтобы получить каркасную сетку, потребуется укладка поперечного материала для армирования, так что полученное значение увеличивается в два раза.

Предлагаем ознакомиться Утепление фундамента пеноплексом соими руками

Каркас состоит из двух рядов, так что окончательный результат вновь увеличивается вдвое, и у нас получается искомое количество стержней.

Как правило, стальные прутья поставляются шестиметровыми отрезками, поэтому легко определить, сколько погонных метров материала потребуется.

Правила вязки

Вязать арматуру для силового каркаса можно несколькими способами:

1. Ручная вязка стальным крючком и кусачками.
2. Полуавтоматическая вязка специальным крючком, который может находится в реверсивном движении.
3. Автоматический способ с применением пистолета или шуруповерта с насадкой для вязания проволоки.

Занимаясь частным домостроением, собственник может заказать готовый армокаркас на специализированном предприятии.

Несмотря на высокое качество сборки готовой конструкции, при этом возникают дополнительные расходы, связанные с ее доставкой на стройплощадку. Поэтому строителю целесообразно разобраться с технологией и самому выполнить все работы.

Подготовка

Мероприятия, которые следует выполнить перед началом вязки:

1. Расчет суммарных нагрузок на фундамент.
2. Разработка чертежа и рабочего эскиза армокаркаса.
3. Выбор оптимальной марки арматурных стержней (от класса стали и диаметра стержней зависит допустимый угол изгиба).
4. Определение потребности в количестве арматуры (расчет проводится по схеме вязки).
5. Подготовка инструментов для вязания.

Укладка арматурной сетки

При укладке силовой конструкции для плиты соблюдают следующие требования:

1. Арматуру укладывают в двух направления, формируя квадратные ячейки с максимальным размером 300 на 300 мм. Шаг ячейки уменьшается под несущими стенами. В центральной части размер ячейки может быть максимально большим (до 0,3% армирования).
2. Фрагменты сетки размещают предельно близко к нижней и верхней граням, учитывая 30 мм защитного слоя.
3. Стержни сеток по торцам соединяют между собой П-образными хомутами.
4. В местах стен и колонн оставляют выпуск вертикально арматуры для усиления конструкции.

Технологические этапы и схема вязки армирующего каркаса

Порядок действий зависит от метода вязания элементов. Алгоритм операций при ручной вязке будет следующим:

1. Укладывают продольные и поперечные арматурные стержни на рабочей площадке.
2. Нарезают заготовки длинной от 15 до 20 см из вязальной проволоки.
3. Сгибают заготовки по центру.
4. В узле стыковки арматурных стержней диагонально размещают согнутую проволоку.
5. В сформированную петлю продевают крючок.
6. Втягивают концы проволоки в петлю.
7. Проворачивают крючок, добиваясь необходимой силы затяжки.

Особенности процесса и инструмент

Нюансы вязания армокаркаса:

1. При толщине монолитной плиты от 150 мм формируют силовую конструкцию из двух ярусов решетки, соединенных между собой вертикальными прутками.
2. При толщине плиты менее 150 мм размер ячейки может быть в пределах от 200 на 200 до 400 на 400 мм.
3. Для жесткого соединения элементов используют отожженную проволоку.

Выбор инструмента для вязания силовой конструкции подбирается индивидуально:

1. Для разового монтажа используют вязальный крючок (покупной или самодельный), кусачки, круглогубцы. Если есть возможность, применяют реверсивный инструмент.
2. Для изготовления армокаркаса в промышленных масштабах используют автоматический пистолет.

Примеры расчета расхода арматуры

Как уже было сказано выше, количество стержней требуемых для армирования зависит от типа конструкции, ниже приведены примеры как проводить расчёты для них.

Ленточный фундамент

Рассчитаем количество арматуры на 1 м3 бетона, необходимое для армирования ленточного фундамента – высота 1,2 м, ширина 0,4 м. Для продольного армирования используем стальные стержни диаметром 12 мм – 14 шт., для поперечного хомуты из прутов 8 мм – шаг 30 см, а также соединительные стержни с  шагом 60 см.

Пример схемы усиления ленточного фундамента.

Порядок выполнения расчета расхода по схеме приведенной выше:

1. Считаем площадь сечения бетона: 120*40=4800 см2.
2. Площадь сечения продольной арматуры: 14*1,131=15,834 см2.
3. Находим процент содержания продольных стержней в бетоне: 15,834/4800*100=0,329875%, округляем 0,33 %.
4. С помощью таблицы расхода переводим проценты в кг, для этого: 0,33/0,1*7,85=25,905 кг.
5. Для изготовления одного хомута необходимо 3 м прута толщиной 8 мм (вес 1 метра 0,395 кг), всего на 1 м3 фундамента уйдет 7 хомутов, а это: 7*0,395= 2,765 кг.
6. Также понадобятся 4 соединительных стержня длиной 50 см, и диаметром 8мм, всего: 4*0,5*0,395=0,79 кг.
7. Получаем на 1 м3 бетона ленточного фундамента при таком армировании, всего уйдет: 25,905+2,765+0,79=29,46 кг арматуры.

Так, рассчитав требуемый объем бетона и количество стержней на 1 м3, можно узнать, сколько тонн стали необходимо для армирования всего фундамента. Но также следует учесть количество и размер нахлестов арматуры, и подсчитать количество дополнительных элементов по усилению углов и других элементов.

Монолитная плита перекрытия

Рассчитаем на примере армирования плиты перекрытия толщиной 20 см, так как это самый распространённый размер. Шаг армирующей сетки 200 на 200 мм диаметр стержня 10 мм, усиления 14 мм – шаг 200 мм.

Схематический пример армирования перекрытия.

Порядок расчета расхода на 1 м3 перекрытия по схеме:

1. На 1 м2 плиты уходит 20 м арматуры для вязки верхнего и нижнего слоя сетки.
2. 1 м3 бетона занимает площадь 5 м2, следовательно: 5*20=100 метров – расход стержня для вязки сетки.
3. Вес метра арматуры 10 мм – 0,617 кг. Получаем, 100*0,617=61,7 кг, расход продольных стержней для устройства сетки.
4. На дополнительные усиления, понадобится около 50 метров стержня диаметром 14 мм, всего: 50*1,21=60,5 кг.
5. Дополнительные элементы плиты (пространственные каркасы, «П» образные элементы), необходимо около 20 м стальных прутов 10 мм, всего: 20*0,617=12,34 кг.
6. Всего расход: 61,7+60,5+12,34= 134,54 кг арматуры на 1 м3 бетона монолитной плиты перекрытия.

Таким образом, можно произвести расчеты для перекрытий различных конструкций. Но при этом следует ещё учесть  расход на стыки, усиления в зоне продавливания, и другие дополнительные элементы, в зависимости от формы и особенностей строения.

Железобетонная колонна

Рассчитаем расход для армирования колонны 300 на 300 мм. Продольная арматура класса А500С диаметром 16 мм – 4 шт, поперечная А240 – 8 мм. Порядок расчета:

1. Считаем размер площади сечения колонны: 30*30=900 см2.
2. Площадь сечения арматуры равна: 4*2,01=8,04 см2.
3. Рассчитываем процент содержания продольных прутов в бетоне: 8,04/900*100= 0,893 %.
4. Переводим проценты в кг, для этого: 0,893/0,1*7,85= 70,1 кг.
5. При таком сечении 1 м3 бетона в длину это 11 метров колонны.
6. На 11 метр колонны при шаге 25 см уйдет около 45 хомутов.
7. На 1 хомут уходит 1 метр стержня диаметром 8 мм весом 0,395 кг, значит всего на куб: 45*0,395=17,775 кг.
8. Всего на куб бетона колонны уйдет, 70,1+17,775=87,875 кг арматуры.

Применение арматуры в строительных целях

Арматурные стержни в первую очередь служат для того, чтобы уберечь бетонное основание от значительных нагрузок и, как следствие, образования разрушений и трещин. Бетон сам по себе не может дать прочностные характеристики, особенно при большой площади использования, заливки.

Композитная арматура

В первую очередь арматура, стальная или композитная, позволяет фундаменту справляться с резкими скачками температур и подвижностью грунта. Здесь сразу становится актуальным информация о фундаменте на пучинистых грунтах, и о том, как именно его собирать и заливать.

В свою очередь, бетонное покрытие же спасает арматуру от плавления под воздействием огня и уберегает от коррозии, правда, последнее относится к стальному материалу, если же в работе используется современная стеклопластиковая арматура, то коррозия ей совершенно не страшна.

Неровная поверхность арматуры позволяет прочно сцепляться материалам при заливке бетонного раствора. Стержни арматуры укладываются продольно и поперечно для прочности всей конструкции. При этом укладку следует проводить по всем правилам.

Кроме того, необходимо выбрать способ соединения арматуры. Если это стальные стержни, то можно использовать и вязательную проволоку и сварку, если композитная, то проволоку.

Расчет площади несущих стен

Осталось подсчитать площадь несущих стен здания и сравнить ее с полученным выше результатом. Если она меньше, толщину плиты можно уменьшить, например, до 25 см и повторно произвести расчет.

Таким образом вы выйдете на оптимальную толщину монолита. При этом следует придерживаться следующей рекомендации: если вы строите дом самостоятельно, не следует при определении толщины плиты выходить за рамки диапазона 15-35 см.

Если Вас интересуют другие виды фундаментов, то читайте статьи в соответствующих разделах по ссылкам ниже:

• статьи о свайном фундаменте;
• статьи о столбчатом фундаменте;
• статьи о ленточном фундаменте.

Видео о расчете фундаментов.

https://youtube.com/watch?v=S33UTty4_Z0

Расчет расхода арматуры при армировании плитного фундамента

Расчет количества арматуры для монолитного фундамента осуществляется на основе общепринятых норм и правил. Все расчеты выполняются в строгом соответствии со СНиП 51-01-2003 и СНиП 3.03.01-87. Учитываются в обязательном порядке и указания ГОСТ Р 52086-2003.

Посмотрите видео, как правильно выбрать арматуру (металлическую или композитную).

Еще до начала работ по армированию необходимо установить:

1. Сколько потребуется стержней и качество их поверхности.
2. Минимальный диаметр прутов, установленных вертикально. Определяется он в соответствии со СНиП.
3. Размер ячейки арматурной сетки. Шаг соответствующий стандартному размеру не должен быть меньше 20 сантиметров.
4. Уровень нахлеста при укладке отдельных кусков арматуры внахлест.
5. Общая длина всей арматуры с учетом нахлеста.
6. Длину проволоки, с помощью которой осуществляется вязка.

В качестве примера можно привести расчет арматуры монолитного основания, размер плиты которого составляет 8х8 м. Для армирования идеально подходит стержень, диаметр которого составляет 10 миллиметров. В некоторых случаях используют для продольного армирования пруты, диаметр которых 14 миллиметров, а для поперечного – 8 мм.

Монолитная арматурная сетка

Что касается правил, в соответствии с которыми выполняется укладка арматуры, то шаг между прутьями арматурной сетки составляет 20 сантиметров. Зная это расстояние и толщину прута можно точно рассчитать количество стержней, необходимых для выполнения работ. Достаточно ширину плиты разделить на ширину шага и прибавить один пруток. В данном случае получится 8:0,2 + 1= 41.

Если в нашем случае длина и ширина плиты равны, то можно для вычисления количества продольных стержней полученное число умножить на 2. В другом случае расчет провести также, воспользовавшись размером длины плиты. Следовательно, 41х2=82 прута.

Это значит, что выполнив расчет количества прутов для первого слоя, можно полученный результат умножить на 2 и получить общее число. 82х2=164 прута. Чтобы обеспечить связь между слоями сетки, потребуется надежное соединение. Для этого используют специальные крепления. Общая длина составит  164х6=984 метра, так как 164 – это общее количество прутов, а 6 – это стандартная длина одного стержня.

Вязка арматурной сетки выполняется с помощью специальной вязальной проволоки. Сварка способствует разрушению конструкции из-за воздействия коррозии. Для определения количества точек, в которых стержни пересекаются достаточно умножить количество используемых прутов на это же число.41х41=1681. На каждый узел понадобится не менее 30 сантиметров проволоки, значит 1681х30=5043 м проволоки.

Посмотрите видео, как правильно произвести вязку арматуры.

Расчет арматуры для плитного фундамента можно произвести самостоятельно. В таких вычислениях учтены и вязка, и укладка, и шаг сетки. Но специализированные организации выполнят подобный расчет с более высокой точностью благодаря ПО, разработанному для проектировщиков.

Как рассчитать, сколько надо?

Во главу угла методики подсчёта армирования ленточных оснований заложен принцип преобладания сопротивления грунтового основания над удельной нагрузкой от веса здания или сооружения.

После этого рассчитывают несущую способность ленты, величина которой зависит от полной загрузки наземной части строения. На этом этапе определяют количество и сортамент арматурных стержней, их форму соединения в единый каркас.

Если надавить на какой-либо мягкий предмет, то он прогнётся. Верхняя плоскость сожмётся, а снизу материал растянется. Так и в ленточном фундаменте, верхняя его часть будет испытывать сжатие, а на нижний слой будут воздействовать силы растяжения.

Это физическое явление учитывают при расчёте монолитной ленты. То есть, в верхнем и нижнем поясе закладывают арматуру, которая выдерживает сжатие, а снизу бетон противостоит растяжению.

На основе этого положения было разработано «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения)».

Тяжёлый бетон приготавливают из:

• цемента М 300 – М 800,
• щебня гранитных пород,
• среднефракционного песка,
• воды средней жёсткости с добавкой различных видов пластификаторов.

Его применяют для возведения заливных фундаментных лент.

Кроме этого пользуются Сводом Правил СП 52-101-2003, который содержит рекомендации по расчёту и проектированию, относящиеся к изготовлению и установке армокаркасов ЛФ. Правила согласованы с требованиями СНиП 52-01-2003.

Определение глубины заложения и высоты ленты

В расчёт глубины заложения подошвы ленточного фундамента включают два фактора:

Уровень грунтовых вод

Уровень залегания грунтовых вод легко определить, если рядом с местом строительства есть колодец. Расстояние от уровня земли до поверхности воды в нём будет равно искомому параметру.

В отделе архитектуры и землеустройства местной администрации можно взять копию вертикальной съёмки с привязкой к стройучастку, где будет указан уровень грунтовых вод. Если нет ни того не другого, то этот показатель определяют взятием образцов почвы с помощью бурения грунта.

Глубина промерзания

Знать её необходимо по причине того, что воздействие на влажную почву при минусовой температуре в зимний период вызывает в ней замерзание воды. Этот процесс вызывает пучение грунта потому, что он в это время резко увеличивается в объёме.

Силы пучения могут легко выдавить вверх фундамент дома. Чтобы этого не происходило, подошва ленты должна находиться ниже зоны морозного пучения. Глубину промерзания определяют справочным путём либо таким же способом, как и при установлении уровня грунтовых вод.

Глубина заложения фундаментной ленты должна находиться на отметке выше уровня грунтовых вод и ниже уровня промерзания почвы. Количество продольных рядов зависит от высоты основания. Согласно СНиПу, расстояние между конструкционными рядами арматуры не должно быть более 40 см.

Сколько рядов арматуры нужно для армирования ленточного фундамента высотой 1 метр? Количество рядов в зависимости от высоты основания:

• до 70 см – без продольной арматуры;
• от 71 до 90 см – один ряд;
• от 91 до 130 см – два ряда;
• от 131 до 170 см – три ряда;
• от 171 до 210 см – четыре ряда.

Установлено, что на месте строительства грунтовые воды залегают на глубине 1200 мм, а уровень промерзания грунта равен 800 мм. В этом случае глубину заложения ЛФ принимают величиной 1 метр. Высота ленты с учётом нормативной высоты цоколя 150 -200 мм (расстояние от верха фундамента до уровня земли) будет равна 1150 – 1200 мм.

Сбор нагрузки

Максимальная масса строения включает в себя следующее:

1. Вес всех конструкций дома, включая фундамент.
2. Снеговая нагрузка на кровлю (СНиП 2.01.07-85).
3. Вес оборудования: печь, котёл, система трубопроводов, сантехнический приборы, обстановка и пр.
4. Ориентировочный вес максимального количества людей, одновременно находящихся в доме.

Ширина подошвы

Ширину ленточного заливного фундамента рассчитывают по формуле Tхk/S ≤ R, где:

• T — удельная нагрузка от максимального веса строения (см. выше);
• k – коэффициент запаса (1,1);
• S – площадь подошвы (S = P/T);
• R – сопротивление грунта.

R = 1,88 кг/см2 (грунт — суглинок), P = 15000 кг, T = 1,8 кг/см2, L – длина ленты 24 м. S = P/T = 8333 см2. Оптимальная ширина ленты будет равна: S/L = 8333/2400 = 3,47 см. Следовательно, ширину ЛФ можно принимать исходя из толщины кладки + выступы ленты по обеим сторонам стены (25 мм х 2 = 50 мм).

При возведении внешнего ограждения в 1 кирпич (250 мм) ширина ЛФ составит 250 +50 = 300 мм = 30 см. Если стены возводят из шлакоблока, то поперечный размер ленты принимают 40 см. Для стен толщиной в 1,5 кладочного элемента фундамент делают шириной 50 см и более.

Чем чреват неправильный выбор?

В большинстве случаев ошибки в армировании возникают из-за неправильного расчета суммарных нагрузок от конструкции на плитное основание. Тогда конструктор может выбрать недостаточные размер арматуры и ее количество.

В результате основание остается уязвимым к вертикальным нагрузкам и разрушается раньше заявленного срока службы.

В лучшем случае результатом ошибочных расчетов станет появление осадочных трещин, в худшем – плита может расколоться, что грозит полным обрушением здания.

С целью экономики некоторые собственники для армирования фундамента используют старые швеллеры, рельсы и трубы и другие стальные изделия с гладкой поверхностью. В таком случае из недостаточного сцепления металла с бетоном ухудшаются прочностные характеристики силовой конструкции.

Какая бывает арматура

Арматура выпускается в основном из стали. Бывает она гладкая и профилированная — с особой формы ребристостью. Ребристая используется для распределения нагрузки, гладкая служит лишь для придания конструкции формы. То есть основой упор нужно делать на качество ребристого прутка.

Арматура бывает гладкая и ребристая

Не так давно на рынке появилась пластиковая арматура для фундамента. Она активно продвигается. Но мало кто из специалистов (продавцы не в счет) советует ее использовать. Если разбирать свойства одного и другого вида арматуры, то в реальности все достоинства и недостатки выглядят примерно так:

• Сталь токопроводящая — пластики нет. Нельзя однозначно сказать, что токопроводимость — плохое качество. Его можно использовать, например, при устройстве заземления.
• Пластиковая арматура в 4-5 раз легче и выпускается в бухтах. Это факт, но реально влияет он только на стоимость перевозки. Так как для массы железобетонной конструкции разницы нет, весит пруток 50 кг или 10.
• Стальные пруты можно гнуть прямо на стройплощадке. С изделиями из полимеров такого делать нельзя. При необходимости по вашему заказу вам изготовят на заводе гнутые участки. На площадке самостоятельно это сделать нереально.

Пластиковая арматура — новинка рынка

• Пластик химически нейтрален и не разрушается при попадании влаги в бетон. Это так. Но при соблюдении правил (не менее 50 мм бетона от прутков до поверхности) и стальное усиление стоит десятилетиями и не разрушается.
• Сталь начинает плавиться при 600o Пластики размягчаются при 200-300oC.
• Пластики имеют лучшие прочностные характеристики. Не совсем так. Они больше растягиваются при статических нагрузках. Сделаете плитный фундамент армированный пластиковой арматурой, а он через некоторое время провиснет: коэффициент удлинения у них в 10-11 раз больше, чем у стали. То же и с ленточным фундаментом: лента может провиснуть.

Технология возведения фундамента

Надежность монолитного основания зависит от качества бетонной смеси и грамотно выполненного усиления. Армирование плитного фундамента – это очень ответственный и сложный процесс, который выполняется непосредственно перед заливкой фундамента. Полностью все работы по изготовлению бетонного основания производят по таким этапам:

• Очищается площадка, и производится разметка. 
• Выкапывают котлован нужного размера. 
• Формируют дренажную систему. 
• Засыпают и уплотняют основу из песка с гравием.

Подушка под фундамент из песка и щебняИсточник designwow.ru

• Укладывают гидроизоляцию.
• Собирают и фиксируют опалубку. 
• Устанавливают арматурный каркас и производят армирование основания. 
• Конструкцию заливают бетоном. 

Действующие нормы регламентируют схемы обвязки монолитных фундаментов, которые применяют для постройки различных зданий. Усиленное бетонное основание стальными прутками – залог надежности будущей постройки. Прокладка арматуры улучшит такие характеристики фундамента: 

• усиливает прочность монолитного основания, дает способность воспринимать повышенные нагрузки;
• предотвращает риски усадки постройки, которые связаны с недостаточной прочностью основы;
• не допускает деформацию монолитного бетонного основания под воздействиями негативных факторов высокого уровня грунтовых вод.

Как можно избежать ошибок при армировании плиты – заключение

Главной ошибкой в проектировании фундаментной плиты, которая влияет на её несущую способность, является неправильное определение толщины монолита. От неё зависит площадь поперечного сечения плиты, а соответственно и подбор диаметра арматуры, и шаг её расстановки.

Но правильный расчет диаметра арматуры для монолитной плиты фундамента ещё не гарантирует итогового качества конструкции, важно ещё грамотно произвести монтаж. Чтобы избежать ошибок, следует учитывать такие нюансы:

• При наращивании длины арматурные стержни соединяют не встык, а внахлёст. Для арматуры d12 мм минимальный нахлёст составляет 38 см.
• Длина всех прутьев – и не только рабочих, но и поддерживающих, должна быть такой, чтобы вокруг арматуры образовывался защитных слой бетона. Стержни не должны оголяться и контактировать с грунтом, иначе коррозия по цепочке будет передаваться всему каркасу. Композитная арматура коррозии не боится, но она так же должна быть под защитой бетонного слоя – разве что, можно сделать его немного тоньше.
• Размер ячеек каркаса не должен превышать 350 мм, так как это ослабляет конструкцию, вынуждая бетон работать на растяжение.
• Нижний ряд рабочей арматуры должен укладываться только на пластиковые подставки, а не на обломки кирпичей или куски досок.

Чтобы каркас не оказался перекошенным и имел правильную геометрическую форму, выставлять нижний ряд арматуры в горизонталь нужно по отметкам, вынесенным на обноску или борта опалубки.