Расчет фундаментной плиты. Классификация и размеры железобетонных плит перекрытия

От правильности выбора фундаментной конструкции зависит долговечность всей постройки, будь то баня или жилой дом. В пользу монолитной плиты чаще всего говорят особенности грунта (близкое залегание подземных вод, нестабильность слоев и т.д.). Нагрузка на плиту – суммарный вес всех стен перекрытия, внутридомовых конструкций (лестниц, каминов и иных тяжеловесных предметов интерьера). От общих значений массы каждого этажа с содержимым зависит в сантиметрах.

Для определения нагрузки на основание здания требуется знать вес всех компонентов фундамента. Применяется специальная таблица (ниже), облегчающая расчет объема требуемых материалов.

Предпочтение монолитной фундаментной конструкции оправдано совокупностью сразу нескольких факторов окружающей среды. Данный тип фундамента обладает массой преимуществ:

• простота изготовления;
• небольшая стоимость материалов;
• универсальность применения (все типы грунта);
• отличная теплоизоляция;
• высокая устойчивость к заморозкам.

Для расчета толщины перекрытия основания здания требуется опыт и багаж определенных знаний. Специалист, к примеру, справится с этой задачей гораздо эффективнее и быстрее любителя. Но при желании освоения темы строитель может самостоятельно определить вес будущей постройки и нагрузку на все перекрытия.

Описание типа фундамента

Плитный тип фундамента – разновидность бетонной или железобетонной плиты, площадь которой полностью располагается под периметром здания. Под такое основание устраивается подушка из сыпучих инертных материалов (щебня, песка, гравия).

При этом толщина плиты зависит от того, каков общий вес всех конструктивных элементов проекта на плиту фундамента. Расчет этой нагрузки – важный этап любого строительства.

Расчет нагрузки на основание

Самый распространенный вариант плитного фундамента предполагает неглубокое его заложение в грунт. Расчет основания подразумевает выполнение последовательных операций:

1) определение размеров бетонной плиты;

2) расчет, базирующийся на определении ;

3) определение необходимого объема бетонного раствора;

4) расчет требуемого количества арматуры.

Например, если неточно рассчитать один из параметров, это неминуемо скажется на качестве фундамента в целом. Чтобы рассмотреть данную тему более детально, стоит рассмотреть конкретный пример: ширина и длина фундамента равняется габаритам постройки, а толщина основания имеет усредненное (рекомендованное) значение в 25 см.

Опираясь на исходные данные, произведем подробный расчет нагрузки на перекрытия дома и его опору.

Алгоритм расчета, основанный на несущей способности почвы

Когда определены габариты , можно осуществить расчет этой конструкции исходя из несущей грунтовой способности. Цель этой операции – оценка состояния грунта и его способности выдерживать суммарный вес всех стен перекрытия и прочих элементов внутри здания.

Пример: сильное давление на почву приведет к чрезмерной осадке фундаментной плиты и смещению слоев грунта. Все это в комплексе станет причиной развития катастрофических последствий.

Площадь фундамента считается надежной, если она превышает следующее условие:

• S > Kн × F / Kр × R,

в котором S – подошва основания дома в кв. см;

Kн – коэффициент, определяющий надежность опоры (принимается равным 1,2);

F – суммарная масса всех плит перекрытия (включая эксплуатационные нагрузки) на фундамент в кг;

Kр – коэффициент, который определяет условия работ;

R – условное значение расчетного почвенного сопротивления в кг/кв.см.

Условия работы на каждом грунте принимают различное значение.Также на коэффициент Кр оказывает влияние тип возводимого здания. К примеру, необходимо построить тяжелый дом на почве, основа которой – пластичная глина. Кр в этом случае будет равен 1. Слабоглинистые и мелкопесчаные почвы – Кр равняется 1,2. Легкая постройка на крупнопесчаной почве определяет значение Кр как 1,4. Данные значения коэффициента, определяющего условия строительства, можно взять из специальных таблиц. Найденная цифра подставляется в вышеприведенный расчет.

Таблица 2. Значения коэффициентов, определяющих условия работ при строительстве фундамента на почвах с органическими компонентами

Как видно из таблицы, на значение Кр оказывает влияние не только тип почвы, а также его уровень водонасыщения и пористости структуры.

Итак, расчет произведен и приведенное в формуле условие выполняется. Значит, вес перекрытия и всех несущих конструкций на плиту фундамента гарантирует безопасность эксплуатации здания. Если расчетные данные противоречат требуемому условию, необходимо увеличивать площадь бетонной опоры или изменять какой-то иной параметр.

Важно: данный расчет по несущей способности грунта должен претворять этап проектирования будущего дома. Только после завершения расчетных данных с фундаментом можно конкретно определять габариты здания.

Кубатура основания

После определения суммарного давления стен перекрытия и способности почвы выдержать данную нагрузку можно переходить к следующему этапу расчетов – расчет бетонной кубатуры на плиту.

Выполнение этого этапа сопряжено со знанием законов геометрии. Плитное основание – параллелепипед, объем которого находится по формуле:

• V = L × B × H,

где V – объем плиты основания в куб. см;

L – длина конструкции в см;

B – значение ширины, см;

H – толщина фундамента в см.

Если требуется выполнить расчет кубатуры более сложной геометрической фигуры, она мысленно дробится на мелкие с простыми формами, после чего их объемы суммируются.

Важно: если монолитное основание усиливается ребрами жесткости, их объем нужно высчитать отдельно и прибавить к объему самой плиты.

Как рассчитать арматуру

Арматура применяется не только для усиления элементов перекрытия, она требуется и для повышения надежности самого фундамента.

Ключевой момент – для армирования фундаментной конструкции используется лишь материал, имеющий ребристую поверхность и диаметр сечения выше 10-им мм. Составная деталь плит перекрытия и основания дома, арматура обеспечивает нужную жесткость и надежность этих конструкций.

Чтобы определить длину арматурных прутьев, ориентируются на проектные размеры здания и шаг сетки формируемого каркаса. Среднее значение шага – 200 мм. Исходя из исходной информации, несложно определить объем арматуры и его вес.

Чаще всего масса армирующего каркаса укладывается в диапазон от 5 до 10% в общем объеме монолитной железобетонной плиты.

Расчет фундаментной плиты обновлено: Февраль 26, 2018 автором: zoomfund

Бетон — неотъемлемая часть ремонта или строительства. Он имеет высокие показателями прочности, легок в использовании и обеспечивает зданиям долговечность и надежность. Одна из главных технических характеристик — масса бетона в одном кубе. Ее значение дает возможность оценить состав, физические и механические свойства материала. Эта величина непостоянна, потому что в зависимости от специфики работ, бетон подразделяется на несколько видов, которые различны по соотношению компонентов, структуре, а главное — по удельному весу. Перед началом строительства нужно произвести тщательный расчет материалов, а еще часто встает вопрос, сколько в кубе бетона килограмм?

1. Особо легкие — до 500 кг на 1 м3. Содержат воздушные ячейки диаметром от 1 до 1,5 мм и множество пор (они составляют 85% от общего объема). Размер ячеек – до 1,5 мм. Раствор готовится из цемента, песка и пенообразователей без использования крупных наполнителей. К ним относится пенобетон, газобетон, которые обеспечивают высокую теплоизоляцию, например, при заделке швов и стыков.
2. Легкие — 500-1800 килограмм на кубометр Также имеют пористую структуру из-за наличия облегченных фракций: керамзита, туфа, пемзы, вермикулита. Содержит 600 кг песка на 1м3. Из такой бетонной смеси делают блоки, которые составляют перегородки стен, легкие конструкции.
3. Тяжелые — 1,8-2,5 т на один куб. Могут содержать в качестве заполнителя крупные горные породы — гравий и щебень, а также крупнозернистый песок. Помимо этого масса материала включает до 200 л воды, цемент (250-450 кг). Данная разновидность является самой популярной, имеет большой круг применения: от несущих конструкций до бетонных фундаментов.
4. Особо тяжелые — 2,5-3,5 тонн на 1 кубический метр. Заполнитель — барит, гематит, магнезит. Учитывая огромную массу, используется редко, в основном, для специальных промышленных объектов, требующих высокой степени защиты.

Разделение по марке

Тяжелые бетоны называют классическими из-за большой сферы применения. Они имеют несколько марок, отличных по пропорциям компонентов. Самые распространенные приведены ниже:

• Марка М100 — удельный вес 1 м3 = 2494 кг. Основное применение: подготовительные бетонные работы, строительство дорожного покрытия, установка бордюров.
• Марка М300- относится к классу тяжелых бетонов. Вес варьируется от 2,2-2,5 тонн на 1м3. М300 применяется для изготовления монолитных фундаментов, ограждений, стен, лестничных пролетов, плит перекрытий.
• Марка М350 в25 — самая заказываемая марка. Относится к тяжелым смесям, вес 1 м3 бетона составляет 1,8-2,5 тонн. Из него делают монолитные фундаменты, железобетонные конструкции, плиты перекрытий, колонны, ригели, балки, монолитных стен, бассейны.

Важно знать

Перед тем как рассчитывать массу конструкции, уделите внимание следующим моментам:

1. Вес бетона зависит не только от удельного веса компонентов, но и от способа замеса (вручную или в бетономешалке). Поэтому нет смысла считать общий удельный вес, так как полученное число может сильно отличаться от реального значения массы.
2. Неопытные строители думают, что вес бетона показывает, насколько он прочный и надежный. Это не так, потому что в этом случае роль играет марка цемента. Прочность и надежность зависят еще и от того, насколько правильно он приготовлен. Компоненты должны засыпаться по порядку, хорошо перемешиваться, чтобы получилась однородная консистенция, в которой наполнитель распределится равномерно.
3. Будьте осторожны с водой, в избытке она способна испортить материал.
4. Когда бетон застывает, из него испаряется вода, поэтому масса одного кубического метра полученной структуры будет отличаться от массы раствора 1 куба.

Вывод

Масса — важная техническая характеристика, однако посчитать точно, сколько весит куб бетона не представляется возможным, так как оно зависит от многих факторов. Зная пропорции «ингредиентов», их удельную весовую характеристику, тип наполнителя, несложно ответить на вопрос — сколько весит бетон?

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 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

П литный 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.

О бязательно 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.

Г лавным 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.

О бязательно 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 .

Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой в правом блоке.

Общие сведения по результатам расчетов

• П ериметр плиты
- Длина всех сторон фундамента
• П лощадь подошвы плиты
- Равняется площади необходимого утеплителя и гидроизоляции между плитой и почвой.
• П лощадь боковой поверхности
- Равняется площади утеплителя всех боковых сторон.
• О бъем бетона
- 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.
• В ес бетона
- Указан примерный вес бетона по средней плотности. - Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.
• М инимальный диаметр стержней арматурной сетки
- Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения плиты.
• М инимальный диаметр вертикальных стержней арматуры
- Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры по СНиП.
• Р азмер ячейки сетки
- Средний размер ячеек сетки арматурного каркаса.
• В еличина нахлеста арматуры
- При креплении отрезков стержней внахлест.
• О бщая длина арматуры
- Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
• О бщий вес арматуры
- Вес арматурного каркаса.
• Т олщина доски опалубки
- Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
• К ол-во досок для опалубки
- Количество материала для опалубки заданного размера.

Для расчета УШП необходимо вычесть объем закладываемого утеплителя из объема рассчитанного бетона.

Современное строительство невозможно себе представить без использования бетонных плит перекрытия. Данные конструктивные элементы применяются не только при возведении промышленных зданий, но и при обустройстве перекрытий частных домов. В высотных строениях с их помощью образуют этажность, находят им применение и при оборудовании теплотрасс и каналов.

Плюсы бетонных плит перекрытия

Бетонные панели являются своеобразным строительным полуфабрикатом. Благодаря им, существенно упрощается возведение современных конструкций, сокращаются сроки строительства. Их единственный недостаток - необходимость использования строительной техники (при укладке плит без автокрана не обойтись), а в остальном данный строительный материал сплошь состоит из достоинств :

• образует пожароустойчивые перекрытия;
• обеспечивает тепло- и звукоизоляцию;
• не подвержен гниению, коррозии, не боится влажности;
• обладает прочностью и долговечностью;
• все проекты современного строительства рассчитаны под типовые размеры плит;
• из нескольких разновидностей материала можно выбрать оптимальный экономичный вариант для конкретного случая (подобрать можно модель и размер);
• после образования перекрытия по нему легко проводить отделочные работы (поверхность плит идеально ровная и гладкая);
• возможность строить перекрытия пролетов длиной 12 метров.

Обратите внимание: несмотря на все достоинства, при использовании бетонных плит нужно соблюдать определенные условия по температуре, влажности окружающей среды, нагрузкам.

Если нужны плиты для частного малоэтажного дома, стоит выбирать более легкие модели, чем для многоэтажного строительства.

Из чего изготавливают бетонные плиты перекрытия?

Железобетон - материал, соединяющий в единое целое стальную арматуру и бетон. Это очень удачный союз. Кроме того, что бетон защищает находящийся внутри него металл от коррозии, стальная арматура компенсирует относительную хрупкость бетона своей сопротивляемостью нагрузкам при растяжении. Бетон же, в свою очередь, добавляет прочности конечному продукту своей способностью противостоять сжатию.

Итак, в состав железобетонных панелей входит:

• арматура (в слегка растянутом состоянии);
• бетон (тяжелый, напряженный).

Арматура в ЖБ плитах представляет собой стальные прутки или пучки проволоки . Она бывает:

• рабочей (расположена в нижней части изделий, работающих на изгиб);
• монтажной (создает скелет изделия, придает ему объем, фиксирует расположение прутьев рабочей арматуры).

Для изготовления плит перекрытий используют тяжелый, напряженный бетон, который состоит из воды, цемента и наполнителя.

Наполнитель бывает:

• крупнозернистый (щебень горных пород, известняка);
• мелкозернистый (кварцевый песок).

Активными составными частями бетона являются цемент и вода, в результате их взаимодействия образуется цементный камень, закрепляющий зерна наполнителей, образуя единый монолит. Цемент не взаимодействует с наполнителем, поэтому наполнители считаются инертными материалами.

Но и мелкий, и крупный заполнители оказывают ощутимое влияние на структуру и свойства бетона.

При использовании напряженного (предварительно сжатого) бетона для изготовления плит, работающих на изгиб, арматура фиксируется внутри изделия в немного растянутом состоянии, что повышает надежность перекрытия.

Размеры ЖБ плит перекрытия

При производстве ЖБ плит на строительном участке можно изготовить изделие необходимого размера. Но гораздо чаще бывает целесообразно закупить готовые плиты перекрытий от завода-изготовителя. Тем более что данный конструктивный элемент имеет широкий диапазон размеров и производится в соответствии с требованиями ГОСТ.

Можно приобрести плиты, имеющие:

• длину - до 7 метров;
• ширину - до 1,5 метра;
• высоту - 22 сантиметра.

Виды бетонных плит перекрытий

Методы армирования бетонных конструктивных элементов зависят от разновидности изделия. Существует 3 основных вида плит перекрытий:

• пустотные и многопустотные;
• ребристые;
• газобетонные или монолитные.

На каждом из них стоит остановиться подробнее.

Изделия данного вида производятся из тяжелого бетона. Внутри конструкций имеются цилиндрические вырезы (воздушные камеры), которые наделяют изделия весомыми достоинствами.

Преимущества :

• облегченная конструкция. За счет применения таких панелей уменьшается вес всего строения, снижается нагрузка на фундамент, что влечет за собой сокращение сроков возведения объекта, трудозатрат и материальных затрат на строительство;
• упрощенная транспортировка и монтаж;
• возможность формирования основания сложной формы;
• увеличенная прочность (за счет внутреннего каркаса, образуемого пустотами) положительно влияет на долговечность и надежность конструкции;
• возможность прятать средства коммуникации в каналах панелей.

Недостатки : имеют меньшую прочность, чем монолитные бетонные.

Армирование. Пустотные плиты армируются по периметру и в верхней части. При их производстве не нужна опалубка.

Вес изделия. При размере 6 метров х 1.5 метра и стандартной толщине 22 сантиметра, масса панели составляет около 3000 кг .

Сферы применения: строительство офисных и развлекательных центров, коттеджей, гаражей, складов.

Монолитные перекрытия

Монолитные бетонные плиты перекрытия - самые тяжелые, в некоторых конструкциях вес достигает 300 кг на 1 квадратный метр, поэтому для этих изделий используются двухслойные связки и ребра жесткости. Для их производства необходимы опалубка и опоры, которые можно арендовать.

Преимущества :

• высокая несущая способность;
• простота монтажа;
• простота изготовления (часто их производят прямо на стройплощадке).

Недостатки :

• невозможность производства в холодный период;
• громоздкость опалубки;
• высокая звукопроницаемость;
• высокая стоимость изделия;
• повышенная продолжительность застывания.

Армирование. Дополнительного усиления требует центр конструкции и места опор. Причем укладывают арматуру внутри основания, где-то в середине, чтобы обеспечить необходимый запас прочности.

Вес изделия. Обычно - 7000 кг .

Область применения: возведение сооружений с массивным каркасом, оборудование теплотрасс.

Ребристые плиты

Данные изделия отличаются П-образной формой профиля, имеют продольные ребра в верхней части. Их нельзя применять для строительства многоэтажных домов, так как они не образуют ровной поверхности.

Достоинства : выдерживают повышенные нагрузки на изгиб.

Армирование. Образуется усиленный каркас из стальных прутьев по одной стороне, которая потом будет служить потолком или полом.

Вес изделия. Величина варьирует от 65 кг до 2650 кг.

Область применения: производственные и подсобные помещения разного назначения, одноэтажные частные строения.

От чего зависит цена на плиты?

Данные конструктивные элементы имеют различный вес, глубину опирания, габаритные размеры, несущую способность перекрытия.

Цена изделий складывается из множества параметров: начиная от линейных размеров, веса, и заканчивая расчетной возможной нагрузкой.

На конечную стоимость ЖБ плит влияют характеристики материала, используемого при изготовлении:

• марка бетона, выбор которой обусловлен условиями строительства;
• вид арматуры;
• конструкционные особенности плиты, например, наличие монтажных петель и другое.

Стоимость плит разных видов варьирует:

• крупнопустотных - от 3 300 рублей за единицу ;
• ребристых - от 8 800 рублей за штуку ;
• газобетонных - от 10 000 рублей за кубометр .

Среди ЖБ панелей одного вида цена возрастает с увеличением габаритных размеров и веса изделий.

Итак, бетонные плиты перекрытий - это очень удобный современный строительный материал, предназначенный для создания надежных, прочных конструкций. Множество их типоразмеров позволяет выбрать модель, оптимально соответствующую конкретному проекту и условиям строительства.

Перекрытия из железобетонных плит получили широкое распространение при строительстве жилых, производственных, административных зданий, теплотрасс, других сооружений. Габариты, масса ж/б плит определяются их видом, предназначением, особенностями технических характеристик. Современные ЖБИ прочны, долговечны, пожаробезопасны, экологичны.

Перекрытия в сооружениях и зданиях служат межэтажными перегородками, основами крыш. Производство нормируется ГОСТ 23009-78, предусматривающим особую маркировку. Набор цифр и букв указывает тип ЖБИ, марку бетона, размеры, другие его параметры. Строительный рынок предлагает широкий ассортимент перекрытий. Помимо основных функций - горизонтального разделения и ограждения сооружений, они обеспечивают жесткость конструкций. Весь ассортимент железобетонных плит делится на полнотелые и пустотные.

1. Монолитные - перекрытия объектов административного и общественного назначения. Использование конструкций толщиной 120 мм требует организации тепло- и шумоизоляции. Вес сплошной плиты 3600х400х120 мм - 0,24 т.

2. С пустотами (ПК) - универсальные железобетонные перекрытия, применяемые в малоэтажном и промышленном строительстве. Наличие воздушных камер по всей длине обеспечивает высокие шумо-, теплоизоляционные характеристики. При необходимости, цилиндрические ячейки заполняются утеплителем (минватой, целлюлозой, пенополистиролом). В зависимости от используемого бетона, масса пустотной плиты 6х1,5 м варьируется от 2,8 до 3,0 т.

Одной из разновидностей полнотелых ЖБИ являются ребристые. По сути, это системы балок, перекрещивающихся между собой, залитые бетонным раствором. Основная сфера применения - возведение объектов промышленного значения с высокими требованиями к несущим способностям горизонтальных конструкций. При одинаковых размерах, например, 5550х2985 мм, ребристые плиты перекрытия могут иметь вес: 3,8 т - из легких бетонов, 4,73 - из тяжелых. Монтаж полнотелых и пустотелых изделий ЖБИ осуществляется на 2–4 стены или на колонны, с применением специализированной тяжелой техники, закреплением за особые металлические ушки.

Малоэтажное строительство кроме плитных, использует балочные перекрытия. Деревянные, металлические или железобетонные балки устанавливаются на стены. Снизу они обшиваются гипсокартоном, вагонкой - потолок, сверху на лаги укладываются доски, листы ДСП или фанеры - на пол. Пространство между обшивкой заполняется теплоизоляционными материалами. Новая строительная технология предполагает применение крупноформатных пустотелых блоков, укладываемых на железобетонно-керамические балки. Пористая структура обеспечивает малый вес перекрытия, его высокие звуко-, тепло- и шумоизоляционные свойства.

Стоимость

Цену железобетонных изделий определяет вес, размеры, качественные характеристики используемых материалов, условия доставки, местонахождения завода производителя, сооружаемого объекта. При больших объемах заказа и постоянных поставках предоставляются скидки. Также, на стоимость плит перекрытия различного веса оказывает влияние наличие действующих акций, бонусных программ. Средние цены московских компаний:

Сэкономить на покупке железобетонных перекрытий можно несколькими путями: сравнить цены разных производителей, ознакомиться с условиями действующих акций, приобретать сразу полный комплект ЖБИ, требующихся для строительства. Возможна замена обычных пустотных плит облегченными - те же габариты, но меньший вес. Иногда менеджеры предлагают приобрести некондиционную продукцию. Долговечность, высокая степень прочности, надежности обеспечивают возможность вторичного использования ЖБИ. Каждый вариант рассматривается с учетом требований конкретного проекта.