При расчётах на продавливание и на прочность реактивное давление грунта по подошве фундамента определяют от расчётных нагрузок без учёта собственного веса фундамента и грунта на его уступах, так как обусловленные этими нагрузками давления на грунт уравновешиваются соответствующим реактивным давлением грунта и не вызывают усилий изгиба в теле фундамента. При центральном и внецентренном нагружении соответствующие зависимости будут иметь следующий вид:
.
Опыты показывают, что продавливание железобетонных фундаментов от вертикальной нагрузки происходит по поверхностям с углом 45° к горизонтальной плоскости. Различают две схемы работы и соответственно расчёта отдельных фундаментов на продавливание в зависимости от вида сопряжения фундамента с колонной.
Работа по первой схеме происходит при монолитном сопряжении колонны с плитной частью фундамента или её подколонника с плитной частью фундамента, а также при стаканном сопряжении сборной колонны с высоким подколонником, когда выполняется условие . В этом случае продавливание плитной части рассматривается от низа монолитной колонны или подколонника на действие продольной силы N и изгибающего момента M (рис. 7, а, б).
Работа по второй схеме происходит при стаканном сопряжении сборной колонны с низким подколонником, когда выполняется условие . В этом случае фундамент рассчитывается на продавливание плитной части от дна стакана (рис. 8), а так же на раскалывание от продольной силы Nс , действующей в уровне торца колонны (рис. 9).
Продавливание отдельного фундамента происходит при образовании наклонных трещин, по границам которых бетон испытывает разрыв. При угле наклона такой трещины, равном 45°, на её границе действуют главные растягивающие напряжения σmt (касательные напряжения отсутствуют), и при достижении σmt предела прочности бетона на растяжение (при расчётах по несущей способности используют расчётное сопротивление бетона растяжению) возникают трещины.
Рис. 7. Схемы образования пирамиды продавливания при стаканном сопряжении сборной железобетонной колонны с высоким подколонником: а – центрально нагруженный фундамент, б – внецентренно нагруженный фундамент
При продавливании плитной части центрально нагруженного фундамента по первой схеме расчёт производят из условия равенства суммы всех сил на вертикальную ось:
где
ui — полусумма оснований i-ой боковой грани пирамиды продавливания;
h0pl = hpl – as — рабочая высота сечения плитной части;
— размер грани пирамиды продавливания;
Rbt — расчётное сопротивление бетона осевому растяжению с учётом коэффициента условия работы γb1 , учитывающего длительность действия нагрузки;
as — расстояние от подошвы фундамента до оси рабочей арматуры сетки С-1.
При наличии подготовки под подошвой фундамента первоначально принимают as = 40 мм, а при её отсутствии — as= 75 мм. В результате условие прочности может быть записано в следующем виде:
,
где um — среднее арифметическое значение периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания, образующейся в пределах высоты h0,pl,
Как видно из вышеприведенной формулы, продавливающая сила Fpr принимается равной разности значений продольной силы N, действующей на пирамиду продавливания, и произведения величины реактивного давления грунта на площадь большего основания этой пирамиды, расположенного в уровне арматурной сетки С-1. Из рис. 7, а следует, что продавливающая сила численно равна величине отпора грунта, умноженного на разность площадей подошвы фундамента и нижнего основания пирамиды продавливания, так как
Если продавливание происходит от низа монолитной колонны, то в указанных выше формулах вместо размеров подколонника lcfи bcf принимают соответствующие размеры поперечного сечения колонны lc и bc.
При расчёте на продавливание внецентренно нагруженного фундамента по первой схеме проверку прочности упрощают и выполняют для одной наиболее нагруженной грани пирамиды продавливания по формуле
,
где
bm — средний размер проверяемой грани пирамиды продавливания,
;
F’pr — часть продавливающей силы, приходящаяся на проверяемую грань пирамиды продавливания,
F’pr = рmax∙ А0 ,
здесь
А0 — часть площади основания фундамента, ограниченная нижним основанием рассматриваемой грани пирамиды продавливания и продолжением в плане её соответствующих рёбер,
А0 = 0,5∙bf∙ (lf – lcf – 2∙h0,pl) – 0,25∙(bf – bcf – 2∙h0,pl)2 .
Как уже отмечалось, при расчёте внецентренно нагруженного фундамента в плоскости действия изгибающего момента значение pmax вычисляют от расчётных нагрузок, действующих в уровне обреза фундамента. При действии на фундамент изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях расчёт на продавливание выполняют раздельно для каждого из этих направлений. Если продавливание происходит от низа монолитной колонны, то в расчётных формулах вместо размеров подколонника lcf и bcf принимают соответствующие размеры поперечного сечения колонны lcи bc .
При стаканном сопряжении сборной железобетонной колонны с низким подколонником расчёт выполняют по второй схеме (рис. 8) и продольную силу Nc, действующую в уровне торца колонны, определяют из условия
Nc = α ∙ N ,
где
− коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы N на плитную часть фундамента через стенки стакана;
Ас— площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента,
Ас = 2 ∙ (bc + lc) ∙ hc,st ;
lc, bc— размеры поперечного сечения колонны;
hc,st — глубина заложения колонны в стакан;
N — продольная сила в уровне обреза фундамента;
R′bt — расчётное сопротивление растяжению бетона замоноличивания стакана, принимаемое с учётом коэффициента условия работы γb1 учитывающего длительность действия нагрузки. Для замоноличивания используют бетон класса не менее В15.
Рис. 8. Схема образования пирамиды продавливания при стаканном сопряжении сборной железобетонной колонны с низким подколонником
Проверку прочности на продавливание производят для одной наиболее нагруженной грани пирамиды продавливания по формуле
,
где
— часть силы продавливания, приходящаяся на проверяемую грань;
h0st — рабочая высота пирамиды продавливания от дна стакана до плоскости расположения растянутой арматуры сетки С-1;
lst, bst — больший и меньший размеры дна стакана;
bm — средний размер проверяемой грани,
;
А0 = 0,5∙bf ∙ (lf – lst – 2∙h0,st) – 0,25∙(bf – bst – 2∙h0,st)2.
При невыполнении проверок на продавливание обычно увеличивают размеры плитной части фундамента и прежде всего её высоту h0,pl . Возможен также вариант установки вертикальных каркасов, что повышает прочность на продавливание, однако плитную часть отдельных фундаментов стремятся армировать только сеткой в уровне их подошвы.
При работе фундамента на продавливание по второй схеме требуется выполнить расчёт его прочности на раскалывание.Если колонна менее развита в поперечном направлении, чем фундамент, т.е. при выполнении условия bc / lc ≤ Аb / Аl , проверку прочности производят по формуле
.
Если колонна более развита в поперечном направлении, чем фундамент, т.е. при выполнении условия bc / lc > Аb / Аl , проверку прочности производят по формуле
где
μb — коэффициент трения бетона по бетону, принимаемый равным 0,75;
kgr— коэффициент, учитывающий совместную работу фундамента с грунтом (kgr = 1,3 при наличии засыпки фундамента грунтом; kgr = 1 при отсутствия засыпки фундамента грунтом в подвалах);
Аl, Аb — площади вертикальных сечений фундамента в плоскостях, проходящих по осям сечения колонны параллельно соответственно сторонам lf и bf подошвы фундамента, за вычетом площади сечения стакана (рис. 9).
Рис. 9. Площади вертикальных сечений фундамента Аl (а) и Аb (б) при его расчёте на раскалывание
Если соотношение размеров поперечного сечения колонны таково, что bc / lc < 0,4 (lc/ bc> 2,5), то в приведенных выше расчётных формулах принимают bc/ lc = 0,4 (lc/ bc= 2,5). Во всех остальных случаях используют фактические соотношения размеров.
ЛЕКЦИЯ 4
Дата добавления: 2017-09-01; просмотров: 3797;
Плитный фундамент закладывается под всей площадью будущей постройки.
К явным преимуществам плитных фундаментов () 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.
На чем строится и как проводится расчет
Пять были проведены эксперименты, и только произошли в испытании-не вытекают из опорной плиты из-за проблемы, к остановке даже для системы приложения нагрузки. Значение нагрузки, которая приводило базовую плиту к потоку, было найдено из предела текучести стали основной плиты, из теста характеристик основного материала. Для всех испытаний основные напряжения вычислялись по деформациям, считываемым экстензометрами в тестах, и, следовательно, можно было проанализировать упругое поведение пластины основания.
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.
В таблице 1 приведены максимальные значения деформации. Кроме того, в этом тесте было обнаружено, что центральное ядро трубки испытывает изменения в деформациях, которые характеризуют граничную область между тягой и сжатой базовой плитой. В тесте 1 значения деформации намного выше в центральном ядре, так как область приложения нагрузки расположена в стенке колонны, характеризующей высокую концентрацию напряжений посредством пропускания нагрузки через трубку на опорную плиту.
В тесте 5 было проверено, что напряжения, рассчитанные в этой работе, из деформаций, считанных экстензометрами во всех тестах, являются основными напряжениями, поскольку тензодатчики склеиваются при 45 °, и из них можно было рассчитать сдвиговые напряжения, тем самым подтверждая, что они практически равны нулю.
Особенности расчета толщины фундаментной плиты
В расчете толщины плитного фундамента учитываются следующие параметры конструкции:
Оценка и сравнение результатов эксперимента. Теоретическая оценка базовых пластин, используемых в тестах, была рассчитана на основе геометрических характеристик тестируемых прототипов и, таким образом, номинальной максимальной нагрузки, которая была установлена соответствующими пластинами, поддерживаемыми в упругой фазе. Для расчета максимальной номинальной нагрузки в уравнениях не использовался коэффициент увеличения.
Для расчета толщины опорной пластины, необходимо сначала рассчитать пластину контактного давления к бетонному блоку. Поэтому напряжение, возникающее из-за напряжений, передаваемых основанием, не должно превышать прочность бетона, так как дробление бетона также является предельным предельным состоянием.
- расстояние (зазор) между арматурными сетками;
- толщина слоя бетона над арматурой сеткой – верхним и нижним поясами;
- толщина арматурных стержней.
Оптимальной толщиной монолитной плиты фундамента для большинства построек принято считать 200-300 мм. Однако на практике на этот параметр оказывает весьма существенное влияние состав грунта и равномерность залегания пород на участке застройки.
Песок чаще используется, потому что он
Базовая плита должна иметь размеры, чтобы вести себя как жесткая пластина. Поведение этой жесткой доски, по мнению большинства авторов, аналогично поведению на поворотной балке, рис. 5, с распределенной нагрузкой, а изгибающий момент должен быть рассчитан вокруг критического участка.
С найденных контактных давлений, можно вычислить, когда край пластины, которая является большой момент, который происходит на опорной плите. Таким образом, в таблице 2 приведены результаты теоретического анализа и экспериментального анализа в упругом режиме.
Да и габариты надземной части имеют большое значение. Чем сильнее разнесены несущие стены, тем толще должна быть монолитная плита.
Освоить методику проще на примере расчета плитного фундамента.
Определение оптимальной площади плиты
Необходимая площадь монолита зависит от величины суммарной нагрузки и расчетного сопротивления грунта.
На вертикальной оси показана максимальная нагрузка на разрыв, деленная на статическое выходное натяжение базовой плиты, и на горизонтальной оси показана длина базовой пластины, деленная на ее толщину. Толщина плиты основания составляла от 12 мм до 17 мм.
Из полученных результатов можно в целом заметить, что напряжения сильно различаются с увеличением эксцентриситета, при заданной осевой нагрузке и одной и той же толщине пластины. Было отмечено также, что средний поток вызвал экспериментальные нагрузки на опорной плите примерно на 33% и 47% больше, чем теоретические формулировки нагружения, полученных из требований расчета. В соответствии с измеренными деформациями наблюдалось, что во всех испытаниях и на одном и том же уровне нагружения значения деформации совместимы друг с другом.
Для обеспечения большей надежности в формулу расчета вводится коэффициент надежности по нагрузке.
Имея на руках все необходимые величины, площадь можно рассчитать по формуле:
S > Kн x F/Kp x R, где
Kн – коэффициент надежности фундамента по нагрузке (1,2);
F – полная нагрузка на плиту: включает в себя общий вес здания, оборудования, людей, мебели, а также ветровой и снеговой нагрузок;
Этот результат позволяет провести тот же анализ для всех проведенных тестов. Требования предложил, что при расчете толщины опорной пластины, необходимо учитывать проекцию пластины в качестве кантилевера, встроенный в стенке трубки рулевой колонки и свободно на краю опорной плиты, где нагрузка этого пучка это контактное давление между опорной пластиной и бетонным блоком. Что касается этой гипотезы, можно было экспериментально наблюдать условие обжатия, так как в тестах 4 и 5 деформации возрастают по мере приближения к анкерам тяги и стремятся к нулю во внутренней области трубки колонны, характеризующей гипотеза о том, что в этом регионе есть обжим, но его положение будет более внутренним по отношению к трубе.
Кр – коэффициент условий работ: зависит от типа грунта, служащего основанием для фундамента. Принимается в пределах 0,7-1,05;
R – расчетное сопротивление грунта: зависит от его типа и принимается по таблицам, содержащимся в СНиП или строительных справочниках.
Для примера приведем некоторые величины R, кгс/см 2:
- 0,35 – для мелких и пылеватых плотных песков, суглинков – пластичных и твердых;
- 0,5 – для твердых и пластичных супесей, твердых глин;
- 0,25 – для песков мелких средней плотности и пластичных глин.
Рассчитав общую нагрузку и площадь, можно приступать к определению давления на 1 кв. см площади плиты. Для этого надо просто поделить первую величину на вторую. Полученный результат сравниваем с табличными данными.
Пример упрощенного расчёта толщины фундаментной плиты
Теоретически-экспериментальный анализ базовых пластин трубчатых металлических колонн. Одна из основных трудностей при литье бетонной плиты – определить, на какой толщине работать. И не зря толщина залитого бетона будет определять прочность плиты и вес, который она может поддерживать без разрушения. Поэтому интересно узнать о толщине бетонной плиты в зависимости от использования.
Важность толщины бетонных плит
Получите бесплатную цитату для бетонной плиты. Для многих работ потребуется конструкция бетонной плиты. Этот тип задачи, лежащий в основе большинства работ по кладке, требует некоторых ноу-хау. Перед тем, как потопить бетонную плиту, важно знать ее будущее использование.
Приведем пример:
- планируется построить здание общим весом 250 тонн;
- тип грунта на строительной площадке – суглинок пластичный (R = 0,35 кгс/кв. см);
- площадь плиты – 100 кв. м (на основании расчета по формуле, приведенной выше).
На такой площади грунт может выдержать 350 тонн нагрузки. Разница между общей нагрузкой от здания и допустимой составит 100 тонн. Это и есть максимальный вес плиты фундамента которую выдержит грунт
.
Высота плавающей плиты над поверхностью
И не зря все стяжки и плиты не выдерживают такого же веса. Поэтому расчет толщины его бетона имеет первостепенное значение. Если плита слишком тонкая, она может быстро взломать или стать непригодной для использования. Если плита слишком толстая: она будет излишне взвешивать вашу конструкцию и стоить гораздо больше. Поэтому лучше рассчитать толщину плиты перед ее погружением.
Если вы хотите приобрести плиты перекрытия пк , то перейдя по данной ссылке сможете заказать!
Полезно знать: цена бетонной плиты напрямую зависит от объема наливаемого бетона. Поэтому увеличение толщины в несколько сантиметров может представлять собой большую сумму. Для каждого типа работы может потребоваться конкретная плита. У каменной кладки не будет проблем с определением дозировки бетона и объема, необходимого для работы.
Переводим эту разницу в кубы (объем плиты), исходя из того, что один кубометр железобетона весит в среднем 2,5 тонны и получаем 100: 2,5 = 40 куб. м.
Если объем разделить на площадь, то в результате получится искомая максимальная толщина плиты:
40: 100 = 0,4 м или 40 см.
Можно сказать, что расчет толщины плитного фундамента завершен. Мы получили максимально допустимую толщину монолита, превышать которую не позволят характеристики грунта.
Для человека важно хорошо знать количества и толщину, рекомендованные до заливки бетона. Не забывайте, что качество бетона играет столько же, сколько толщина в прочности плиты. В этом случае, обманывая себя в оценках, может стоить вам дорого. То есть, если вам нужно залить фундаменты, а не плиту, важно доверить эту задачу профессиональным мастерам. Действительно, плохо рассчитанные основы могут нанести реальную угрозу структуре вашего строительства.
Средняя толщина плиты
Самые тонкие плиты – это те, которые не поддерживают никакой нагрузки, а самыми толстыми являются те, которые должны выдерживать большие нагрузки.
Какой объем бетона для моей плиты
Обратите внимание, что знание толщины плиты позволяет рассчитать количество бетона, необходимое для его приготовления.
Но затраты на строительство фундамента можно существенно уменьшить, если принять во внимание такой параметр, как прочность на сжатие бетона.
Он зависит от марки материала. Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв. см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5.
Некоторые примеры толщины по требованию
Расчет, который должен быть выполнен, прост. Пример: Если вам нужно нанести бетонную плиту толщиной 15 см на 6-метровый прямоугольник. Вам нужно будет подготовить примерно 7, 2 м3 бетона, который нужно вылить. Прежде чем выполнять свою работу по кладке, мы советуем вам обратиться за советом к специалисту. Наш сайт поможет вам сравнить бесплатные каменщики, чтобы помочь вам найти самых дешевых мастеров в вашем регионе.
В качестве примера мы собрали для вас некоторые оценки толщины для разных типов плит. Обратите внимание, что это примеры, и это не должно избавлять вас от правильного расчета толщины вашей плиты, когда вы выполняете каменную работу. Информация, приведенная здесь, предназначена исключительно для информационных целей и не может нести ответственность за проезд в Траву.
250/22,5 = 11,1 кв. м.
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.
Толщина бетонной плиты террасы
Плитка террасы далека от самой технической задачи, так как на террасе будет нести вес стяжки и вашего покрытия. В среднем бетонная плита будет иметь толщину 10-12 см для террасы. Позаботьтесь, чтобы очистить плиту и поместить полианную пленку, чтобы ограничить риск влаги.
Толщина бетонной плиты для гаража
Сравните профессиональные цены на бетонные плиты. Строительство плиты для гаража является гораздо более техническим. И не зря, ваша бетонная плита должна будет поддерживать вес автомобиля и различное оборудование гаража. Внимание: толщина бетонной плиты гаража напрямую зависит от поддерживаемого веса. Для сельскохозяйственного ангара или для парковки тяжелого грузовика рассчитывайте, по крайней мере, от 15 до 20 см толщины плиты.
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:
Какая толщина бетонной плиты на полу?
Конструкция бетонной плиты перекрытия является чрезвычайно сложной задачей. Это требует, по сути, предварительной поддержки и обеспечения того, что фундаменты здания способны поддерживать вес этой новой плиты. Наш совет? Всегда доверяйте бетонную плиту на полу в каменную компанию.
Определить толщину бетонной плиты садового сара
Все зависит от архитектуры места, основания и типа местности. Чтобы знать: построить свое здание, всегда предпочитайте использовать архитектора, способного максимально рассчитывать размеры дома. Если вы планируете построить садовый сарай, бетонная плита остается довольно простой в настройке. Толщина от 10 до 12 см должна быть достаточной для строительства деревянного сарая.
- статьи о ;
- статьи о ;
- статьи о .
Видео о расчете фундаментов.
Одним из типов мелкозаглубленной основы для дома (с мелким заложением) считается фундаментная монолитная плита. Данный вид сооружения идеально подойдет под каркасные или деревянные дома, гаражи и бани, а также другие здания. Плитный фундамент относят по степени заложения в почву к мелкозаглубленному или незаглубленному сооружению.
Толщина плиты для прохода
Для кладки убежища вы можете подняться до 15 см, но редко больше. Если вы покупаете сборный садовый сарай, проконсультируйтесь с инструкциями производителя по конкретным рекомендациям. Создание подъездной дороги всегда удобно, чтобы сделать ваш сад или рельеф более доступным. Толщина плиты прохода напрямую зависит от ее назначения.
Подумайте о том, чтобы просить котировки у масонов
Для пешеходной дорожки: нужно посчитать от 6 до 8 см, потому что загруженные грузы равны нулю. На подъездной дорожке лучше посчитать от 10 до 15 см, потому что автомобили рискуют повредить плиту менее толстой. Подумайте об установке рамы, если подъездная дорога принимает тяжелые автомобили или легкие грузовики. В заключение, помните, что литье бетонной плиты может быть сложным. Не столько в настройке, что вы должны быть осторожны, а скорее в своих первоначальных расчетах.
В связи с невысокой глубиной заложения, такая основа для дома заглубляется всего на 0,4-0,5 метра, но встречаются моменты, когда частные постройки возводятся с цокольными этажами, в этом случае плитные фундаменты закладываются согласно проекту на расчетную глубину.
В отличие от столбчатых или незаглубленных ленточных каркасов, данный вид основы для дома характеризуется своей жесткой конструкцией.
Сложности проектирования основания
Плохо сбрасываемая или плохо рассчитанная плита быстро расщепляется, что может иметь более или менее серьезные последствия. Не забывайте, что необходимость сломать плиту, чтобы сделать новую, может стоить слишком дорого. Кроме того, плохо подобранная бетонная плита может стать опасной при определенных обстоятельствах.
Вот почему мы советуем вам связаться с специализированными каменными компаниями, если вам не нравится эта работа. Попросите бесплатные котировки, если вы хотите узнать стоимость плиты. Этот огромный тротуар теперь служит для хранения моих многочисленных лодок для рыбалки и каноэ. Вот несколько фотографий, которые позволят вам узнать все о различных этапах используемой техники. Самой важной частью, несомненно, является подготовка опалубки. Каковы желаемые размеры? У меня достаточно дерева? Достаточно ли у меня дерева?
Представленная онлайн программа-калькулятор может рассчитать
- Нужное количество стройматериалов для раствора: щебень, песок, цемент;
- Объем бетона для фундаментной плиты;
- Количество досок для обустройства опалубки;
- Примерную стоимость стройматериалов;
- Армирование монолитного сооружения (будет зависеть от геологических условий и типа проекта).
Вам необходимо указать все размеры в мм в колонке слева
X
— Ширина плиты.
Y
— Длина.
H
— Высота.
W
— Ширина секции (ячейки).
Z
— Длина секции (ячейки).
R
— Число горизонтальных рядов арматуры.
D
— Диаметр арматуры.
В том случае, армирование не используется и данный расчет не требуется, то это поле можно не заполнять.
Для каждого отдельного случая требуется определенное количество цемента, чтобы изготовить 1 м³ бетона.
В первую очередь это будет зависеть от величины наполнителей и их пропорций, желаемой марки полученного раствора и используемой марки цемента.
K
— Вес одного цементного мешка, выражается в килограммах.
M
— Общее количество мешков с цементом для получения 1 м³ бетонной смеси.
L
— Длина доски для опалубки.
T
— Толщина.
H
— Ширина.
Расчет материалов фундаментной плиты
- Стоимость строительных и сыпучих материалов может сильно варьировать в зависимости от сезона и района страны.
- Пересчитывать стоимость сыпучих материалов необходимо в цену не по объему, а по весу.
- Плита фундаментная — один из разновидностей мелкозаглубленного каркаса.
- Как правило, такая основа для дома выполнена в виде монолита из бетона, расположенного под площадью всей постройки.
- В обязательном порядке используется армирование по объему всего каркаса для устранения деформаций из-за нагрузок на плитный фундамент.
- Для создания несущей конструкции необходимо много арматуры и большой расход раствора, если сравнивать с классическими типами сооружений данного типа. В связи с этим плитный фундамент будет немного дороже, традиционных.
- Расчет объема бетона для правильной прочной заливки или армирующего прута, который используется для каркаса монолита, что позволит предотвратить перерасход вышеупомянутых строительных материалов.
Процесс армирования фундаментной плиты
- Как правило, для заливки монолитного плитного фундамента лучше всего применять бетон класса В и арматуру сечением от 12 до 16 миллиметров, категорически не рекомендуется экономить на этом.
- Армирование выполняется при помощи арматурных сеток, внизу и вверху плиты, которые перевязываются между собой. Это делается специально для того, чтобы получить прочное и жесткое основание, которое позволит выдерживать основе будущего дома любые нагрузки со стороны грунта или здания.
- Для того, чтобы правильно армировать горизонтальную плоскость монолита, нужно вязать сетку из армирующего прута с диаметром 12-16 мм и шагом 200 мм. Чтобы соединить прочно нижние и верхние секции, применяют арматуру диаметром 7-8 мм, которая вяжется с шагом 400х400 мм.
- Чтобы защитить арматурные пруты сверху и снизу, их нужно залить слоем раствора толщиной, как минимум 35 миллиметров.
Заливка монолитной конструкции
Для этого процесса, лучше всего использовать марку бетона М450. Также Вы должны быть уверенными, что Вам не доставят марку М350 и ниже. Класс раствора на прочность сжатия для плит фундаментных должен соответствовать марке В20 (М250), но не ниже. При этом водостойкость должна быть не менее W6. Заявленным критериям соответствуют бетона следующей марки — БСГ В 22,5 П3 F150 W6 и выше.
Для подачи раствора можно использовать лоток из миксера или бетонорукав. Раскидывать готовую смесь правильней всего с дальнего края опалубки. После этого начинаем бетонировать ближний край. В то время как выполняется заливка, один человек должен непрерывно обрабатывать заливку при помощи глубинного вибратора, что позволит получить равномерное распределение смеси по всему объему монолита, удалить воздушные пузырьки и выровнять ее поверхность.
Обязательно следующий день необходимо обильно полить всю поверхность монолитного сооружения водой. Если Вы заливку выполняли в жаркую погоду, то после этого процесса всю поверхность каркаса укрываем обязательно полиэтиленовой пленкой. Переходить к другим работам, можно в том случае, когда бетон набрал уже не менее 70% прочности. При температуре воздуха + 20 С для этого потребуется 7-10 дней. В том случае если температура +10 С и ниже, то следует выждать как минимум 20 дней.
Если ночная и дневная температуры имеют большой перепад, то лучше и правильней всего сориентироваться по среднесуточной температуре.
Теплоизоляция монолитной конструкции
Процесс теплоизоляции выполняется для того, чтобы защитить ее от внешних атмосферных влияний и холода, что позволит сэкономить на обогреве здания. Теплоизоляция фундаментного каркаса повышает температуру под основанием, что позволяет снизить пучение почвы под ней.
Инженер, столкнувшийся с расчетом каркаса здания, одним из несущих элементов которого является колонна, придет к необходимости расчета отдельно стоящего фундамента. Для расчета в вычислительном комплексе SCAD разработчики предусмотрели практически полный функционал для определения несущей способности по всем критериям проверки фундамента.
Итак, выполнив построение каркаса, например, металлического потребуется расчет отдельно стоящих фундаментов. Для этого в вычислительном комплексе SCAD необходимо указать узлы, закрепленные от смещения по заданным направлениям и углам поворота (именно в этих узлах можно выполнить расчет реакции опор). Анализу подвергаются чаще всего вертикальная реакция, горизонтальная и момент в плоскости работы конструкции. Вычислительный комплекс SCAD выводит реакции для всех узлов, отмеченных пользователем, как правило, рассматривается три комбинации нагрузок для:
Rzмакс, Rxсоотв, Ruyсоотв
Rzсоотв, Rxмакс, Ruyсоотв
Rzсоотв, Rxсоотв, Ruyмакс
Максимальные значения при большой загруженности схемы визуально определить непросто, можно воспользоваться инструментом «документирование», где с помощью вывода таблицы всех значений из вычислительного комплекса SCAD в MS Excel фильтруется нужные ячейки чисел.
Полученные комбинации значения необходимо далее использовать при расчете отдельно стоящего фундамента. Расчет отдельно стоящих фундаментов можно выполнять и вручную, для этого производятся вычисления давления под подошвой фундамента.
Ввиду возникающего момента, давление получается неравномерным. Вычисление краевых значений производится по формуле
где:
- N – сумма вертикальных нагрузок на фундамент, тс
- A – площадь фундамента, м2
- M — момент от равнодействующей всех нагрузок, действующих по подошве фундамента
- W — момент сопротивления площади подошвы фундамента, м3 (для ленточного фундамента длина сечения 1м) , где b – ширина фундамента.
Следующим этапом расчета отдельно стоящего фундамента становится определение расчетного сопротивления грунта. Вычисления производятся по СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений», формула 5.7. Для расчета нужны инженерно-геологические изыскания слоев грунта рассматриваемой площадки строительства (или непосредственно под отдельно стоящем фундаменте).
Вычисления расчетного сопротивления грунта для отдельно стоящего фундамента можно также производить с помощью программы ЗАПРОС (сателлита вычислительного комплекса SCAD). В программе реализован расчет по СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».
Получившееся значение R должно быть обязательно больше значения давления P. В противном случае требуется уменьшение давления на грунт, например, увеличением площади отдельно стоящего фундамента. Площадь фундамента и момент сопротивления сечения фундамента находятся в знаменателе формулы нахождения давления P, что и заставляет снижать показатель давления.
При расчете отдельно стоящего фундамента нельзя также забывать и о расчете фундаментной плиты на продавливание и вычисления несущей способности. Фундаментная плита по несущей способности рассчитывается как двух консольная балка, нагрузка на которую равна давлению на грунт (III закон Ньютона). Результатом расчета становится установка рабочей «нижней» арматуры сечения плиты.
Усилие на плиту от колонны приходит весьма существенное, поэтому при расчете на продавливание может возникнуть необходимость установки дополнительных ступеней отдельно стоящего фундамента.
Продавливание, как и расчет двух консольной балки, может выполнить программа АРБАТ (сателлита вычислительного комплекса SCAD).
При выполнении всего вышеописанного алгоритма можно считать расчет отдельно стоящего фундамента выполненным.
Теперь вернемся к схеме каркаса здания. Любой фундамент на грунтовом основании (кроме скального) проседает под действием той или иной нагрузки. Полученная дополнительная деформация схемы способствует изменению перераспределению усилий уже в элементах схемы. Отсюда появляется необходимость в некоторых случаях (наиболее ответственных) устанавливать не жесткое защемление, а упругую связь, в месте примыкания колонны к отдельно стоящему фундаменту. Вычислительный комплекс SCAD не вычисляет автоматически жесткость упругой связи, но можно эту операцию выполнить вручную. Жесткость упругой связи при вертикальном смещении равна отношению несущей способности отдеьлно стоящего фундамента к его осадке, полученное значение измеряется в т/м. Осадка может быть вычислена с помощью программы ЗАПРОС (сателлита вычислительного комплекса SCAD).
Произведя расчет отдельно стоящих фундаментов мы получаем более точную картину деформации здания, а значит и более точные усилия в конченых элементах.
Итак, с помощь вычислительного комплекса SCAD пользователь сможет выполнить требуемый расчет отдельно стоящих фундаментов, подобрать необходимую площадь основания, выполнить расчет на продавливание, определить крен здания, а также учесть перераспределение усилий в зависимости полученной осадки конструкции.
Скачать пример из задачи