Толщина фундаментной плиты минимальная: как сделать расчет, минимальные показатели по СНИП и СП, какая должна быть для двухэтажного дома из кирпича, туалета, бани, гаража

22.06.1970

0 Comment

Содержание

как сделать расчет, минимальные показатели по СНИП и СП, какая должна быть для двухэтажного дома из кирпича, туалета, бани, гаража

Толщину плитного фундамента рассчитывают на основании норм соответствующих сводов правил и СНиП.

Зная оптимальную величину параметра, застройщик может оставаться уверенным в прочности основания под строящееся сооружение, а также определить потребность в количестве бетона для плиты.

В статье расскажем о том, какой должна быть толщина фундамента из монолитной плиты, от чего зависит цифра и как сделать правильные расчеты.

Содержание

1 От чего зависит показатель?
2 Минимальные цифры по СНИП, СП
3 Усредненные показатели для разных строений
4 Как рассчитать?
- 4.1 Исходные данные для расчета
- 4.2 Последовательность вычислений
- 4.3 Анализ результатов
- 4.4 Пример расчета
5 Заключение

От чего зависит показатель?

Плита в рассматриваемом случае представляет собой монолитное армированное основание под всей площадью сооружения.

Силовая конструкция состоит из принципиально значимых слоев:

уплотненной подушки из нерудных материалов;
теплоизолятора и гидроизолятора;
подбетонки, а также непосредственно бетонной плиты со вмурованным арматурным каркасом.

Толщина монолита определяет прочность и надежность основания и зависит от ряда параметров, в том числе:

характеристик грунта под опорной площадью основания;
глубины закладки силовой конструкции;
проектных нагрузок, которые определяются конструктивными особенностями сооружения, условиями эксплуатации, климатическими условиями в регионе.

Профессиональные проектировщики учитывают все перечисленные факторы, для чего требуется доскональное понимание технологии и опыт в закладке плитных конструкций.

Частные застройщики, чтобы сэкономить на услугах специалистов, используют упрощенную методику, которая основана на учете трех параметров:

толщины арматуры;
промежутка между арматурными поясами;
толщины бетона над и под арматурным каркасом.

Как правило, если сложить три указанных параметра, то получают значение толщины плиты в пределах от 0,2 до 0,3 м. Конечный показатель регулируют, учитывая особенности грунта, равномерность залегания пород и сложность конструкции будущего здания.

Помимо косвенной оценки, которую дают практикующие строители, согласно установленным нормам необходимо проверять выбранную толщину плиты относительно параметра – оптимальное удельное давление сооружением на грунт (подробнее в таблице).

Если давление, которое по проекту будет оказывать здание на грунт, будет отличаться от справочного значения не больше, чем на 25% в большую или меньшую сторону, то считают, что толщина плиты выбрана правильно.

Оптимальное значение распределенной нагрузки (кгс/см²) в зависимости от типа грунта
пластичные глины, супеси	0,50
плотные пески, суглинки	0,35
пески средней плотности, твердая глина	0,25

Минимальные цифры по СНИП, СП

Согласно действующим стандартам (СНиП 2. 02.01-83 и СП 50-101-2004), минимальная высота всего фундаментной конструкции с учетом всех слоев будет равна не меньше 0,6 м, при этом минимальная толщина самой плиты – 0,10–0,15 м.

При условии соблюдения правил СНиП и СП, наименьшее значение параметра допускается использовать в том случае, если выбран бетон марки не ниже М300 с прочностью В22,5.

Для того, чтобы обеспечить необходимый резерв прочности, застройщик должен провести армирование плиты, что в конечном счете позволит фундаменту быть стойким к деформирующим воздействиям со стороны грунта.

Выбор необоснованно толстой плиты приведет не только к перерасходу материальных и трудовых ресурсов. Значительное давление со стороны дома вместе с монолитным фундаментом со временем будет сопровождаться проседанием конструкции в грунте.

Чрезмерно «легкое» давление, свою очередь, приведет к тому, что плита будет перемещаться при малейших подвижках грунта (например, при оттаивании земли весной), уменьшая эксплуатационный ресурс всей постройки.

Исходя из вышеизложенного следует, что в задачи проектировщика входит выбор минимальной допустимой толщины плиты в зависимости от типа грунта, суммарных нагрузок и других факторов.

Усредненные показатели для разных строений

Разброс допустимых значений толщины плиты монолитного основания достаточно невелик. В частном домостроении можно ориентироваться на следующие показатели:

Тип постройки	Толщина плиты, м
Легковесные постройки, садовые сооружения	0,10–0,15
Кирпичные туалеты, гаражи, бани	0,15–0,20
Одноэтажный каркасный, деревянный или пенобетонный дом	0,20–0,25
Одноэтажный дом из кирпича или бетона	0,25–0,30
Двухэтажный дом	0,30–0,35
Кирпичный дом или постройка из других тяжеловесных стройматериалов в несколько этажей	0,30–0,40

Приведенные в таблице значения позволяют оценить, как толщина плиты зависит от сложности и веса возводимого сооружения. Увеличивать толщину до 0,5 м нецелесообразно, поскольку конструкция потеряет основное преимущество «плавающей» плиты – возможность перемещения вместе с сезонными подвижками грунта. Точные показатели получают расчетным путем на этапе проектирования плитного основания.

Как рассчитать?

Самый простой способ расчета толщины плитного основания основан на суммирование трех параметров:

промежутка между армирующими поясами;
толщины прутьев;
толщины защитного бетонного слоя вокруг каркаса (от 4 см)

Правила армирования железобетонных фундаментов регламентируются соответствующими параграфами в СНиП 52-01-2003 и СП 52-103-2007.

Более обоснованный расчет ведут по нагрузкам от будущего сооружения. Например, для легкой постройки сельскохозяйственного назначения будет достаточно плиты высотой 0,1 м, а для загородного дома – 0,2–0,3 м.

При этом нужно учитывать особенности сооружения. Например, длинный и узкий фундамент для дома с минимальным количеством внутренних перегородок будет подвергать изгибающим нагрузкам, в результате чего могут возникнуть трещины в фундаментной плите приблизительно посередине.

Чтобы этого избежать, целенаправленно приращивают толщину монолита.

Исходные данные для расчета

Таким образом, чтобы определить толщину плиты, застройщик должен обладать следующей информацией:

знать тип грунта и, как следствие, оптимальное значение распределенной нагрузки;
знать конструкционные параметры будущего сооружения и типы задействованных материалов, чтобы рассчитать проектные нагрузки;

выбрать оптимальную схему армирования для заданных условий, а именно: диаметр прутков, размер ячеек, расстояние между поясами и т.п.

Последовательность вычислений

Вычисления толщины плиты проходит по следующему алгоритму:

Определение суммарных нагрузок.
Расчет удельного давления на грунт методом деления общего давления на площадь основания. Размер плиты должен превышать габариты самого сооружения минимум на 10 см с каждой стороны.
Сравнение удельного давления на грунт с оптимальным табличным значением.
Полученную разницу в результате вычислений из п.3 компенсируют массой ж/б плиты фундамента.

Зная массу монолиту и плотность железобетона, определяют объем конструкции.
Находят искомую высоту плиты методом деления объема на площадь основания.

Анализ результатов

Если найденное по алгоритму, описанному ранее, значение высоты плиты находится в пределах от 0,2 до 0,35 м, то полученный результат считают оптимальным. Как правило, значение округляют до числа, кратного 50 в большую или меньшую сторону, и для надежности пересчитывают нагрузку, чтобы сравнить с рекомендованным справочным значением (разница не должна составлять больше 25%).

Если высота плиты больше 0,35 м, то у застройщика появляются основания предположить, что плита в заданных условиях – не самое экономически целесообразное решение и есть смысл рассмотреть варианты с ленточным или столбчатым основанием.

Снизить толщину монолита можно за счет конструирования ребер жесткости, которые предотвратят горизонтальное смещение чрезмерно легкого фундамента. В рассматриваемом случае не обойтись без расчетов, которые могут провести только высококвалифицированные специалисты.

Если толщина плиты менее 0,1–0,15 м, то, вероятнее всего, проектное сооружение является слишком массивным для плитного фундамента и для участия в исследовании грунта и проектирования силовой конструкции нужно пригласить опытных специалистов.

Пример расчета

Заданные условия:

дом 2 этажа площадью 6 на 9 м;
стены из газосиликатных блоков;
несущая перегородка – одна;
толщина стен – 0,3 м;
высота сооружения – 5,5 м;
высота фронтона – 1,0 м;
крыша – кровельная черепица;
несущий слой – глина (справочное удельное давление – 0,25 кг/см²).

В первую очередь находят общий вес сооружения, а именно:

суммарная площадь всех стен (с фронтонами и перегородками, но без проемов окон и дверей) — 182 м², а их общая масса 182 × 180= 32 760 кг;

площадь монолитного перекрытия за вычетом лестничного проема ~ 50 м².

2 .

Разница с рекомендованным значением составит:

(0,25-0,24)100/0,25=4%.

Полученный результат удовлетворяет проектным условиям и позволяет сэкономить на количестве бетона, поэтому принимают высоту плиты равной 0,2 м.

Заключение

Толщина плиты фундамента является важным показателем, поскольку от него зависит прочность и надежность всей конструкции.

Значение параметра будет варьироваться в коротких пределах, как правило, от 0,15 до 0,35 м, но во много определяться такими факторами, как вес конструкции, тип грунта, схема армирования и т.д. Поэтому, чтобы построить крепкий дом на плитном фундаменте, нужно со всей ответственностью отнестись к расчету толщины железобетонного монолита.

Толщина плитного фундамент

Плитный фундамент – сплошное основание из армированного бетона, которое укладывается под всей площадью здания. Фундаменты данного типа очень прочные и оказывают наименьшее давление на грунт. Но указанными преимуществами может обладать только тот плитный фундамент, толщина которого рассчитана с учетом характера грунта, глубины закладки и нагрузок, которые будет нести само основание во время его эксплуатации.

Особенности расчета толщины плитного фундамента

При проведении расчета толщины монолитной фундаментной плиты необходимо учитывать следующие величины:

промежуток между арматурными сетками;
толщина бетонного слоя над верхней и под нижней арматурной сеткой;
толщина арматуры.

Самый простой расчет толщины плитного фундамента осуществляется путем суммирования всех этих показателей, при этом оптимальным значением принято считать толщину плиты в 20-30 см. Конечный результат расчета во многом определяется составом грунта и равномерностью залегания пород.

Помимо габаритов плиты основания при обустройстве фундамента необходимо учитывать ширину дренажного слоя и песчаной подушки. Для установки плитного фундамента снимается верхний слой грунта и роется котлован глубиной около 0,5 м. Данная величина определяется с учетом того, что щебень укладывается слоем примерно в 20 см, песок – около 30 см.

В итоге простого суммирования получается, что минимальная толщина всего плитного фундамента не может быть меньше 60 см. Но этот показатель может значительно варьироваться в зависимости от изменений характеристик грунта и веса всей будущей постройки, под которую данное основание сооружается.

Так, плитный фундамент для кирпичного здания должен быть на 5 см толще такого же основания для постройки из пенобетона. При этом при наличии второго этажа в кирпичном доме толщина монолитной фундаментной плиты возрастает до 40 см (или больше — в зависимости от веса и конфигурации строения), а при строительстве двухэтажной постройки из пенобетона – как минимум до 35 см.

Данные цифры приведены в качестве примера для понимания того, насколько толщина плитного основания зависит от типа постройки, под которую оно закладывается. Точные показатели для конкретного здания определяются путем расчетов, которые рекомендуется поручать специалистам.

Зачем измерять толщину плитного фундамента

Все указанные расчеты должны выполнятся в соответствии с нормами соответствующих СНиП и ГОСТ. Зная, какая толщина плитного фундамента наиболее подходит для сооружаемой постройки, можно не только обеспечить прочное основание под строящееся здание, но и определить количество необходимых материалов для его закладки.

Помимо толщины для расчета плитного фундамента нужно определить:

периметр (длину всех сторон) основания;
площадь плиты, включая термо- и гидроизоляцию;
площадь боковой поверхности;
количество бетона;
вес бетона;
нагрузку на почву;
диаметр арматуры в сетке;
диаметр вертикальных прутьев арматуры;
размер ячейки сетки;
нахлест арматуры;
общую длину арматурных прутьев;
общий вес арматуры.

Для расчета количества бетона, необходимого для заливки плитного фундамента, из общего объема вычитается объем закладываемой термоизоляции.

Подушка под плитный фундамент: определяем толщину

Подушка под плитное основание укладывается по всей площади. Она состоит из слоя щебня и слоя песка, которые наносятся на предварительно выровненное дно котлована. Сначала насыпается щебень, как правило, слоем в 20 см, а затем песок – слоем в 30 см. Таким образом, наиболее распространенная толщина подушки под плитный фундамент составляет примерно 0,5 м.

Следует учитывать, что толщина каждого из двух слоев песчано-щебеночной подушки может варьироваться в довольно значительных пределах. Данный показатель зависит от нескольких факторов, среди которых основными являются характеристики грунта и вес постройки. Например, для легких деревянных строений будет достаточно подушки толщиной 15 см, для гаража – 25 см, а полуметровый слой лучше всего подойдет для больших кирпичных зданий.

Щебень в данном случае компенсирует пучинистость и невысокую плотность грунта, а также является отличным дренажом, особенно на глинистых почвах с высоким уровнем грунтовых вод. Песок при этом обеспечивает равномерность нагрузки на грунт.

Пример расчета толщины и объема плитного фундамента

Расчет плитного фундамента выполняют для определения количества бетона, необходимого для его заливки. Для этого площадь подошвы следует умножить на ее толщину (высоту).

Проще всего разобраться с расчетом на конкретном примере, который можно использовать для других случаев, поменяв соответствующие цифры. Допустим, будет возводиться дом размером 10х10 метров и монолитный плитный фундамент, толщина которого составляет 0,25 м. Объем плиты в данном случае составит 25 кубических метров (10х10х0,25). Столько же бетона потребуется для заливки фундамента. Необходимо учесть и установку ребер жесткости, служащих для повышения устойчивости к деформациям. Они располагаются с шагом в три метра вдоль и поперек плиты, создавая в ней квадраты.

Для расчета плитного фундамента следует определиться с длиной и высотой ребер жесткости. Первый показатель устанавливается в соответствии с длиной каждой стороны основания и в рассматриваемом примере составляет 10 метров. Всего потребуется 8 ребер, поэтому общая длина составит 80 метров.

Поперечное сечение выполняется в форме трапеции или прямоугольника. По стандарту, ширина ребра должна составлять 0,8 от высоты. Для прямоугольных ребер общий объем составит 0,25х0,8х80 = 16 кубометров. У трапециевидных ребер нижнее основание равно 1,5 толщины фундамента, верхнее – 0,8. В рассматриваемом примере площадь трапециевидного поперечного сечения будет равна (0,8+1,5)/2х0,25=0,15 квадратных метров, а объем всех ребер составит 0,15х80=12 кубических метров.

Из рассмотренного примера видно, что для заливки монолитного плитного фундамента толщиной 25 см и размером 10х10 метров потребуется 25 кубических метров бетона. Эту величину совсем несложно рассчитать самостоятельно, чтобы определиться с затратами, которые потребуются для обустройства фундамента.

Толщина плитного фундамента – очень важный показатель, обеспечивающий его прочность и надежность. Она зависит от многих факторов и может изменяться на разных грунтах или для разных построек. Поэтому, чтобы возвести действительно крепкий дом, необходимо с повышенным вниманием отнестись к расчету толщины его плитного основания.

Толщина фундаментной плиты: рассчет, высота фундамента

Толщина монолитной фундаментной плиты рассчитывается при помощи СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений. На этом этапе расчетов мы сломали головы и свернули кровь. На запрос «Как рассчитать толщину фундаментной плиты» доблестный Google выдаёт статьи с описанием алгоритма вычислений. Но очень многие из них описаны либо слишком сложным профессиональным языком, в котором трудно разобраться, либо довольно лёгким языком копирайтера, который не разобрался в теме, по пути потерял часть данных, но профессионалов кое-как пересказал.

Расчёт толщины плиты фундамента нужно начать с сопоставления суммарного давления от здания и оптимального значение нагрузки на грунт. Это если по-научному, а если по-свойски, нужно примерно посчитать, насколько тяжёлым будет здание и соотнести это с тем, насколько грунт на вашем участке хорошо справляется с нагрузкой.

Плита должна быть не слишком тяжёлой, чтобы не утяжелять общую конструкцию дома и не продавливать грунт под собой. Но и не слишком лёгкой, чтобы дом не болтался, как поплавок, в особенно мокрые периоды.

Фундаментная плита под дом: расчет толщины

Максимальный вес нашего дома – 70 тонн (вес стен, крыши, стяжки, штукатурки, окон, дверей, возможной снеговой нагрузки и т.д., но без учёта фундамента). Это максимальный-максимальный вес.

Площадь нашего плитного фундамента – 48 метров квадратных.

Чтобы высчитать с какой силой дом будет давить на грунт нужно:

70 тонн / 48 м² = 1,458 тонн/м²

Далее для удобства работы с цифрами переводим тонны в килограммы, а метры квадратные в сантиметры, ибо давление на грунт исчисляется в кг/см²

1,458 тонн/м² = 0, 145 кг/см²

Теперь сравниваем своё 0, 145 кг/см² с оптимальной нагрузкой на грунт. Так как в грузинской деревне с геологами дефицит, профессионально наш грунт никто не оценивал, но мы решили самостоятельно сделать геологию участка и на всякий случай берём коэффициент пористого и текучего суглинка (то есть грунта, который наиболее впечатлительно реагирует на нагрузку). Согласно таблицы 3, приложения 3 к СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений расчетное сопротивление пористого и текучего суглинка составит Ro = 1 кг/см2. Если вдруг сопротивление грунта будет выше в несколько раз, то страшного в этом ничего нет. Дом дольше простоит.

Находим разницу между этими величинами :

1 кг/см² – 0, 145 кг/см² = 0, 855 кг/см²

Теперь 0, 855 кг/см² умножаем на площадь фундамента – 480 000 см², чтобы определить вес плиты:

0, 855 кг/см² * 480 000 см² = 410 400 кг

Далее вес нашего фундамента делим на средний удельный вес армированного бетона – 2500 кг/м3, чтобы вычислить оптимальный объём фундамента:

410 400 кг / 2500 кг/м3 = 164,16 м3

Объём фундамента делим на площадь плиты (уже в метрах) и получаем предположительную толщину плиты

164,16 м3 / 48 м² = 3,42 м

Далее рекомендуют округлить до любого ближайшего значения кратного 5-ти, то есть в нашем случае плита может ровняться аж 3 метра 40 сантиметров.

Это не означает, что мы, как сумасшедшие должны лить 3-хметровую фундаментную плиту. Это означает, что наш грунт может вынести, куда большую нагрузку, чем наш дом.

Максимально возможную высоту монолитной плиты фундамента мы определили. Теперь пора выяснить минимальную толщину фундаментной плиты. У нас ведь нет цели закопать в землю, как можно больше бетона?

Если по расчетам толщина плитного фундамента превышает 0,35 м, то это повод задуматься о том, есть ли смысл выбирать именно плиту. Возможно, экономически выгоднее в данных условиях сооружать другой тип фундамента. О том, почему мы, несмотря на расчёты, предпочли плиту ленточному или столбчатому фундаменту, мы пишем в статье «Фундаментная плита своими руками: разметка, земляные работы»

Минимальная толщина плиты фундамента

На профессиональных строительных ресурсах пишут о толщине фундаментной плиты от 10 до 35 сантиметров. Уменьшать высоту плиты не стоит, потому что есть риск раскола плиты под воздействием веса самого здания. Увеличивать – тоже нецелесообразно, потому что это влечёт за собой перерасход материалов, рабочей силы и создаёт излишнюю нагрузку на грунт.

Перекопав массу информации на форумах, мы нашли несколько отзывов о фундаментной плите от самостройщиков, которые живут с таким типом фундамента уже несколько лет, то есть рассказывают, как оно в эксплуатации.

Собрали такую информацию:

30 сантиметров заливают для больших тяжёлых домов, с двумя этажами, бетонным перекрытиями и так далее. Масса такого дома может достигать 700 тонн (для сравнения, наш дом – не больше 70 тонн)
10 сантиметров подходит для сарайчика или небольшой баньки.

Выходит, наш формат – 15-20 сантиметров толщины. Продолжаем анализ.

Минимальная толщина фундаментной плиты допустима:

Если глубина промерзания грунта менее 1 метра. Наш дом строится в южном климате, грунт не промерзает вовсе, не пучинится, значит, нагрузки на излом на фундамент не будет
Если вы используете бетон марки не ниже М300
Если вы строите небольшой одноэтажный дом из лёгких материалов (каркасник, газоблок, керамзитные блоки)
Если заложена щебёночная и песчаная подушка под плиту
Если нагрузка по плите распределена равномерно. Фундамент должен выдерживать нагрузку не только на сжатие, но и на изгиб. Чем больше длина наружных стен, тем выше вероятность раскалывания монолитной плиты. В нашем случае, домик небольшой, а значит переживать за это не стоит. К тому же в планировке дома мы предусмотрели дополнительную, пятую несущую стену, которая проходит в аккурат по центру дома. Это значит, что нагрузка будет максимально равномерно распределена

Таким образом, мы не нашли аргументов в пользу увеличения объёма плиты и остановились на толщине в 15 сантиметров. С учётом 30 сантиметровой щебёночной подсыпки – это должны быть достаточно надёжным основанием для нашего дома.

Подушка под фундаментную плиту: Геотекстиль, подбетонка, щебень

Любопытные задачки

Задача№ 1. Дано:

Толщина плитного фундамента для дома равна 15 сантиметрам. Площадь плиты 48 метров квадратных. Вес дома (стены, крыша, стяжка, перегородки и т.д.) около 70 тонн. Какое давление на грунт оказывает этот дом?

Решение:

Вычисляем объём фундамента:

15 см * 480 000 см² = 7 200 000 см3 (7,2 м3)

Умножаем объём на средний удельный вес армированного бетона – 2500 кг/м3, чтобы получить вес фундамента:

7, 2 м3 * 2500 кг/м3 = 18 000 кг

Складываем вес дома и вес фундаментной плиты:

70 000 кг + 18 000 кг = 88 000 кг

И делим вес всего здания на площадь основания, чтобы вычислить давление всего сооружения на грунт:

88 000 кг / 480 000 см² = 0, 2 кг/см²

Ответ: Этот дом оказывает давление на грунт 0, 2 кг/см²

Задача№ 2. Дано:

Представим человека, со среднестатистическими показателями: размер стопы – 39-40, вес – 60 килограммов. Какое давление на грунт будет оказывать этот человек, стоя на одной ноге?

Решение:

Стопа такого человека = 200 см² (примерно, с учётом изгибов, 8 см в ширину и 25 см в длину, измерено опытным путём)

Делим вес человека на площадь стопы, чтобы вычислить давление на грунт:

60 кг / 200 см² = 0,3 кг/ см²

Внимание вопрос! Наш дом или человек давит на грунт сильнее? Пишите в комментариях свой ответ!
Теперь вы знаете, какие задачки мы придумываем дождливыми зимними вечерами.

Опалубка для фундаментной плиты своими руками

Авторы: Никита и Анастасия Кузнецовы

Толщина монолитной плиты фундамента: порядок расчета, минимальная толщина

Содержание

Виды монолитного фундамента
Этапы подготовки
Определение нагрузок на основание
Порядок расчета
Расчет толщины плиты при обустройстве дома, площадью 10 на 10 метров
В заключение: полезные советы специалистов

От правильно выбранного типа фундамента, от типа его конструкции и общей надежности, зависит успешность эксплуатации будущего дома. Поэтому, многие задаются вопросом о том, какой тип фундамента выбрать, как правильно его рассчитать и применить ту или иную технологию во время строительства. На сегодняшний день известны различные варианты, такие как свайный фундамент, ленточный, а также монолитный, где последний вариант считается наиболее надежным и долговечным. Монолитная плита представляет собой мощную армированную основу. Чем больше толщина монолитной плиты фундамента, тем выше способность выдерживать тяжелую конструкцию домов, которые могут быть перекрыты плитами не только между первым и вторым этажом, и последующими этажами.

Виды монолитного фундамента

Что касается видов, то здесь можно выделить два основных варианта, которые используются в строительстве:

Применение ЖБИ изделий. Здесь, в качестве основы используются плиты и железобетонные блоки. Они свариваются между собой, укладываются на подготовленную, ровную поверхность. Кроме того, все пустоты между этими блоками рекомендовано заполнять бетоном. Изначально большинство ЖБИ-изделий армировано и изготовлено с использованием технологии вибропрессования, что позволяет добиться максимальной прочности. Подобный метод несколько дороже своего прямого конкурента.
Монолитная плита. Этот вариант представляет собой наиболее востребованный способ. Он требует предварительной подготовки поверхности, углубления котлована на величину будущей плиты, армирование и последующее высыхание плиты.

Время, за которое бетон полностью высохнет и будет готов к эксплуатации, составляет 28 проектных дней. В этот интервал времени рекомендовано поливать бетон обильным количеством воды и накрывать от пересыхания, используя полиэтиленовую пленку. Армирование будущей плиты является важным этапом, что позволит защитить основание от излома во время весеннего пучения грунта.

Этапы подготовки

Все этапы, включая подготовительный процесс, должны проходить под контролем сертифицированного специалиста. Очень важно соблюсти все расчеты, включая расчет подушки. Подушку, как правило, изготавливают из песка, предварительно оборудуя углубление в земле. Глубина, на которой будет залегать песчаная подушка, индивидуальна, и в основном упирается в климатические условия, а также зависит от типа грунта.

Расчету подвергается и обоснование будущего фундамента. Здесь важно определить зависимость от нагрузки, марку используемого бетона, а также понять диаметр арматуры, шаг, количество используемых прутьев. Все это необходимо сделать еще на этапе проектирования будущего дома, поскольку на расчет будет влиять не только тип почвы и климатические условия эксплуатации, но и этажность, а также тип используемого строительного материала.

Определение нагрузок на основание

Итак, на раннем этапе проектирования, важно произвести расчет нагрузки будущего дома. Для этого необходимо обладать рядом познаний, включающих в себя следующие аспекты:

Тип грунта. Этот момент важно выяснить опытным путем. Для этого копается яма на глубину, примерно, до 2 м, изучается структура породы земли, состав, плотность и другие физические данные. Все это производится в соответствующей организации путем лабораторных исследований.
Материал, из которого планируется построить дом. Нужно понимать, что если перекрытие у вашего дома будет из плит, сам материал будет блок, пеноблок, газобетон, керамзитоблок, а также другие тяжелые варианты, то и фундамент должен выдерживать соответствующие нагрузки. В случае с использованием дерева и перекрытием из дерева, малоэтажных строений, нагрузка на фундамент будет снижена, что позволит неплохо сэкономить на обустройстве основания.

Учесть динамические и статические нагрузки. Что касается статических нагрузок, то сюда относятся давление стен, действующее давление крыши, цоколя, общей нагрузки мебели и прочей составляющей внутри дома. Что касается динамических нагрузок, то сюда определяют ту величину давления на фундамент, которая может либо понижаться с течением времени, либо возрастать. Например, к динамическим нагрузкам можно отнести давление снега на крышу.
Марка бетона. Очень важно определить марку бетона, что будет влиять и на прочность основания и на возможность эксплуатировать дом в разных условиях. Важно учесть, какая толщина монолитной плиты фундамента подойдет для вашего проекта.

Вычисляя общую нагрузку на будущий фундамент, суммируют все, начиная от межкомнатных перегородок, несущих стен, крыши, перекрытий, окон, дверей, сезонного снега на крыше, а также других элементов в доме, которые давят на основание. Но, какой бы критерий давления массы на один квадратный метр у нас не получился, важно учесть запас. Это запас зачастую называют коэффициентом надежности. Этот критерий рассчитывается для разных групп строительного материала индивидуально, где, например, для плиты перекрытия из бетона, рекомендуется использовать запас, равный 1,3.

Порядок расчета

Итак, расчет монолитной плиты фундамента начинается с детального расчета величины подушки из песка. Именно это является важным этапом, поскольку позволяет создать надежную основу для заливки бетона. Что касается песка, то обычно здесь используют мелкозернистый горный песок, поскольку он недорогой и приемлем для подсыпки. Что касается толщины подушки из песка для монолитной плиты фундамента дома, то она варьируется в значении от 20, до 60 см.

Важным моментом укладки подложки из песка является то, что ее необходимо утрамбовать. Для этого используют специализированный инструмент, такой как виброплита. Специалисты рекомендуют поливать песок, что по итогам позволит ему еще лучше уплотниться. Это увеличит несущую способность основания. Но, последнее может отнять вплоть до 1 см толщины, что является абсолютно нормальным явлением.

Важным этапом является то, что поверх подушки рекомендуют засыпать щебень. Величина подушки из щебня равна значению от 5 до 10 см. Фракция щебня может быть небольшой, где идеально подойдет фракция 5-20. Основание после засыпки должно получиться идеально ровным относительно горизонтальной плоскости. Подушку из щебня тоже рекомендовано уплотнить.

Что касается глубины, то этот критерий зависит от типа грунта. Если недалеко от поверхности земли располагается грунтовая вода, которая может навредить бетонному основанию, то в глубину, подушку стоит делать не менее 60 см. Если грунтовые воды далеко, грунт сам по себе плотный, то достаточно разместить подушку на величину до 20 см, включительно. Толщина каждого слоя монолитной плиты фундамента рассчитывается индивидуально.

Следующим этапом можно считать расчет арматуры. Здесь определяется не только общее количество металла, но и диаметр прута, шаг между прутьями, решается возможность использования сетки. Арматуру рекомендовано связывать минимум в два слоя, где первый проходит на расстоянии 5 см от подушки из песка, а второй не доходит до верхней точки основания будущей монолитной плиты, также на 5 сантиметров. По итогу заливки у нас получится то, что арматура будет находиться внутри монолитной плиты. Каркас арматуры вяжут из прута при помощи сварочного аппарата или вязальной проволоки, с шагом не более 50 мм.

Специалисты больше склоняются к использованию вязальной проволоки, потому что ее применение позволяет арматуре немного «играть» во время пучения грунта, что исключит ее разрыв, как это бывает в случае со сварочным соединением.

Далее приступают к расчету самой плиты. Здесь крайне важно выдержать высоту ее подъема, которая не должна быть меньше 150 мм. Такая плита подойдет для легких, ненагруженных домов из каркасного материала или бревна. Что касается двухэтажных домов с плитными перекрытиями, то здесь величина плиты должна быть не менее 25 см. Редко основание заглубляют на величину промерзания, поскольку это чревато излишним вложением денежных средств в проект. Предлагаем рассмотреть калькулятор расчета толщины монолитной плиты фундамента в рамках отдельного заголовка.

Расчет толщины плиты при обустройстве дома, площадью 10 на 10 метров

Предположим, что мы строим нетяжелый дом, общей площадью основания 10 на 10 метров. Сама плита должна чуть-чуть выходить за эти рамки, а потому, необходимо добавить запас каждой страны по 10 сантиметров. Чтобы наш дом в 2 этажа с учетом перекрытий из плит 16 см толщиной, стоял долго, не имел трещин и не разрушался от времени, следует обустроить подушку из песка равную 20 см. Затем следует залить монолитную плиту, равную тоже 20 сантиметров. При этом мы условимся, что грунтовые воды находятся на большом расстоянии от поверхности, да и сам грунт представляют собой глину, с небольшим слоем чернозема.

Необходимо рассчитать количество бетона, который пойдет для плиты. Соответственно, считаем площадь основания, которая в нашем случае равняется: 10,2*10,2 = 104 квадрантных метра. Далее необходимо посчитать объем бетона, который следует завести на участок. Он будет равен значению: 104*0,25=26 кубический метр. Если в процессе расчета мы получили не целое число, как это было сейчас, где реально значение равнялось 25,89 кубических метра, то округлять всегда нужно в большую сторону, поскольку погрешность в расчетах всегда присутствует и нам нужно учесть «запас».

Далее необходимо посчитать арматуру. На этом материале экономить не стоит. Поэтому, необходимо заручиться дополнительной надежностью фундамента и использовать арматуру 14 мм. Это значение касается сечения прута. Исходя из того, что наш дом имеет 10,2 м по габаритам, мы знаем, что длина одного прута составит 10200 мм. Беря в расчет, что шаг между двумя рядом лежащими рутам будем делать 20 см, можно посчитать, что на один слой арматуры пойдет: 10200/200=51 прут. Это касается только одного направления. Соответственно, таких направлений будет 2, поскольку должен быть перехлест ячейки. Итого, на один слой пойдет 102 прута арматуры. Таких слоев у нас будет 2, поэтому нам потребуется 204 отрезка арматуры длинной по 10,2 метра.

Теперь давайте посчитаем общий метраж арматуры, которая пойдет на подготовку основания. Соответственно, мы имеем 10,2 метра длины одного прута. Умножаем это значение на количество прутов, что в нашем случае составило 204 единицы. Итого, получаем, 2080 метров. Лучше взять с запасом, примерно, 2100 метров.

Известно, что масса одного килограмма арматуры, диаметр которой 14 мм, равен, 1,2 кг. Итого, умножаем 2100 на 1,2 кг, что позволит рассчитать общую массу металла (2500 кг).

Чтобы связать между собой верхнюю и нижнюю плоскость арматуры, потребуется вертикальный стержень. Чтобы его рассчитать, необходимо вычесть из максимальной толщины монолитного фундамента, значение, которое будет равняться расстоянию от песчаной подушки до первого слоя арматуры. В нашем случае это равняется разнице: 25-6 = 19 см. Стандартный шаг, который используется при армировании, равен 40 см. Исходя из этого значения, мы получаем, что на один пруток пойдет порядка 26 опорных точек. Это значение следует перемножить на 26 и получить 676 прутков, которые потребуются в качестве опоры для слоев арматуры.

Теперь посчитаем массу и метраж. Соответственно 676 штук умножаем на 0,19 метров одного прутка. Это составит 128 метров общей длины. Далее необходимо умножить метраж на вес одного метра, что составит: 128*1,2 = 153 кг. Суммируем значения массы, прибавляем небольшой запас и получаем, что для армирования нашего основания нам потребуется порядка 2700 кг арматуры. Подробный расчет выполнен не случайно, поскольку брать металл на вес, зачастую дешевле, чем брать поштучно. В нашем случае у нас получилось металла более 2,5 тонн, на что можно получить хорошую скидку.

Перед заливкой бетона важно положить гидроизоляцию. В качестве гидроизоляции может выступать геотекстиль, либо полиэтиленовая пленка, расчет которой считается по площади основания. В нашем случае нам необходимо 104 квадратных метра пленки, с учетом запаса.

Пленка будет защищать от влаги со стороны грунта, а также на время высыхания позволит сохранить влагу внутри бетона, равномерно выпаривая ее через поверхность. В таком случае бетон сможет достигнуть максимальной прочности, что, отразится на качестве эксплуатации здания в целом.

Далее необходимо подготовить подъезд к месту заливки, и желательно, чтобы подъезды были со всех четырех сторон будущего здания. Что касается кубатуры бетона, то ее мы уже посчитали, когда рассчитывали объем будущего основания. В нашем случае он составил порядка 26 кубического метра. Что касается самого бетона, то специалисты рекомендуют использовать марку не ниже м250-м300. Бетон более высокой марки тоже использовать не стоит, поскольку его назначение имеет специфический характер, ведь при использовании в частных сферах он может принести больше минусов, чем плюсов.

Что касается песчаной подушки, о которой мы говорили на ранних этапах, то она должна выходить на величину до 1 метра больше, чем площадь основания будущего дома. Поэтому, рассчитывая объем песка, учитывают длину, равную 11,2 метра. При толщине подушки, равной 30 см, нам потребуется: 11,2*11,2*0,3 = 37 кубических метров песка.

В заключение: полезные советы специалистов

Если вы усвоили, как рассчитать толщину фундамента, то все равно важно не забывать о почве. Если почва имеет пучинистую структуру, то она способна опуститься и подняться до 5 см за год. Это чревато последствиями, поскольку фундамент будет играть, что может привести к образованию трещин в основании.

Что касается арматуры, то лучше всего связывать ее между собой проволокой. Как мы и говорили раньше, даже в полностью застывшем бетоне, связанная арматура может немного «играть», что делает ее подвижной. Это сохранит общую структуру основания, и не позволит появиться трещинам. Не экономьте на материале, особенно на бетоне и на количестве арматуры. Помните, что снижая диаметр арматуры на 1 порядок, вы теряете до 5-8% несущей способности основания.

Заливать бетон на землю без песка тоже нельзя. Не забывайте утрамбовать подушку. Постарайтесь залить бетон за один день, поскольку это позволит добиться большей прочности конструкции. Учитывайте, что минимальная толщина фундамента в виде монолитной плиты не может быть менее 15 см.

Толщина фундаментной плиты для домов из газобетона, бруса и кирпича

Главным элементом строящегося объекта является несущее основание. Его тип зависит от предполагаемой нагрузки здания, климата, а также вида грунта и рельефа местности. Монтаж единой фундаментной плиты под домом позволяет возвести прочную систему, оказывающую сбалансированное давление на грунт.

Оглавление:

Преимущества и недостатки
Пошаговая технология строительства
Что влияет на толщину?
Правила самостоятельного расчета

Плюсы и минусы

Армированный несущий монолит является простейшим вариантом жесткого и надежного фундамента с разной величиной заглубленности. Его положительные и отрицательные стороны определяются типом постройки.

Плюсы	Минусы
Фактически не углубляется, находится на поверхности почвы, затраты на земляные подготовительные работы минимизированы.	Монтируется под каркасные, каменно-кирпичные и газобетонные строения высотностью не более 3 этажей.
Плита может быть возведена на любых видах грунта, имеет высокую морозостойкость. За счет песчано-гравийной подушки не деформируется, почти не дает усадки.	Срок работ увеличивается, так как требуется выдержать полный цикл застывания бетона.
Гарантированный срок эксплуатации, при соблюдении нормативов >150 лет.	Необходима укладка гидроизоляционного слоя и качественного дренажа.
Поверхность монолита не требует выполнения стяжки пола при отделке и настилании покрытий.	Площадка под заливку фундаментной плиты должна быть выровнена, не иметь наклона.
Заливка не предполагает высоких квалификационных умений. Большая площадь соприкосновения с землей защищает от проникновения талых и грунтовых вод.	За счет использования большого количества арматуры и бетонной смеси имеет высокую стоимость, которая при возведении заглубленной конструкции может достигать 50 % цены всего строительства.

В зависимости от региона для предотвращения промерзания грунта предусматривается утепление фундаментного монолита.

Подготовительный этап включает в себя проведение исследования почвы, выбор наиболее подходящего места бетонирования и выемку почвенного слоя под котлован установленной проектом глубины.

1. По всему периметру формируется уплотняющая подсыпка 20-40 см, состоящая из песка с гравием либо щебнем. Толщина каждого слоя в основном одинаковая. Он распределяет нагрузку, компенсируя ее:

гасит вспучивание грунта с высокой влажностью;
уравновешивает малую плотность;
является дренажной прослойкой.

Размер фракции щебня или гравия определяет способность конструкции пропускать под собой воду без ущерба прочности.

2. На подготовленную подушку или между ее слоями укладывается гидроизоляция, при необходимости стыки герметизируются. Это действие позволяет защитить основание от намокания, предотвратить появление плесневелого грибка и разрушения объекта.

3. Вокруг котлована обустраивается дренажная система, и устанавливаются опалубка.

4. Выполняется вязка двухконтурного арматурного каркаса:

сечение металлического прутка >12 мм;
минимальное расстояние между ребрами – 10 см;
арматурная решетка укладывается с шагом в 20-30 см;
перпендикулярно расположенные части соединяются вязальной проволокой;
расстояние от каркаса до края плиты должно составлять >5 см.

5. Заливается бетонная смесь марки М300 и выше. Процесс бетонирования производится сразу. Если это неосуществимо, то котлован заполняется постепенно, слоями по 15-20 см, с временными промежутками, не превышающими 12 часов.

Чтобы не произошло нарушения пропорционального соотношения компонентов в бетоне, нужно сохранять правильный температурно-влажностный режим во время затвердевания.

Прочностные характеристики набираются основанием в течение 28 дней, однако добавка присадок позволяет значительно сократить этот период. После застывания конструкция гидроизолируется битумно-обмазочными материалами. Весь процесс занимает довольно много времени.

От чего зависит толщина?

В большинстве случаев максимальная толщина фундаментной плиты равна 50-60 см, так как больший размер требует значительных финансовых вложений.

1. Конструктивный расчет параметров включает в себя:

массу возводимого объекта, получаемую посредством перемножения площадей кровли, перекрытий и стен с удельным весом строительных материалов;
среднестатистические характеристики состава почвы;
равномерность залегания пластов.

2. Вычисление высоты монолита невозможно произвести без учета бетонного слоя над и под арматурным каркасом, а также сечения прутка. В процесс обустройства включаются дренажный слой и песчаная подушка.

Материал сооружения	Толщина основания, см
Газобетон и другие легкие строительные составляющие	15
Дома из блоков	25-30
Двухэтажные дома из газобетона, а так же каменно-кирпичные строения	50

3. Расчет толщины плитного фундамента напрямую зависит от материала, из которого производится монтаж здания. Результат должен соответствовать нормативам СНиП и ГОСТ. Если планируется возводить кирпичный дом, то толщина варьируется в пределах 35-40 см.

Для определения общего количества раствора перемножаются площадь и высота основы. При этом из полученного в итоге результата требуется вычесть массу и размер термоизоляции.

Как выполняется расчет?

Толщина фундаментной плиты и жесткое ее армирование позволяют предохранить здание от деформаций, справиться с изменением нагрузок в разных частях сооружения.

1. Двухэтажный дом дает изгибающую нагрузку с центром посередине. Если предполагается возведение дома с небольшим количеством несущих стен, то для снижения вероятности разрушения требуется увеличить высоту.

2. Толщина плиты для такого дома и прочих объектов, имеющих прямоугольное основание, рассчитывается по формуле:

S > K_{(надежности)} × F / K_(работ) × R	S – площадь, см2.
	K_{(надежности)}– фиксированные данные, в среднем 1,2.
	F – объединенная нагрузка, получаемая от строения, меблировки, а также действия снега и ветра.
	K_(работ) – варьируется от 0,7 до 1,05, зависит от грунта.
	R – расчетные параметры сопротивления почвы, кг/см2

3. Если деревянный или кирпичный дом имеют фундамент неправильной формы, чтобы узнать его площадь, надо:

разбить его на простые геометрические фигуры;
вычислить объем каждой части;
сложить полученный результат.

V_(общ) = (S₁h) + (S₂ h)+ …n	V_(общ)– общая площадь монолита.
	S_{1, 2} и т.д. – размер площадей полученных фигур.
	h – высота.

При планировании возведения коттеджа, состоящего не из одного этажа или имеющего жилую мансарду, к полученной высоте дополнительно прибавляется 35 см. Для дома из газобетона и других легких сооружений, возводимых на твердых грунтах, можно использовать среднестатистическую величину высоты, равную 30-40 см. Во всех остальных случаях расчет перед заливкой монолитного основания обязателен, так как только оптимальное давление на грунт позволит фундаменту выполнить возложенные на него функции. Превышение допустимой массы даст сильную усадку грунта, а при недостаточном весе плита будет излишне подвижной, что может привести к деформации построенного на ней здания.

Монолитная плита фундамента для дома, гаража: толщина, пошаговая инструкция, схемы

Плитный фундамент считается самым надежным и выбирается при строительстве домов на неустойчивых и подтапливаемых почвах. Этот тип оказывает минимальное воздействие на грунт и обеспечивает равномерное распределение всех весовых нагрузок. Технология заливки сама по себе простая, основной акцент делается на расчете параметров плиты, а именно: глубины заложения, высоты подушки, марки и толщины бетона, сечения арматуры, потребности в утеплении. Диапазон варьируется от 15 до 35 см, если расчетная величина отличается, то рассматриваются другие варианты основ.

Оглавление:

Описание конструкции
Как рассчитать толщину фундамента?
Возведение монолитного основания по шагам

Особенности плитного фундамента

Представляет собой бетонный монолит с двумя рядами сетки из арматуры, размещаемый поверх утрамбованной песчаной подушки, в особо сложных случаях – усиленный ребрами жесткости снизу. Величина затрат на его строительство зависит от степени заглубленности основания: на устойчивых почвах оно практически сравнивается с землей и требует минимальных вложений и усилий. На плывущих грунтах или при необходимости организации подвального пространства на плитный фундамент уходит до 1/3 общестроительного бюджета, так как закладка проводится ниже уровня промерзания.

Существуют нормы, согласно которым слой армосетки размещается на расстоянии не менее 5 см от края плиты, 7 – между собой, минимальное сечение арматуры – 12 см. С учетом укладки двух прутьев в решетку итоговая толщина составляет 21,8 см. Но использовать его по умолчанию нельзя, точные параметры монолитного фундамента определяет расчет. Полученное значение сравнивают с рекомендуемым с учетом веса здания и геологических условий участка:

Объект строительства	Для устойчивых грунтов	Для сильно пучинистых
Хозяйственные постройки летняя кухня, баня, гараж	10-15	15-20
Толщина плиты для дома из газобетона, пиломатериалов или ОСБ (1-2 этажа)	25	30
То же для здания из кирпича или бетона более двух этажей	25-30	30-35

Толщина плиты для деревянного дома зависит от этажности, при использовании хорошо просушенных материалов их удельный вес не превышает 600 кг/м³, что в 2,5-3 меньше, чем у кирпича. Как следствие рекомендуемое значение составляет 30 см.

Последовательность расчета толщины будущей плиты

К исходным данным относят: все весовые нагрузки, включая снеговые, удельное давление на грунт для данного типа фундамента (справочная величина, зависит от типа почвы), площадь постройки. Вес самой монолитной плиты игнорируется благодаря ее размещению на песчаной подушке. Основные этапы расчета при этом:

Анализ и грунта и определение оптимального удельного давления на фундамент.
Расчет массы постройки. Суммируется вес стен (включая отделку и утеплитель), перекрытий, кровельных конструкций, мебели, снега на крыше зимой.
Определение удельной нагрузки на грунт путем деления веса дома на площадь и сравнение ее с нормативным значением. Полученная разница умножается на размеры плитного фундамента, итоговое число соответствует его требуемой массе.
Расчет оптимального объема (деление предыдущего значения на плотность бетона) и толщины монолита.
Округление до ближайшей величины, кратной 5 (не важно в какую сторону).
Перерасчет массы монолитного фундамента и сравнение его с рекомендуемой, расхождение не должно превышать ±25 %.

Следующим шагом является определение оптимальной глубины заложения и толщины подушки из щебня и песка, эти факторы напрямую зависят от типа почвы. Минимальная высота траншеи – 60 см, но такая закладка допустима лишь на устойчивых грунтах. Во всех остальных случаях плитный фундамент размещается на 60 см ниже уровня промерзания. Толщина засыпки зависит от веса постройки, минимум составляет:

Для гаража – 25 см.
Легких щитовых конструкций – 15 см.
Фундамента для дома из бруса – 25-30 см.
Для здания из кирпича и бетона – 50 см (из ни 20 – щебень, 30 – песок).

Этот слой обеспечивает равномерность распределения весовой нагрузки, на сложных почвах его увеличивают на 5 см как минимум.

Этапы строительства монолитного фундамента по шагам

Работы начинаются с анализа состояния грунта и расчета толщины самого основания и подушки под ним, после чего определяется требуемое количество стройматериалов. При возведении монолитной плиты рекомендуется придерживаться следующей схемы действий:

1. Разметка участка и земляные работы.

2. Настил геотекстильного полотна по дну и периметру стен выкопанного котлована.

3. Размещение дренажного отвода. Необязательный этап, выбирается при высоком уровне грунтовых вод. В этом случае по дну котлована прорывают неглубокие траншеи, закрываемые тем же геотекстилем, поверх которого прокладываются пластиковые трубы с отверстиями. После чего их засыпают щебнем и накрывают еще одним слоем сетки. Рекомендуемая схема расположения труб – поперек будущей монолитной плиты.

4. Организация подушки, первым засыпается и трамбуется щебень (на особо сложных грунтах – пропитанный битумом), после чего эту операцию повторяют с песком, для облегчения процесса уплотнения его слегка смачивают. На этом этапе задействуется вибротехника, достичь нужной плотности без оборудования непросто.

Важный нюанс: используется песок только крупных фракций, при превышении толщины подушки свыше 10 см он трамбуется послойно.

5. Прокладка коммуникаций согласно заранее составленной схемы (при необходимости). Этот этап проводится одновременно с предыдущим, водопроводные или канализационные трубы размещаются поверх прослойки из щебня. Сверление монолитной фундаментной плиты после застывания считается грубейшим нарушением технологии, важно продумать любые мелочи.

6. Выравнивание дна котлована тощим бетоном. Еще один необязательный, но рекомендуемый этап, выбираемый при риске подтапливания или смещения грунта. Толщина заливаемого слоя – в пределах 10 см.

7. Монтаж опалубочных конструкций, проверка разметки и отклонений по уровню.

8. Настил рулонной гидроизоляции с обязательным выпуском по краям около 1 м. Опытные строители используют не менее двух слоев, все стыки обрабатывают паяльником.

9. Утепление будущей монолитной плиты (рекомендуется) – укладка экструдированного пенополистирола по дну и бокам котлована с учетом отверстий для коммуникаций. Их толщина учитывается заранее, до начала монтажа опалубки.

10. Армирование – перевязка железных прутьев с минимальным сечением в 12 мм с помощью пластиковых хомутов или проволоки с интервалом от 20 до 30 см. Сетка размещается в два слоя, нижний связывается из более толстой и прочной арматуры. На этом этапе важно не повредить утеплитель (при наличии) или гидроизоляцию, поэтому под прутья размещают специальные пластиковые подпорки.

11. Заливка бетона. Этот этап проводится в один день, при большом объеме фундамента имеет смысл заказать готовый раствор. Допускается самостоятельное приготовление бетона с маркой прочности не ниже М300, но допустимый перерыв в процессе не превышает 12 часов. Бетон заливается, разравнивается и трамбуется исключительно послойно по всему периметру монолитной плиты. Заполнение отдельными участками приводит к образованию трещин, этот фактор является еще одним доводом в пользу заводского раствора. Залитый бетон уплотняется глубинными вибраторами, в крайнем случае – вручную, после чего его поверхность разглаживается, выравнивается рейками и накрывается полиэтиленовой пленкой.

12. Выдержка монолитного фундамента – не менее 4 недель, с обязательным уходом за поверхностью (обрызгивании водой) в течении первых 7-10 дней.

13. Снятие опалубки, гидроизоляция боковых стен плиты, а именно – поднятие и крепление к стенам отложенных ранее рулонных стройматериалов.

Указанная технология строительства фундамента требует значительных вложений и трудозатрат, важно понимать, что все они будут бесполезны при выборе неправильной толщины плиты или глубины ее заложения. Такие этапы, как анализ состояния грунта, расчет параметров основания и непосредственно бетонирование однозначно стоит доверить специалистам. Данная пошаговая инструкция подходит для возведения плоской монолитной железобетонной плиты, при необходимости прокладки ребер жесткости процесс усложняется: подготавливаются специальные траншеи вдоль несущих стен с шагом не менее 3 м. Но их точные размеры и интервал определяет сложный инженерный расчет, в частном строительстве этот вариант используется редко.

Минимальная толщина бетонной плиты, балки, колонны, фундамента

Минимальная толщина бетонной плиты, балки, колонны, фундамента и других элементов конструкции выбирается в соответствии с проектными требованиями в соответствии со стандартными нормами. Представлена минимальная толщина бетонных конструктивных элементов на основе ACI 318-14, IRC 2009, IS 456 2000 и UBC 1997.

Процесс проектирования включает правильное предположение о размерах структурных элементов, а затем проверку предложенных размеров, чтобы убедиться, что они соответствуют требованиям проекта.

Если надлежащие структурные размеры не предполагаются, то проектирование потребует много времени и значительных усилий, поскольку потребуются существенные испытания, пока не будут определены удовлетворительные размеры.

Поэтому в большинстве кодов указаны минимальные размеры и, в частности, толщина практически для всех конструктивных элементов.

1. Минимальная толщина плиты

1.1 Минимальная толщина односторонней плиты

ACI 318-14 обеспечивает рекомендуемую минимальную толщину односторонней сплошной плиты, как указано в Таблице 1, если не рассчитываются прогибы.

Таблица 1 Минимальная толщина односторонней сплошной плиты, если не рассчитаны прогибы

Примечания: Приведенные значения должны использоваться непосредственно для элементов из бетона нормального веса и арматуры класса 420. Для других условий значения должны быть изменены следующим образом:

а) Для легкого бетона, имеющего равновесную плотность ( wc) в диапазоне от 1440 до 1840 кг/м3, значения должны быть умножены на (1,65 – 0,0003 wc ) , но не менее 1,09.

b) Для fy , отличного от 420 МПа, значения умножаются на (0,4 + fy /700) .

1.2 Минимальная толщина ребристой плиты

ACI 318-14 рекомендует такое же значение для ненапряженных балок, как указано в Таблице 2. Согласно Единым строительным нормам (UBC) минимальная толщина ребристой плиты должна составлять ребра или 51 мм.

Толщина плиты со встроенными трубопроводами и трубами

UBC рекомендует, чтобы минимальная толщина плит со встроенными кабелепроводами и трубами на 25 мм превышала общую общую толщину кабелепроводов или труб.
ACI 318-14 указывает, что наружный размер трубопроводов и труб не должен превышать 1/3 общей толщины плиты, стены или балки, в которую они встроены

1.3 Минимальная толщина плиты на земле

UBC рекомендует, чтобы минимальная толщина бетонных плит перекрытий, опирающихся непосредственно на землю, составляла 89мм, в то время как BCGBC4010A – Применение структурных принципов к жилым малоэтажным конструкциям определяет минимальную толщину 100 мм.

1,5 Минимальная толщина двухсторонней плиты

ACI 318-14 предоставил рекомендации по определению минимальной толщины плиты (включая плиты с балками, плоские плиты, плоские плиты)

1,6 Минимальная толщина откидной панели22 1,6 иногда опускают панели, используемые в верхней части колонн, для повышения прочности плит на сдвиг. Минимальная толщина откидных панелей должна составлять четверть толщины плиты за пределами откоса.

2. Минимальная толщина балок

ACI 318-14 предоставляет рекомендуемую минимальную толщину для ненапряженных балок, как указано в Таблице 2, если не рассчитываются прогибы.
Канадская ассоциация стандартов CSA предоставляет аналогичную таблицу, за исключением одного непрерывного конца, который составляет 1/18.

Минимальная толщина ненапряженных балок, приведенная в таблице 2, если не рассчитываются прогибы

Примечания: Приведенные значения должны использоваться непосредственно для элементов из нормального бетона и арматуры класса 420. Для других условий значения должны быть изменены следующим образом:

а) Для легкого бетона с равновесной плотностью ( wc) в диапазоне от 1440 до 1840 кг/м3 значения умножаются на (1,65 – 0,0003 wc ) , но не менее 1,09.

b) Для fy , отличного от 420 МПа, значения умножаются на (0,4 + fy /700) .

Глубина балки также может быть оценена на основе отношения пролета к глубине. IS 456 2000 обеспечивает отношение пролета к глубине для управления отклонением балки, как указано в таблице 3.

Таблица 3: Отношение пролета к глубине в зависимости от пролета и типа балок, IS 456 2000

3. Минимальная толщина колонн

быть выбраны для колонн, таких как квадратные, прямоугольные, трапециевидные, цилиндрические и другие.

4. Минимальная толщина стен

4.1 Несущие стены

UBC рекомендует минимальную толщину несущей стены 1/25 поддерживаемой высоты или длины, в зависимости от того, что меньше или не меньше 102 мм.

4.2 Внешняя стена подвала и фундаментная стена

Согласно UBC, минимальная толщина наружной стены подвала и фундаментной стены составляет 191 мм.
Такое же значение рекомендуется Международным жилищным кодексом (IRC 2009) для фундаментной стены.

5. Минимальная толщина фундамента

Фундамент на грунте

Минимальная глубина фундамента на грунте рекомендуется составлять 150 мм.

Фундамент на свае

Минимальная глубина фундамента на свае рекомендуется составлять 300 мм

Фундамент из простого бетона

такое же значение предлагает UBC. Следует знать, что простое структурное основание не подходит для использования в качестве верхней части свай.

Сплошной фундамент

Минимальная толщина стеллажа 300 мм.

6. Minimum Thickness of Other Concrete Members

Table 4: minimum thickness for other structural elements

Axially Loaded HSS Column to Base Plate Connections

By Kim Olson, PE
Технический консультант, Институт стальных труб

Детализация колонны из быстрорежущей стали для опоры на бетонный фундамент является одним из наиболее сложных соединений в конструкции. В процессе изготовления элемент из быстрорежущей стали обычно распиливают, чтобы создать плоскую поверхность элемента для передачи конструкционных нагрузок на опорную плиту. Соединение быстрорежущей стали с опорной плитой, обычно сварным швом, зависит от нагрузки и ее величины. Под опорную плиту заливается раствор для обеспечения равномерного прилегания плиты к бетонному основанию. Анкерные болты предназначены для сопротивления временным монтажным нагрузкам, присутствующим во время строительства, а также комбинированным усилиям сдвига и подъема, передаваемым через соединение из-за требований к структурной нагрузке здания.

Рисунок 1 – Опорные плиты из быстрорежущей стали с двумя различными конфигурациями анкерных болтов

Осевая сжимающая нагрузка:

Опорные плиты для круглых и прямоугольных колонн из быстрорежущей стали, воспринимающие сжимающие нагрузки, могут быть рассчитаны только с использованием общепринятых положений, разработанных для широкополочных (WF) колонн, в первую очередь Руководство по проектированию AISC 1. Этот метод проектирует опорную плиту на основе консольного выступа опорной плиты из стен HSS. Расположение критической секции изменено для секций HSS (см. рис. 2). В Руководстве по проектированию 1 указано, что расстояния «m» и «n» для круглых HSS могут быть определены с использованием консольной проекции, равной 0,8 наружного диаметра. Для прямоугольного HSS выступ консоли можно принять равным 0,9В 5 раз больше внешнего размера HSS. Обратите внимание, что консольная проекция λn, приемлемая для колонн WF, не может использоваться для колонн из быстрорежущей стали в соответствии с Руководством по проектированию 1 AISC. Чтобы уменьшить прогиб опорной плиты, рекомендуемая минимальная толщина опорной плиты составляет примерно одну пятую от консольной проекции, м» или «н». Соединение быстрорежущей стали с опорной плитой может быть выполнено с минимальным угловым сварным швом по всему периметру. Если колонна находится в чистом сжатии и анкерные болты не расположены по углам опорной плиты, угловой шов требуется только вдоль рабочей плоскости колонн из быстрорежущей стали. Однако, если болты расположены по углам опорной плиты и колонн из быстрорежущей стали, сварка требуется в углах из быстрорежущей стали, поскольку критическая линия текучести будет образовываться в плите по углам из быстрорежущей стали.

Рисунок 2-AISC (1997)

Осевая растягивающая нагрузка:

Исследователи провели достаточное количество испытаний колонн с широкими полками на условия подъемной нагрузки для создания действующих процедур расчета. К сожалению, аналогичные процедуры для столбцов HSS недоступны. Процедура с широкими полками не может быть напрямую перенесена на опорные плиты для колонн из быстрорежущей стали, поскольку геометрия соединения требует, чтобы расположение анкерных болтов отличалось от колонны. Анкерные болты для колонн WF могут быть размещены близко к стенке, в пределах глубины элемента, что сводит к минимуму плечо изгибающего момента внутри плиты. В случае опорной плиты колонны из быстрорежущей стали анкеры должны располагаться на расстоянии от поверхности колонны по периметру опорной плиты, чтобы можно было затянуть гайку анкерного болта во время установки. Если опорная плита не является жесткой (т. е. толстой), анкерные болты будут подвергаться подрывному действию, которое необходимо учитывать при проектировании.

Обратите внимание на процедуру расчета опорной плиты AISC Design Guide 1 для колонн WF, если она используется для колонн из быстрорежущей стали, предполагается, что плоскость изгиба находится на лицевой стороне колонны из быстрорежущей стали, а часть плиты за колонной выступает в качестве консоли. Размер между анкерным болтом и плоскостью изгиба представляет собой плечо момента, которое следует использовать при расчете толщины опорной плиты. В этом процессе используется более широкая эффективная ширина и меньшее плечо момента, что приводит к более тонкой опорной плите, что может быть неконсервативным.

Рисунок 3 – Типичное расположение анкерных болтов из быстрорежущей стали, плоскость разрушения и эффективная ширина

Здесь представлен разумный подход к проектированию опорной плиты для колонны из быстрорежущей стали под подъемной нагрузкой, предполагающий, что анкерные болты размещены рядом с каждым углом опорной плиты (см. рис. 3). Задача в этой задаче — найти плоскость разрушения и соответствующую ей эффективную ширину. Как показано на рисунке 3, предположим, что плоскость разрушения расположена в углу колонны. Эффективную ширину трудно определить, но один из вариантов — использовать плоскость изгиба под углом 45 градусов для эффективной ширины. В качестве альтернативы, в Руководстве по соединениям полых структурных секций AISC рекомендуется эффективная ширина 2L с максимальной шириной 5 дюймов.

В качестве альтернативного варианта расположения анкерные болты можно расположить с двух сторон прямоугольной колонны (см. рис. 4). В этом случае опорная плита может быть рассчитана с использованием положений, разработанных для соединения торцевой плиты, опять же с учетом подталкивающего действия. Аналогичным образом положения конструкции торцевой пластины могут быть использованы для круглой колонны при подъеме с не менее чем четырьмя анкерными болтами, симметрично расположенными вокруг колонны.

Рисунок 4 – Альтернативное расположение анкерных болтов

Наиболее экономичным соединением между колонной из быстрорежущей стали и опорной плитой является угловой сварной шов. Для элемента, нагруженного растяжением, где нагрузка перпендикулярна оси сварного шва, увеличение направленной прочности (AISC 360-16, раздел J2.4b) не должно применяться. Недавние испытания (Packer, 2016) пришли к выводу, что при включении коэффициента увеличения направленной прочности в расчет прочности угловых сварных швов из быстрорежущей стали с опорными плитами адекватные коэффициенты безопасности не достигаются. Если угловой шов не соответствует требуемой нагрузке, лучше всего использовать сварной шов с частичным проплавлением, с усилением или без него. Хотя указание сварного шва с полным проплавлением может быть экономичным для проектирования, это совсем не экономично для изготовления и контроля, поэтому его следует избегать. Обратите внимание, что углы колонн из быстрорежущей стали должны быть сварены для колонн, передающих момент или напряжение.

Ссылки:

AISC, 1990, Руководство по проектированию стали, серия 1: Опорные плиты колонн, AISC, Чикаго, Иллинойс.

AISC, 1997, Руководство по соединению полых структурных секций, AISC, Чикаго, Иллинойс.

Маццеи, Д., 2012 г., «Проектирование опорных плит колонн для поднятия», журнал STRUCTURE, NCSEA, август 2012 г.

Пакер, Дж.А. и Хендерсон, Дж. Э., 1992, Соединения полых конструкций и фермы, CISC, Уиллоудейл, Онтарио, Канада.

Пакер, Дж. А., Сан, М., и Тусиньян, К., 2016 г., «Экспериментальная оценка методов проектирования угловых сварных швов полых структурных секций», Журнал проектирования конструкций, ASCE, май 2016 г., том. 142, выпуск 5.

Ноябрь 2017 г.

Скачать PDF

Фундаменты и плиты для строительства домов

Последнее обновление: четверг, 02 февраля 2023 г. | Строительство домов

FOOTINCS

Фундаменты воспринимают нагрузки дома через столбы или фундаментные стены и затем передают эти нагрузки на почву. Тип и размер фундаментов должны соответствовать почвенным условиям и располагаться достаточно глубоко под землей, чтобы защитить их от воздействия мороза. Мороза также можно избежать, обеспечив хороший дренаж вокруг фундамента для отвода воды от здания. В некоторых случаях изоляцию можно использовать для защиты от замерзания мелкозаглубленных фундаментов. При использовании этого подхода обычно требуется грамотный дизайн.

Расстояние между основанием фундамента и конечным покрытием обычно должно быть не менее глубины промерзания. В таблице 3 показаны минимальные глубины для нескольких почвенных условий. Там, где использовалась насыпь, фундамент должен простираться ниже насыпи до ненарушенного грунта или должен быть спроектирован в соответствии с состоянием насыпи.

Фундамент стены

Размер фундамента стены должен соответствовать требованиям строительных норм и правил. В таблице 4 представлены размеры бетонных оснований на среднем стабильном грунте. Однако, если расстояние от уровня грунтовых вод до опорной поверхности равно ширине фундаментов, размеры фундаментов, указанные в таблице 4, следует удвоить. Если почвенные условия и конструкция не позволяют делать траншеи с острыми краями, в качестве фундаментов следует использовать боковые опалубки.

Фундаменты должны выступать за каждую сторону стены не менее чем на 4 дюйма (100 мм) и без усиления.

Размер фундаментов.

толщина стенки ключ гидроизоляции выступа (рекомендуется)

глубина не менее выступа и 4″ (100 мм) минимальная ширина толщина стены выступ гидроизоляции (рекомендуется)

глубина не менее выступа и 4″ (100 мм) минимальная

толщина должна быть не менее выступа за пределы стены. Фундаменты никогда не должны иметь толщину менее 4 дюймов (100 мм) (рис. 8). Если грунт имеет низкую несущую способность, могут потребоваться более широкие армированные фундаменты. Местные строительные чиновники часто могут дать полезный совет о местных условиях.

Ключ, вырезанный в верхней части фундамента, является хорошей практикой, которая помогает стене фундамента сопротивляться боковому давлению земли, давящей на нее.

Если выемка фундамента неровная и местами слишком глубокая, для выравнивания выемки можно использовать уплотненный гранулированный мат. Выкопанный материал не должен использоваться в качестве основания.

Траншеи для труб непосредственно под фундаментами стен должны быть залиты бетоном.

Деревянные фундаменты

Для консервированных деревянных фундаментов сплошные деревянные фундаменты обычно более практичны и экономичны, чем бетонные фундаменты. Деревянные основания и зернистый дренажный слой действуют вместе, распределяя нагрузку от конструкции на ненарушенный грунт. Размеры внутренних и внешних опор и методы строительства приведены в публикации Canadian Wood Council «Постоянные деревянные фундаменты».

Фундаменты колонн

Фундаменты для стоек или колонн (рис. 9 и 10) должны располагаться так, чтобы элементы, которые они поддерживают, находились по центру. Фундаменты различаются по размеру в зависимости от допустимого давления грунта и нагрузки, которую они выдерживают. На среднем стабильном грунте обычные размеры составляют 4,3 кв. фута (0,4 м2) (около 25 x 25 дюймов (640 x 640 мм)) для одноэтажных домов и 8 кв. футов (0,75 м2) (34 x 34 мм). д. (870 х 870 мм)) для двухэтажных домов. Минимальная толщина фундаментов колонн без армирования должна быть не менее 4 дюймов (100 мм). Толщина также никогда не должна быть меньше

Стальная колонна, опирающаяся на стальную опорную плиту, опирающуюся на фундаменты. Основание колонны встроено в бетонный пол. В таблице 4 приведены минимальные размеры фундамента для нормальных условий.

слой защитной мембраны или полиэтилена вокруг стальной колонны для нарушения сцепления бетона с плитой

Стальная колонна Бетонный пол Влагонепроницаемый гранулированный заполнитель Стальная несущая плита Толщина выступа Бетонное основание

Толщина основания не должна быть меньше выступа и не менее 4 дюймов (100 мм).

Стальная колонна Бетонный пол Влагонепроницаемая гранулированная стальная несущая плита Толщина проекции Бетонное основание o

Деревянная колонна на бетонном основании. Полиэтиленовый слой отделяет дерево от бетона. Основание колонны можно пропитать антисептиком для древесины для дополнительной защиты от влаги.

Деревянная колонна на бетонном фундаменте. Полиэтиленовый слой отделяет дерево от бетона. Основание колонны можно пропитать антисептиком для древесины для дополнительной защиты от влаги.

деревянная колонна, бетонный пол, гидроизоляция, гранулированный наполнитель из полиэтилена вокруг деревянной колонны, толщина проекции бетонного основания, деревянная колонна, бетонный пол, гидроизоляция, гранулированный наполнитель, слой полиэтилена вокруг деревянной колонны, толщина проекции, бетонное основание, чем проекция подушки фундамента колонны, измеренная от края основания колонны пластину до края опорной площадки. Фундаменты для каминов и дымоходов обычно укладывают одновременно с другими фундаментами.

Ступенчатые фундаменты

На участках с крутым уклоном или там, где в части земляных работ встречается неустойчивый грунт, могут потребоваться ступенчатые фундаменты. Они также могут потребоваться в двухуровневых домах. Вертикальная часть ступени должна располагаться одновременно с основанием. Нижний уровень

Уровень входа ниже линии промерзания

24 дюйма (600 мм) минимальная толщина ступени основания на ненарушенном грунте Уровень входа ниже линии промерзания

24 дюйма (600 мм) минимальная толщина ступени основания на ненарушенном грунте основания составляет всегда размещается на нетронутой почве или уплотненной гранулированной насыпи при каждом уровне прогона.

Вертикальное соединение между фундаментами у ступени должно быть из бетона толщиной не менее 6 дюймов (150 мм) и той же ширины, что и фундаменты (рис. m). На крутых склонах может потребоваться более одной ступеньки. За исключением скалы, вертикальное расстояние между ступенями не должно превышать 24 дюйма (600 мм), а горизонтальное расстояние между ступенями должно быть не менее 24 дюймов (600 мм). Для песка или гравия рекомендуется вертикальное расстояние между ступенями не более 16 дюймов (400 мм). Для очень крутых склонов, где эти ограничения не могут быть соблюдены, могут потребоваться специальные основания.

ФУНДАМЕНТ

Фундаментная стена несет пол, стены, крышу и другие строительные нагрузки (включая снег и нагрузку от людей) до фундаментов. Обычно используются три материала: монолитный бетон, бетонные блоки и консервированная древесина. Также можно использовать сборные железобетонные или стальные фундаменты.

Толщина стен из бетона и бетонных блоков может варьироваться от 6 до 12 дюймов (от 150 до 300 мм) в зависимости от их глубины ниже уровня земли и боковой поддержки, обеспечиваемой системой перекрытия. В таблице 1 указана минимальная толщина стены фундамента для блоков из монолитного бетона и бетонной кладки в устойчивых грунтах.

При наличии неустойчивых грунтов строительство фундаментных стен должно осуществляться в соответствии с проверенной местной практикой или по специальному проекту инженера.

Опалубка для фундаментов

Щебень или крупнозернистый мат используются по периметру и под цокольной плитой для дренажа, а также для смягчения радона, если будет обнаружено, что это проблема. Целесообразно заранее распределить слой камня вокруг фундамента, чтобы обеспечить чистую сухую поверхность для работы.

Опалубка для бетонных стен должна быть герметичной, хорошо закрепленной и связанной, чтобы выдерживать давление бетона. Многоразовые формы изготавливаются из фанеры или стали, и для соединения двух сторон опалубки используются стальные стяжки (рис. 12). Стяжки обычно разрываются, чтобы снять опалубку после затвердевания бетона. При отсутствии этих форм опалубку можно изготовить из пиломатериалов (пазогребневых или внахлест) или фанеры вместе с необходимыми элементами каркаса. Они могут быть построены в виде секций, а затем возведены.

Комбинированные стяжки и разделители стальных опалубок обычно используются для скрепления опалубок и сохранения необходимой ширины. При использовании проволочных стяжек между сторонами формы помещаются деревянные распорные бруски, длина которых равна конечной толщине стены. Если используются деревянные распорные блоки, их необходимо удалить и не оставлять в бетоне. Проволочные стяжки жестко удерживают формы на распорных блоках. На деревянных формах можно использовать меловые линии, полоски для заливки или гвозди, чтобы показать высоту, на которой будет укладываться бетон.

В Канаде появляются новые изделия из изоляционной формы. Они обеспечивают как опалубку, так и изоляцию для бетонной стены. Они

устраняют необходимость снятия формы и в некоторых ситуациях дают реальные преимущества.

Рамы для подвальных окон, дверей и других проемов, а также короба, образующие вырезы для концов балок перекрытий, устанавливаются при возведении опалубки. Каркас и распорки используются для удержания опалубки в вертикальном положении до тех пор, пока бетон не затвердеет (рис. 13). Важно проверить диагонали рамок, чтобы убедиться, что они квадратные.

, если деревянные балки уровня земли или ниже не обработаны консервантом для предотвращения гниения, вырез в стене или карман для таких балок должен обеспечивать зазор не менее 1/2 дюйма (12 мм) по бокам и концам балки для воздух

Бетонные рамы и распорки: (A) окно, установленное в монолитной бетонной стене; (B) обрамление/крепление вокруг дверной рамы.

деревянная оконная рама, установленная на внутренней стороне стены временная распорка (створка снята)

наклон наружу

3 дюйма (200 мм) минимальная конечная линия уклона

обработанная консервантом деревянная балка (рама)

зачеканка временных горизонтальных распорок обработанная консервантом деревянная балка (рама)

зачеканка временных горизонтальных распорок o

вырезы или карманы балки в фундаменте

2″ (12 мм) зазор, если балка необработанная, где низ балки находится ниже уровня стены фундамента

2″ (12 мм) зазор, если балка необработанная, где низ балки находится ниже уровня фундаментной стены вырез или карман для балки

Несущая стальная плита толщиной не менее 3 дюймов (мм)

Примечание. Отдельные деревянные балки, установленные на высоте менее 6 дюймов (150 мм) над землей из бетона с гидроизоляционным материалом, таким как полиэтилен толщиной 2 мил (0,05 мм).

вырез или карман для балки

o циркуляция (рис. 14). Эти требования к циркуляции воздуха не распространяются на стальные балки.

Если каменный дымоход должен быть встроен в наружные стены, на этом этапе следует предусмотреть его.

Опалубку не следует снимать до тех пор, пока бетон не приобретет достаточную прочность, чтобы выдерживать нагрузки, возникшие на начальном этапе строительства. Требуется не менее двух дней, но предпочтительнее неделя, особенно в холодную погоду.

После снятия опалубки все отверстия и углубления от стяжек опалубки необходимо заделать цементным раствором или гидроизоляционным материалом.

Стены фундамента Cast-iri-place

Бетон должен укладываться непрерывно без перерывов. Во время укладки его следует утрамбовывать или вибрировать для удаления воздушных карманов и обработки материала под оконными рамами и другими препятствиями.

Анкерные болты для порожков следует устанавливать, пока бетон еще не затвердел. Крепление обычно осуществляется с помощью анкерных болтов толщиной 1/2 дюйма (12,7 мм), расположенных на расстоянии не более 8 футов (2,4 м) друг от друга (рис. 15). Анкерные болты должны быть заглублены в стену фундамента не менее чем на 4 дюйма (100 мм). Конец анкерного болта, залитого в бетон, должен быть деформирован или согнут, чтобы обеспечить надежную анкеровку. Также убедитесь, что на болтах нет масла и что бетон затвердел, чтобы свести к минимуму извлечение болта.

Контрольные швы

В бетонных плитах и стенах может возникнуть неконтролируемое растрескивание. Если это должно быть

Способ крепления системы пола к бетонным стенам с указанием анкерного болта для деревянного подоконника.

перемычка фундаментная балка

1 ‘/2″ (38 мм) опорная гайка балки и большая шайба анкерный болт подоконная плита известковая подушка или пенопластовая прокладка перемычка балка фундаментная балка

1 ‘/2″ (38 мм) минимальная балка гайка подшипника и большая шайба анкерный болт плита порога подушка из раствора или пенопластовая прокладка

Различные комбинации изоляционных швов плиты/фундамента и плиты/стены могут использоваться вместе по желанию.

Обшивочная мембрана Полиэтиленовый лист Предварительно формованный заполнитель швов i» (25 мм) Песчаная подушка Стена или колонна Швы по периметру между плитой перекрытия и стенной колонной. Детали различных типов см. на рисунках ниже.

» | Фундамент плиты перекрытия

— двойной слой обшивочной мембраны влагоизоляционный слой реглет в плите, 1 герметичная гидроизоляционная мембрана

: Контрольный стык в стене подвала.

полоса для контроля трещин скошенная полоса шириной 3/4 дюйма (20 мм), прибитая к внутренней и внешней поверхности опалубки для образования канавок герметик с наружной стороны стены в месте стыка полоса для контроля трещин со скошенными краями полоса шириной 3/4 дюйма (20 мм), прибитая к внутренней и внешней стороне опалубки лицевой стороной для выполнения канавок

Примечание: Суммарная толщина внутренних и внешних полос должна составлять примерно одну пятую толщины стенки. Этот пример относится к фундаментной стене толщиной 8 дюймов (200 мм).

следует избегать или контролировать стальные арматурные стержни или следует использовать правильно расположенные и сформированные вертикальные контрольные швы (рис. 16 и 17). путем прибивания деревянных планок толщиной около 3/4 дюйма (20 мм), скошенных шириной от 3/4 до 1/2 дюйма (от 20 до 12 мм), к внутренней и внешней опалубке стен. Одним из них является выполнение канавок в стене, которые предопределяют расположение усадочных трещин.В стенах длиной более 82 футов (25 м) необходимы контрольные швы.Более короткие стены также подвержены растрескиванию.В этих стенах также рекомендуются контрольные швы.

Регулирующие швы должны располагаться сначала в местах естественного ослабления, таких как окна и двери, а затем в пределах 10 футов (3 м) от углов и на расстоянии 20 футов (6 м) друг от друга. Стороны оконных или дверных проемов, если таковые имеются, должны быть выбраны в качестве мест соединения.

После удаления стеновых опалубок канавку на внешней стороне стены следует тщательно заделать качественным герметиком для швов (рис. 17). Гидроизоляционный материал, наносимый после герметизации, должен быть совместим с используемым герметиком. Следует связаться с поставщиком для получения рекомендаций относительно совместимости герметизирующих материалов.

Фундамент из бетонных блоков Стены

Доступны бетонные блоки различных размеров и форм, но наиболее широко используются модульные размеры высотой 8 дюймов (200 мм), длиной 16 дюймов (400 мм) и 6, 8 мм. , шириной 10 или 12 дюймов (150, 200, 250 или 300 мм). Фактический размер на 3/8 дюйма (10 мм) меньше, чем модульный размер, что позволяет использовать растворный шов.

Ряды (ряды) блоков начинаются у фундаментов и укладываются швами из раствора от 3/8 до 1/2 дюйма (от 10 до 12 мм). Ни одно соединение не должно превышать 3/4 дюйма (20 мм). Все стыки должны быть обработаны гладкими инструментами, чтобы предотвратить просачивание воды. Полное ложе и напорные сочленения следует использовать в нижнем течении. Последующие ряды можно укладывать раствором, нанесенным на контактные поверхности блока. Пилястры представляют собой колоннообразные выступы, обычно выступающие в подвальное пространство. Иногда они требуются строительными нормами для укрепления стены или поддержки балки. Убедитесь, что они размещены на такой высоте, чтобы при необходимости они могли должным образом поддерживать балки. В этих ситуациях они часто должны быть на высоте ниже, чем верхняя часть фундамента.

Специальные бетонные блоки, такие как универсальные, опорные или створчатые блоки, должны использоваться для обрамления боковых сторон проемов для дверей и окон в подвальные помещения. Например, створчатые блоки (рис. 18) имеют шпоночную грань или углубление, в которое соединяются рамы, что обеспечивает жесткость и предотвращает проникновение воздуха. Для достижения того же эффекта следует использовать соответствующие детали подоконника и перемычки.

Блочные стены должны быть покрыты либо 2 In. толщиной 50 мм из монолитной кладки или бетона, или с заполнением известковым раствором верхнего ряда блоков. В качестве альтернативы, если термиты не представляют проблемы, можно использовать деревянную доску толщиной 2 дюйма (38 мм) и той же ширины, что и стена. На уровне грунта следует ввести еще одно разделение, чтобы предотвратить конвекционные потоки в сердцевинах пустотелых стен из каменной кладки. Это разделение может быть обеспечено полосой полиэтилена между двумя верхними слоями, заполнением верхнего слоя раствором или использованием сплошной кладки.

Во всех случаях сайдинг должен

Бетонные блоки для строительства фундамента.

Блоки бетонные для строительства фундамента.

(190 мм) Retcher

Угловой

Сплошная вершина

Примечание. Все размеры — номинальные размеры

Угловой

: BEAM OR LINTEL

14141410. стены фундамента не менее чем на 1/2 дюйма (12 мм), чтобы дождевая вода не могла достичь верха фундамента. Опорные балки пилястр должны быть покрыты сплошной каменной кладкой толщиной 8 дюймов (200 мм).

Стены из свежеуложенных блоков должны быть защищены от отрицательных температур. Замерзание раствора до его схватывания приведет к низкой адгезии, низкой прочности и разрушению швов. Пропорции растворной смеси должны соответствовать указанным в таблице 5.

Стены из бетонных блоков должны быть покрыты снаружи штукатуркой из портландцемента толщиной не менее 1/4 дюйма (6 мм). По внешнему периметру стыка между фундаментами и стеной должен быть сформирован выступ (рис. 19). Стену затем следует гидроизолировать, нанеся по крайней мере один толстый слой битумного материала поверх ограждения до предполагаемого уровня земли. Для дополнительной защиты, когда в почве скапливается большое количество воды, можно протереть два слоя пропитанной битумом мембраны и покрыть ее толстым слоем битумного материала. Это покрытие предотвратит протечки, если в блоках или стыках между блоками появятся небольшие трещины.

Фундамент из консервированного дерева

Фундамент из консервированного дерева сооружается теми же методами, что и при возведении каркаса дома, но с некоторыми дополнительными требованиями к креплению. Фундаменты обычно состоят из обработанной под давлением деревянной плиты фундамента, опирающейся на зернистый дренажный слой, с обработанными под давлением нижней и верхней плитами, стойками и блокировкой и обработанной под давлением фанерой снаружи

: Минимальная толщина стены фундамента для Наружная теплоизоляционная каменная кладка

При определении минимальной толщины стен фундамента, требуемой в Таблице 1. важно учитывать:

как будут обрамляться наружные стены;

толщина наружных изоляционных материалов:

ширина воздушного пространства; и толщина каменной облицовки, такой как кирпич или камень.

кирпичная облицовка воздушное пространство наружная изоляция смещенная каркасная стена i

минимальная толщина, требуемая в таблице i минимальная толщина, необходимая для размещения изоляции и поддержки кирпичной облицовки выше

Просмотрите главу «Каркас стены», чтобы узнать о вариантах и деталях каркаса. Ознакомьтесь с главами «Обшивка стен и внешняя отделка» и «Теплоизоляция» при расчете требуемой толщины фундаментных стен, поддерживающих кирпичную кладку

Продолжить чтение здесь: Проверка назад

Была ли эта статья полезной?

Основание колонны – Полая колонна (EN)

Это выбранная глава из книги «Конечно-элементный расчет стальных соединений на основе компонентов» проф. Уолд и др. Глава посвящена проверке основания колонны полого сечения.

Описание

Метод конечных элементов на основе компонентов (CBFEM) для основания колонны с полым профилем, проверенный на соответствие методу компонентов (CM), описан ниже. Сжатая колонна рассчитана как минимум на класс поперечного сечения 3. Исследование чувствительности подготовлено для размера колонны, размера опорной плиты, марки бетона и размера бетонного блока. Активируются четыре компонента: полка и стенка колонны при сжатии, бетон при сжатии, включая цементный раствор, анкерный болт при растяжении и сварные швы. Это исследование в основном сосредоточено на двух компонентах: бетоне при сжатии, включая раствор и анкерный болт при растяжении.

Рис. 8.4.1 Важные точки полилинейной диаграммы взаимодействия квадратного пустотелого сечения

Проверка сопротивления

В следующем примере колонна из квадратного пустотелого сечения СВС 150×16 соединена с бетонным блоком с размерами площади a’ = 750 мм, b’ = 750 мм и высотой h = 800 мм из бетона марки С20/25 по опорной плите a = 350 мм, b = 350 мм, t = 20 мм из стали марки S420. Анкерные болты изготавливаются 4 × М20, А _s = 245 мм ² с диаметром головки а = 60 мм из стали марки 8.8 со смещением вверху 50 мм и слева −20 мм и с глубина заделки 300 мм. Затирка имеет толщину 30 мм.

Результаты аналитического решения представлены в виде диаграммы взаимодействия с характерными точками. Подробное описание точек -1, 0, 1, 2 и 3 показано на рис. 8.4.1; см. (Вальд, 1995) и (Wald et al. 2008), где точка −1 представляет чистое растягивающее усилие, точка 0 — чистый изгибающий момент, точки 1–3 — совмещенные сжимающая сила и изгибающий момент, а точка 4 — чистое сжимающее усилие.

Рис.8.4.2 Основание колонны СВС 150×16 и выбранная сетка опорной плиты

В CBFEM вырывающие силы возникают в случае нагружения при чисто растяжении; в то время как в CM не развиваются рвущие силы, ограничивая сопротивление только 1-2 режимами отказа; см. (Вальд и др., 2008). Из-за вырывающих сил разница в сопротивлении составляет около 10 %. Численная модель основания колонны представлена на рис. 8.4.2. Результаты CBFEM представлены распределением напряжения смятия на бетоне для точек 0 и 3, отображенным на рис. 8.4.3 и рис. 8.4.4, и сопоставлены на диаграмме взаимодействия на рис. 8.4.5.

Рис. 8.4.3 Результаты CBFEM для точки 0, т.е. чистый изгибающий момент

Рис. 8.4.4 Результаты CBFEM для точки 3, т.е. сжимающая сила и изгибающий момент

Рис. 8.4.5 Сравнение результатов прогнозирования сопротивления с помощью CBFEM и CM на диаграмме взаимодействия основания колонны поперечного сечения SHS 150×16

Исследование чувствительности

Исследование чувствительности подготовлено для поперечного сечения колонны размер сечения, размеры опорной плиты, марка бетона и размеры бетонного блока. Столбцы выбраны SHS 150 × 16, SHS 160 × 12,5 и SHS 200 × 16. Опорная плита спроектирована с размерами площади на 100 мм, 150 мм и 200 мм больше, чем поперечное сечение колонны. Толщина опорной плиты составляет 10 мм, 20 мм и 30 мм. Фундаментный блок из бетона марок С20/25, С25/30, С30/37 и С35/45 высотой для всех случаев 800 мм и размерами площади на 100 мм, 200 мм, 300 мм и 500 мм больше, чем у основания. размеры опорной плиты. Один параметр был изменен, а остальные остались постоянными. Параметры приведены в Табл. 8.4.1. Угловые швы толщиной a = 12 мм. Коэффициент шва для раствора достаточного качества принимается равным β _j = 0,67. Стальные пластины из S420 с анкерными болтами М20 класса 8,8 с глубиной анкеровки 300 мм во всех случаях.

Table 8.4.1 Selected parameters

Column cross section	SHS 150×16	SHS 16×12,5	SHS 200×16
Base plate offset, mm	100	150	200
Base plate thickness, mm	10	20	30
Concrete grade	C20/25	C30/37	C35/45
Смещение бетонной подушки, мм	100	300	500

Для исследования чувствительности поперечного сечения колонны, марка бетона С20/25, толщина опорной плиты 20 мм, смещение опорной плиты 1 , а смещение бетонного блока на 200 мм использовалось для варьирования параметров сечения колонны. Сравнение CBFEM с аналитической моделью CM показано на диаграммах взаимодействия на рис. 8.4.6.

Рис. 8.4.6 Сравнение результатов CBFEM с CM для различных сечений колонны

Для исследования чувствительности смещения опорной плиты, сечение колонны SHS 200×16, марка бетона C25/30, цоколь была выбрана толщина плиты 20 мм и вылет бетонного блока 200 мм. Сравнение диаграмм взаимодействия представлено на рис. 8.4.7. Наиболее существенная разница заключается в сопротивлении при чистом растяжении большой опорной плиты, где при анализе CBFEM присутствовали значительные отрывающие силы, которые ограничены аналитическим дизайном.

Рис. 8.4.7 Сравнение результатов CBFEM с КМ для различных вылетов опорной плиты

Для исследования чувствительности толщины опорной плиты, сечения колонны ШС 200 × 16, марка бетона С25/30, основание было выбрано смещение плиты 100 мм и смещение бетонного блока 200 мм. В этом исследовании использовались опорные плиты толщиной 10 мм, 20 мм и 30 мм. Сравнение диаграмм взаимодействия представлено на рис. 8.4.8. Самая большая разница заключается в сопротивлении при чистом растяжении тонкой опорной плиты, где при анализе CBFEM присутствовали значительные отрывающие силы, которые ограничены в аналитическом дизайне CM.

Рис. 8.4.8 Сравнение результатов CBFEM с CM для различной толщины опорной плиты

Для исследования чувствительности марки бетона, сечение колонны SHS 150×16, толщина опорной плиты 20 мм, смещение опорной плиты Были выбраны 100 мм и смещение бетонных блоков 200 мм. В данном исследовании использовались бетоны марок С20/25, С30/37 и С35/45. Сравнение диаграмм взаимодействия представлено на рис. 8.4.9.

Рис. 8.4.9 Сравнение результатов CBFEM и CM для различных марок бетона

Для исследования чувствительности смещения бетонных блоков были выбраны поперечное сечение колонны SHS 160×12,5, толщина опорной плиты 20 мм, смещение опорной плиты 100 мм и марка бетона C25/30. В этом исследовании использовались бетонные блоки со смещением 100 мм, 300 мм и 500 мм. Сравнение диаграмм взаимодействия представлено на рис. 8.4.10.

Рис. 8.4.10 Сравнение результатов CBFEM с CM для различных смещений бетонных блоков

Различия в прогнозировании сопротивления основания колонны с помощью CBFEM и CM в основном заключаются в том, что в CBFEM можно принять рыхлые силы и избежать их путем СМ согласно EN 1993-1-8:2005.

Таб. 8.4.2 Interaction diagram comparison of CBFEM and CM

Difference CBFEM/CM	Point -1	Point 0	Point 1	Point 2	Point 3	Point 4
Maximum %	100%	105%	107%	105%	112%	93%
Minimum %	69%	71%	81%	84%	89%	88%

Benchmark case

Input

Column cross-section

SHS 150×16
Сталь S420

Опорная плита

Толщина 20 мм
Смещение вверху 100 мм, слева 100 мм
Сварные швы – стыковые швы
Сталь S420

Анкеры

M20 8. 8.
Длина анкеровки 300 мм
Тип анкера: Шайба — круглая; размер 40мм
Смещение верхних слоев 50 мм, левых слоев −20 мм
Плоскость сдвига в резьбе

Фундаментный блок

Бетон C20/25
Смещение 200 мм
Глубина 800 мм
Трение, передающее поперечную силу
Толщина раствора 30 мм

Нагрузка

Осевая сила Н = −762 кН
Изгибающий момент M _г = 56 кНм

Выход

Пластины
Анкерные болты 97,8 % (\(N_{Ed,g} = 65,7 \textrm{ кН} \le N_{Rd,c} = 67,2 \textrm{ кН}\) (выламывание конуса бетона критического элемента для группы анкеров А1 и А2)
Бетонный блок 91,5 % (\( \sigma = 24,5 \textrm{ МПа} \le f_{jd} = 26,8 \textrm{ МПа}\))
Секущая вращательная жесткость \(S_{js} = 6,3 \textrm{ МНм/рад}\)

Каталожные номера

EN 1993-1-8, Еврокод 3, Проектирование стальных конструкций. Часть 1-8: Расчет соединений , CEN, Брюссель, 2005 г.

Wald F. Основания колонн , Издательство CTU, Прага, 1995.

Вальд Ф., Сокол З., Стенхуис М., Джаспарт Дж.П. Компонентный метод для оснований стальных колонн, Heron , 53, 2008, 3-20.

РОДСТВЕННЫЕ СТАТЬИ

Проверки

Основание колонны – колонна открытой секции при сжатии

EN (Еврокод)

Проверки

Основание колонны – колонна открытого сечения при изгибе к прочной оси

EN (Еврокод)

Проверки

Полые прямоугольные профили

EN (Еврокод)

База знаний

Сингулярность на круглых полых профилях

Связь

АИСК (США)

Базовая плита

Эта программа выполняет расчет опорной плиты колонны для секций W, S или HP. Проектировщик может:

•	Для выбранного размера опорной плиты, осевой нагрузки и колонны определяется требуемая толщина опорной плиты.

•	Определите размеры и толщину опорной плиты для заданной колонны и осевой нагрузки по AISC.

Эта программа следует процедуре расчета, подробно описанной в спецификации AISC, как абсолютная минимальная толщина пластины, и обеспечивает расширенный расчет пластины, когда к пластине приложены моменты.

Могут применяться как осевые нагрузки, так и моменты относительно оси X-X колонны. В процедуре анализа проверяются различные положения результирующей силы и используется соответствующий метод анализа с учетом расположения анкерных болтов, толщины плиты, размеров полки и стенки колонны, а также прочности бетона.

Базовое использование

•	Эта программа может либо рассчитать требуемую толщину опорной плиты, используя расчетные критерии, либо вы можете ввести толщину плиты и опоры и получить определенные напряжения.

•

Данные болтов указывают предел прочности на растяжение анкерных болтов, количество болтов на каждую сторону колонны, площадь каждого болта и расстояние болтов от края опорной плиты. Эти значения будут использоваться для определения геометрии опорной плиты для определения результирующих зон сил в анализе.

•	Опорная плита и опора Размеры необходимы для определения опорной площади и соотношений площадей для определения допустимой опорной нагрузки бетона.

•	Прочность материалов, которую необходимо ввести, включает Fy колонны, f’c опорного бетона и используемый коэффициент длительности нагрузки (который указывает, что приложенная осевая нагрузка и момент обусловлены сейсмическими, ветер или другое краткосрочное событие).

•	Анализ сил и напряжений. В разделе «Сводка» рабочего листа будут перечислены фактические и допустимые напряжения изгиба и сдвига. Также будут приведены различные моменты, сдвиги, прогибы и реакции, вызванные шестью условиями размещения нагрузки.

Уникальные функции

Эта программа обеспечивает тщательный анализ итерации пластины и опорной поверхности. Четыре отдельные зоны определяются в зависимости от положения равнодействующей силы по отношению к размерам пластины, болта и колонны для использования при расчете напряжений.

Допущения и ограничения

•	Программа предлагает как базовый расчет размера и толщины базовой плиты, так и просто определение толщины на основе заданных пользователем общих размеров плиты.

•	Допустимое напряжение смятия на бетон рассчитывается на основе допустимого увеличения с использованием соотношения площадей плиты и бетона.

База данных стальных профилей

В программу встроена полная база данных стандартных профилей проката, доступных на различных заводах в США. На каждой вкладке с пометкой #1, #2 и т. д. будет кнопка, которая выглядит следующим образом:

Эта кнопка отображает базу данных стальных профилей, как показано ниже.

В этом окне есть различные элементы управления и опции…..

База данных стальных изделий: позволяет выбирать между несколькими базами данных общих форм.

Тип сечения для отображения: позволяет выбрать обозначение стального сечения для отображения в списке. Эти формы соответствуют обозначениям форм Американского института стальных конструкций. Чтобы сделать свой выбор, просто наведите указатель мыши на букву (буквы) и, когда выделение активируется, щелкните левой кнопкой мыши один раз левой кнопкой мыши.

Диапазон глубины: этот элемент позволяет указать пределы глубины, которые будут использоваться для выбора разделов для отображения в списке. Когда флажок слева не установлен, формулировка выбора и записи не будут отображаться, и будут отображаться все разделы. Эти размеры сравниваются с размером «Глубина» секций.

Диапазон классов: этот элемент позволяет указать пределы в «классе глубины», которые будут отображаться в таблице. «Класс глубины» секции — это первое число в названии секции. Например, широкий фланец W14x22 относится к классу глубины «14». канал C9x15 относится к классу глубины «9», а L5x3x1/4 — к классу глубины «5».

Равнополочные и неравнополочные: Эти две кнопки появляются, когда вы выбрали тип сечения «L», который представляет собой одинарные углы. Ограничение отображения списка углами с равными или неравными размерами сторон.

Равнополочные, Длинные вертикальные, Короткие вертикальные. Эти три кнопки появляются, когда вы выбрали для отображения тип сечения «LL». Они управляют отображением сечений между парами углов с обеими сторонами одинаковой длины, углов неравной длины стороны в паре с ДЛИННОЙ стороной вместе, и углов неравной длины стороны в паре с КОРОТКОЙ стороной вместе.

Квадратные и прямоугольные трубы: Эти две кнопки появляются, когда вы выбрали типы секций TS или HSS-T. Это квадратные трубчатые секции. Вы можете отображать только квадратные трубы или попеременно трубы с неравными сторонами.

Вкладки сортировки для таблицы базы данных: непосредственно над списком разделов базы данных вы увидите вкладки, выглядящие следующим образом….

При выборе каждой вкладки список будет сортироваться в порядке, описанном текстом на этой вкладке. .

Порядок сортировки: Эти две кнопки позволяют выбрать порядок разделов в списке. Порядок сортировки будет соответствовать выбранной вкладке сортировки и должен быть в порядке возрастания или убывания.

Сама таблица базы данных: в основной области окна будут отображаться стальные секции в результате всех ваших выборов, как описано выше.

[Выбрать] : Эта кнопка отображается, когда вы нажимаете кнопку [Раздел] при нажатии [Выбрать] раздел в списке, который в данный момент выделен, будет выбран, а имя и данные будут введены в ваш расчет.

[Вставить]: используйте эту кнопку, чтобы добавить стальной профиль в базу данных. При нажатии вы увидите следующее окно:

Единственным действительно важным пунктом для ввода является пункт «Тип». Здесь указывается, к какому стандартному типу прокатного профиля относится ваш профиль. Этот элемент используется внутри программы, чтобы решить, какой метод анализа напряжений использовать для определения допустимого напряжения в сечениях, как учитывать неподкрепленные элементы и многие другие элементы проверки кода.

[Изменить]: отображается то же окно, что и выше, но с возможностью изменения свойств раздела.

[Удалить]: позволяет удалять разделы. Примечание. Никакие разделы в предоставленной базе данных не могут быть удалены. Только разделы, которые вы рекламируете, могут быть впоследствии удалены.

[Отмена]: выход из окна базы данных стали.

Расчетные режимы ASD и LRFD

Расчет допустимого напряжения и расчет коэффициента нагрузки и сопротивления в соответствии с требованиями Американского института стальных конструкций обеспечивается этой программой. В этой книге представлены только скриншоты и описания РАС. Более подробная документация по LRFD будет добавлена и будет доступна в электронных версиях этой книги. Проверьте эти места для электронных носителей:

•	Последний файл документации Adobe Acrobat в формате PDF здесь: ftp://208.36.30.226/sel5.pdf.

•	Последний системный файл справки Windows здесь: ftp://208.36.30.226/enercalc.hlp.

Пример

Ввод данных для этого примера показан на снимках экрана, которые сопровождают разделы «Ввод данных» и «Результаты и графические вкладки».

Вкладки для ввода данных

Этот набор вкладок предоставляет ввод для всех входных данных в этом расчете. Пока вы вводите данные и переключаетесь между этими вкладками, вы можете просматривать желаемую результирующую информацию на вкладках в правой части экрана (расчетные значения, эскизы, диаграммы и т. д.). Перерасчет выполняется после изменения любых входных данных. После каждого ввода данных вы можете просмотреть результаты на правом наборе вкладок.

Вкладка «Общие»

Осевая нагрузка

Вертикальная нагрузка, приложенная к опорной плите.

Момент оси X-X

Момент, приложенный к опорной плите через колонну. Обратите внимание, что допускается изгиб только по главной оси.

Высота и ширина пластины

Внешний вид этого элемента меняется в зависимости от «Режима использования», указанного на вкладке в нижней части экрана.

Если выбран режим использования «Определить размер и толщину» или «Определить только толщину», этот элемент не является вводом…. отображается ли он как рассчитанная минимальная высота и ширина листа, удовлетворяющие предельным напряжениям.

Если режим использования «Проверить планшет на предмет введенного размера и загрузки», то эти элементы отображаются как записи, чтобы вы могли указать размеры.

Размер «Высота» измеряется по оси Y-Y столбца. Размер «Ширина» измеряется по оси X-X столбца.

Толщина пластины

Если используется режим «Определить размер и толщину» или «Определить только толщину», этот элемент не является вводом…. отображается ли он как расчетная минимальная толщина, удовлетворяющая ограничениям напряжения.

Если выбран режим использования «Проверить пластину на предмет введенного и загружаемого размера пластины», то этот элемент отображается как запись, позволяющая указать толщину пластины.

Высота опоры

Размер опоры, измеренный по оси Y-Y колонны.

Ширина опоры

Размер опоры, измеренный по оси X-X колонны.

Стальная секция

Это имя стальной секции, которое вы указали, либо введя имя, либо используя возможности поиска по базе данных (см. выше) :

•	Определить размер и толщину вычисляет минимальный требуемый размер и толщину листа, чтобы удовлетворить требованиям по нагрузке, используя нагрузки, размеры опор, данные болтов и данные о размерах столбца.

•	Определить толщину Вычисляет только минимальную толщину плиты, необходимую для удовлетворения требований по напряжению, с использованием нагрузок, размеров плиты, размеров опоры, данных болтов и данных размера столбца.

•	Проверка напряжений для размера плиты и нагрузки использует введенную высоту, ширину и толщину плиты вместе со всеми другими введенными данными и вычисляет напряжения.

Язычок анкерного болта

Расст. От края пластины

Расстояние от края пластины до центральной линии анкерного болта.

Количество болтов на сторону

Количество болтов с каждой стороны колонны.

Прочность на растяжение

Прочность на растяжение одного анкерного болта.

Площадь болта

Площадь каждого анкерного болта.

Вкладка «Данные профиля стали»

На этой вкладке отображаются размеры выбранного стального профиля. Вкладка «Допустимые напряжения»

Допустимый предел текучести для стальной опорной плиты.

Коэффициент продолжительности нагрузки

Допустимый коэффициент увеличения напряжения, применяемый к напряжениям в стали и бетоне для определения допустимых напряжений.

Вкладки «Результаты и графики»

В этом наборе вкладок представлены расчетные значения, полученные в результате ввода данных на «Вкладках ввода данных». Поскольку при каждом вводе данных выполняется перерасчет, информация на этих вкладках всегда отражает точные и текущие результаты, эскиз проблемы или диаграмму напряжения/прогиба.

Вкладка «Результаты»

Фактическое напряжение опоры

Максимальное напряжение опоры под опорной плитой на краю, где сочетаются осевая нагрузка и сжимающая сила из-за изгиба.

Разрешить. согласно ACI 318-02, A3.1

Абсолютная максимальная несущая способность опорной плиты для расчетного максимально допустимого напряжения подшипника.

Допуск согласно AISC J9

Максимально допустимое напряжение бетона на смятие с учетом коэффициента продолжительности нагрузки и отношения площади опоры к площади опорной плиты.

Actual fb

Фактическое напряжение изгиба в пластине.

Максимально допустимая пластина Fb

Допустимое напряжение изгиба в пластине.

Фактическое натяжение болта

Расчетное натяжение анкерного болта на одной стороне пластины при наличии момента и силы натяжения в анкерных болтах.

Допустимое натяжение болтов

Введенное допустимое натяжение болтов * Коэффициент продолжительности нагрузки

Вкладка «Эскиз»

На этой вкладке представлен эскиз балки с указанием нагрузок и результирующих значений. При нажатии кнопки [Печать эскиза] эскиз будет распечатан в большом масштабе на одном листе бумаги.

Образец распечатки

URL справки: http://www.ec-software.com/help/index.html?baseplat.htm

Расчет опорных плит колонн с сопротивлением моменту

При проектировании портальных рам и других стальных конструкций могут быть предусмотрены стойкие к моменту основания, если предполагаются большие боковые силы и изгибающие моменты. Это может привести к экономичной конструкции элементов рамы, но основание должно быть тщательно спроектировано как соединение, сопротивляющееся моменту. Поэтому ожидается, что такие основания будут передавать изгибающий момент и осевые силы между стальными элементами и бетонным основанием. В зависимости от направления момента и величины опорные плиты могут быть симметричными или асимметричными.

При расчете моментоустойчивых опорных плит наименьший диаметр болтов, который необходимо учитывать, должен быть M20, хотя болты M30 считаются наиболее подходящими. Обычно предпочтительны более крупные болты в меньшем количестве. Все прижимные болты должны быть снабжены встроенной анкерной пластиной, на которую будет опираться головка болта.

Размеры анкерных пластин выбираются таким образом, чтобы не создавать напряжения более 30 Н/мм ² на границе раздела бетона, при условии, что 50% пластины залиты бетоном. Когда моменты и силы высоки, возможно, потребуется спроектировать прижимную систему в сочетании с усилением в основании.

Методология проектирования соединения опорной плиты с сопротивлением моменту включает использование итеративного подхода/опыта для выбора наилучших размеров основания и конфигурации болтов. Затем это устройство оценивается на предмет его устойчивости к ожидаемым воздействиям со стороны надстройки.

В EN 1993-1-1:2005 предполагается, что сопротивление опорной плиты, подвергаемой изгибающему моменту и осевой силе, обеспечивается двумя Т-образными стержнями, один на растяжение, а другой на сжатие. Предполагается, что сопротивление шлейфа при растяжении обеспечивается прижимными болтами, в то время как сопротивление шпильки при сжатии обеспечивается зоной сжатия в бетоне, которая концентрична с полкой колонны, как показано ниже.

Таким образом, проверка конструкции несущей плиты основания включает следующие этапы;

ЭТАП 1
Оцените расчетные усилия в эквивалентных тройниках для обоих фланцев. Для полки при сжатии можно предположить, что сила концентрична с полкой. Предполагается, что для растянутого фланца сила действует вдоль линии удерживающих болтов.

ЭТАП 2
Оцените сопротивление эквивалентного тройника при сжатии.

ЭТАП 3
Оценить сопротивление эквивалентного тройника на растяжение

ЭТАП 4
Проверить адекватность сопротивления сдвигу соединения.

ЭТАП 5
Проверьте соответствие сварных швов в соединении.

ЭТАП 6
Проверьте крепление удерживающих болтов.

Пример конструкции

Проверьте способность базовой пластины из стали марки S275, показанной ниже, противостоять следующим воздействиям;
M _ED = 125 КН
N _ED = -870 кН (сжатие)
V _ED = 100 кН

Колонка
Из таблиц данных для 254 x 254 x 132 UKC In UKCC в In UKCC в In UKCC в In UKCC. C = 276,3 мм
Ширина B _C = 261,3 мм
Толщина фланца T _{F, C} = 25,3 мм
. модуль (ось y-y) W _el,y,c = 1630000 мм ³
Модуль пластичности (ось y-y) W _pl,y,c = 1870000 мм ³
Площадь поперечного сечения A _c = 16800 мм ²
Глубина между фланцами h2, 529292 902 902 c – 2 т _f,c = 276,3 – (2 x 25,3) = 200,4 мм

Опорная плита
Марка стали S275
Глубина h _bp = 500 гр = 500 гр = 500 грс 5 гс2 б2б2 ширина
500 мм
Толщина t _bp = 50 мм

Бетон
Марка бетона, используемого для основания, C30/37

Болты
Болты M24 8,8
Диаметр стержня болта d = 24 мм
Диаметр отверстия d ₀ = 26 мм
Площадь сдвига (на 5 болтов2) A
s = 353 мм ²
Количество болтов с каждой стороны n = 3

ПРОЧНОСТЬ МАТЕРИАЛА

Колонна и опорная плита
10025-2 для значений номинального предела текучести и предела прочности. При указании диапазонов следует принимать наименьшее значение.

Для стали S355 и 16 < t _f,c < 40 мм
Предел текучести колонны f _y,c = R _eH = 345 Н/мм ²
Предел прочности колонны f 5c = R _m = 470 Н/мм ²

Для стали S275 и t _bp > 40 мм
Предел текучести опорной плиты f _y,bp = R _eH 2 592/4 255 N
Предел прочности опорной плиты f _u,bp = R _m = 410 Н/мм ²

Бетон
Для бетона марки С30/37
Характеристическая прочность цилиндра f _ck = 30 МПа = 30 Н/мм ²

Расчетная прочность бетона на сжатие определяется из 109: cd = α _cc f _ck /γ _c
f _cd = (0,85 x 30)/1,5 = 17 Н/мм ²

_jd = ж _CD = 17 Н/мм ²

Bolts
для 8,8 болтов
Прочность на номинальную доходность F _YB = 640 N/мм ²
NOMINALLICTION ULTICAT 2

Частичные коэффициенты для сопротивления

Структурная сталь
γ _M0 = 1,0
γ _M1 = 1,0
γ _M2 = 1,10523 = 1,0
γ _M2 = 1,10523 = 1,10523 = 1,019129 2

= = 1,0
γ _M2 = 1,10523. 1,25 (болты, сварные швы, пластины в подшипниках)
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В ОСНОВАНИИ КОЛОННЫ
Расчетное сопротивление моменту опорной плиты зависит от сопротивления двух тавров, по одному на каждую полку колонны. Находится ли каждый Т-образный элемент в состоянии растяжения или сжатия, зависит от величины осевой силы и изгибающего момента. Поэтому расчетные силы для каждой ситуации определяются в первую очередь.
Силы в полках колонн
Силы в центрах тяжести полки от момента:
Н _L,f = M _Ed /(h – t _f ) = [125/(276,3 – 25,3)] x 10 ³ = 498 кН (растяжение)
N _R,f = -M _Ed / (h – t _f ) = -[125/(276,3 – 25,3)] x 10 ³ = -498 кН (сжатие)
Силы от осевой силы:
Н _L,f = Н _R,f = Н _Ed /2 = -870/2 = -435 кН
Общая сила:
Н _L,f = 498 – 435 = 63 кН (растяжение)
Н, _ф = – 498 – 435 = -933 кН (сжатие)
В этом случае левая сторона находится в растяжении, а правая – в сжатии. Сопротивления двух Т-образных стержней, следовательно, будут центрированы вдоль линий, показанных ниже:
Силы в Т-образных стержнях опорной плиты
Предполагая, что натяжение испытывает сопротивление по линии болтов, а сжатие концентрически под сжатой полкой, плечи рычагов от центра колонны можно рассчитать следующим образом:
z _t = 380/2 = 190 мм
z _c = (276,3 – 25,3)/2 = 125,5 мм
В этой расчетной ситуации левый фланец испытывает растяжение, а правый – сжатие.
Therefore, z _L = z _t and z _R = z _c
N _LT = [M _Ed /(z _L + z _R )] + [( N _Ed x z _R )/(z _L + z _R )] = [125/(190 + 125,5)] x 10 ³ + [-(870 x 125,5)/(190 + 125,5)] = 50,127 кН
N _RT = -[M _Ed /(z _L + z _R )] + [(N _Ed x z _{L) 9(L 9052 )} + z _R )] = -[125/(190 + 125,5)] x 10 ³ + [-(870 x 125,5)/(190 + 125,5)] = -742,265 кН
-STUBS
Сопротивление сжатию Т-образный штуцер
Сопротивление сжатию тройника меньше из:
Сопротивление бетона сжатию под полкой (F _c,pl,Rd )
Прочность полки и стенки колонны на сжатие (F _c,fc,Rd )
Сопротивление сжатию бетона ниже полки колонны. Эффективная площадь опоры соединения зависит от дополнительной ширины опоры, как показано ниже.
Определите доступную дополнительную ширину опоры (c), которая зависит от толщины листа, прочности листа и прочности соединения.
c = t _п.н. x [√f _лн /(3f _jd γ _M0 )] = 50 x [√255/(3 x 17 x 1,0)] = 112 мм
Таким образом, размеры опорной поверхности: 2 x 112) + 25,3 = 249,3 мм
l _eff = 2c + b _c = (2 x 112) + 261,3 = 485,3 мм
Площадь опоры
A ,3 x eff
3 = 248923 120985 мм ²
Таким образом, сопротивление сжатию фундамента равно,
F _c,pl,Rd = A _eff f _jd
F _c,pl,Rd = 120985 x 17 x 10 ^-3 = 2057 кН, > N _R,T = 742,265 кН (максимальное значение).
Следовательно, это удовлетворительно
Прочность полки и стенки колонны на сжатие
Прочность полки и стенки колонны на сжатие определяется по формуле:
F _c,fcRd = M _c,Rd /(h _c – t _fc )
M _c,Rd – расчетное сопротивление изгибу поперечного сечения колонны = 645 кНм (см. стр. 402 P363)
Если V _Ed > V _c,Rd/2, следует учесть влияние сдвига для
V _c,Rd = 705 кН (см. стр. 234 P363)
V _Ed = кН
При осмотре:
V _Ed < V _c,Rd /2
Таким образом, влиянием сдвига можно пренебречь и, следовательно, = [(645 x 10 ⁶ )/(276,3 – 25,3)] x 10-3 = 2569,4 кН
As, F _c,pl,Rd < F _c,fc,Rd сопротивление сжатию правого тройника:
F _c,pl,Rd = 2057 кН
F _c,pl,Rd > N _R,T = 742,265 кН Удовлетворительно
СОПРОТИВЛЕНИЕ РАСТЯЖЕНИЮ Т-ОБРАЗНОЙ СТОЙКИ
Прочность Т-образной стойки на растяжение меньше:

Полка/стенка колонны на растяжение

Прочность опорной плиты на изгиб
Расчетное сопротивление растянутого тройника определяется по формуле:
F _t,pl,Rd = F _t,Rd = min{F _T,1-2,Rd ; F _T,3,Rd }

Где F _T,1-2,Rd — сопротивление «Режима 1/Режима 2» при отсутствии вмешательства, а F _T,3,Rd — Режим 3 сопротивления (отказ болта).

F _T,1-2,Rd = 2M _Pl,1,Rd /m

M _Pl,1,Rd = (0,25∑l _эфф,1 t _{п.н.0525 f _ybp )/γ _M0}

∑l _eff,1 = эффективная длина Т-образного элемента, определяемая из приведенных ниже уравнений;

b _p = 500 мм
p = 190 мм
e = 60 мм
e _x = 60 мм
m _x = 52 мм
n = 9000 3 (количество рядов болтов

) -круглые формы
Одинарная кривизна; l _eff,nc = b _p /2 = 500/2 = 250 мм
Податливость отдельных концов; л _eff,nc = 0,2n(4 м _x + 1,25e _x ) = 1,5(4 x 52 + 1,25 x 60) = 424,5 мм l _eff = 2m _x + 0,625e _x + e + (n — 2)(2m _x + 0,625e _x ) = 2(52) + 0,625(60) x 60 + 1 (2 x 52 + 0,625 x 60) = 324,25 мм
Групповая податливость; l _eff = 2m _x + 0,625e _x + 0,5(n – 1)p = 2(52) + 0,625(60) + (0,5 x 2 x 190) = 331,5 мм
Круговые формы
Индивидуальная круговая податливость; l _eff,cp = nπm _x = 3 x π x 52 = 490 мм
Податливость отдельных концов; l _eff,cp = 0,5n(πm _x + 2e) = 1,5(π x 52 + 2 x 60) = 425 мм
Минимум l _eff,1 = 250 мм
M Pl,1,Rd = (0,25∑l _эфф,1 t _{п. н.} ² f _лн )/γ _M0 = [(0,25 x 250 x 50 ² x 255)/1,0] x 10 ^-6 = 39,84 кНм
F _T,1-2,Rd = 2M _{Pl,1,Rd m = (2 x 39,84)/0,052 = 1532,3 кН}
F _t,3,Rd = ∑F _t,Rd
Для класса 8.8. болты М24; F _t,Rd = 203 кН
F _t,3,Rd = 3 x 203 = 609 кН
F _t,pl,Rd = F _t,Rd = мин{F
2 -2, в/д ; F _T,3,Rd } = мин{1532,3; 609} = 609 кН
Н _LT = 50,127 кН < F _t,pl,Rd = 609 кН Хорошо.
КОНСТРУКЦИЯ СВАРКИ
Приварка к напряженному фланцу
Максимальное расчетное усилие на растяжение значительно меньше, чем сопротивление фланца, поэтому сварка полной прочности не требуется. Расчетное усилие для сварного шва можно принять равным значению, определенному между колонной и опорной плитой на ЭТАПЕ 1, т.е. 498 кН (N _L,f )

Для углового сварного шва с s = 12 мм, a = 8,4 мм
Расчетное сопротивление поперечной силе составляет:
F _nw,Rd = (Kaf _u /√3)/β _w γ _M2
, где K = 1,225, f _{Н/мм ² и β _w = 0,85 (используя свойства материала более низкого класса прочности – опорная плита)}
F _nw,Rd = [(1,225 x 8,4 x 410) / √3 ]/(0,85 x 1,25) = 2,29 кН/мм
Длина сварного шва с учетом углового шва по всему фланцу:
Для простоты предполагается два прохода сварки вдоль каждой стороны полки колонны.

как сделать расчет, минимальные показатели по СНИП и СП, какая должна быть для двухэтажного дома из кирпича, туалета, бани, гаража

От чего зависит показатель?

Минимальные цифры по СНИП, СП

Усредненные показатели для разных строений

Как рассчитать?

Исходные данные для расчета

Последовательность вычислений

Анализ результатов

Пример расчета

Заключение

Толщина плитного фундамент

Особенности расчета толщины плитного фундамента

Зачем измерять толщину плитного фундамента

Подушка под плитный фундамент: определяем толщину

Пример расчета толщины и объема плитного фундамента

Читайте также:

Толщина фундаментной плиты: рассчет, высота фундамента

Толщина монолитной плиты фундамента: порядок расчета, минимальная толщина

Виды монолитного фундамента

Этапы подготовки

Определение нагрузок на основание

Порядок расчета

Расчет толщины плиты при обустройстве дома, площадью 10 на 10 метров

В заключение: полезные советы специалистов

Толщина фундаментной плиты для домов из газобетона, бруса и кирпича

Монолитная плита фундамента для дома, гаража: толщина, пошаговая инструкция, схемы

Последовательность расчета толщины будущей плиты

Этапы строительства монолитного фундамента по шагам

Минимальная толщина бетонной плиты, балки, колонны, фундамента

Axially Loaded HSS Column to Base Plate Connections

Фундаменты и плиты для строительства домов

Фундамент стены

Деревянные фундаменты

Фундаменты колонн

Ступенчатые фундаменты

ФУНДАМЕНТ

Опалубка для фундаментов

Стены фундамента Cast-iri-place

Фундамент из бетонных блоков Стены

Фундамент из консервированного дерева

Основание колонны – Полая колонна (EN)

Описание

Проверка сопротивления

Исследование чувствительности

Benchmark case

Каталожные номера

РОДСТВЕННЫЕ СТАТЬИ

Основание колонны – колонна открытой секции при сжатии

Основание колонны – колонна открытого сечения при изгибе к прочной оси

Полые прямоугольные профили

Сингулярность на круглых полых профилях

Базовая плита

Расчет опорных плит колонн с сопротивлением моменту

LEAVE A REPLY

Рубрики