Какой марки бетон нужен для фундамента дома из пеноблоков?

Элементы железобетонного монолитного ребристого перекрытия (плиту, второстепенную и главную балку) рассчитываем отдельно. Расчёт элементов производится в соответствии с указаниями СНБ 5.03.01-02 [1,2,12,13].

Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт организации (далее — СТО) устанавливает требования, необходимые при проектировании, конструировании и расчете сталежелезобетонных перекрытий с монолитной плитой по стальному оцинкованному профилированному настилу, в том числе: — требования к применяемым строительным материалам: монолитному бетону и стальному профилированному листу; — требования к сцеплению бетона с профилированным настилом, работающим как внешняя арматура плиты; — требования к анкерным упорам, обеспечивающим совместную работу балок и плиты; — требования к соединениям профилированного настила; — требования к огнестойкости конструкции; — требования коррозионной защиты стального профилированного настила; — требования к бетонированию и монтажу перекрытия.

Определение нагрузок

Нагрузки на 1 плиты перекрытия складывается из постоянной нагрузки (от собственной массы плиты и заданной конструкции пола) и переменной (полезной), принимаемой по заданию. Для определения расчётных нагрузок коэффициенты безопасности по нагрузке определяются по СНиП «На грузки и воздействия» и СНБ «Бетонные и железобетонные конструкции»

Определение нагрузок на 1 перекртия приведено в таблице 2.1. Состав перекрытия показан на рис.2.1

Рис 2.1 Состав перекрытия

Таблица 2.1

Наименование нагрузки

Норма-тивное значение, кН/

Расчётное значение, кН/

Постоянная нагрузка

1

Цем. раствор δ=30 мм, ρ=22 кН

0,66

1,2

1,05

0,832

2

Гидроизоляция

3

Монолитная железобетонная плита перекрытия δ=80 мм, ρ=25кН

2

1,1

1,05

2,31

Итого: g=3,142

Переменная нагрузка

Полезная нагрузка

7,0

1,2

1,05

8,82

Итого: q=11,962

Для выполнения расчёта принимаем полосу плиты шириной, равной 1 м. Таким образом, нагрузка на 1 пог. м полосы будет равна нагрузке, приходящейся на 1 плиты.

    1. Определение расчётных усилий

Плита рассматривается как неразрезная балка, загруженная равномерно распределённой нагрузкой. В неразрезных балочных плитах с равными пролётами или с пролётами отличающимися не более чем на 20% изгибающие моменты определяют с учётом перераспределения усилий (изгибающих моментов) в следствии пластических деформаций бетона по готовым формулам.

На работу участков плиты, защемлённым по четырём сторонам, в местах сопряжения с второстепенными и главными балками, значение изгибающих моментов следует уменьшить в сечениях промежуточных пролётов и промежуточных опор на 20%.

Расчёт следует выполнять для двух полос, условно вырезанных у торцевой стены (участки плиты защемлены по трём сторонам и свободно опёрты одной стороной на стену- полоса I) и в средней части перекрытия (участки плиты защемлены по четырём сторонам- полоса II) (рис. 2.2)

Рис 2.2 План монолитного перекрытия

За расчётные пролёты плиты принимаются:

— среднее – расстояние в свету между второстепенными балками;

— крайние – расстояние от середины площадки опирания плиты на стену (при опирании на наружные стены) до ближайшей к стене грани ребра второстепенной балки (рис. 2.3)

Рис. 2.3 Расчётные пролёты плиты перекрытия

Длина участка опирания плиты на кирпичную наружную стену принимается равной 100 мм (рис. 2.3)

Значение расчётных изгибающих моментов определяют по формулам:

=-=2250-180=2070 мм

=+=2250+=2220 мм

==5,36 кНм;

==3,66 кНм;

==3,02 кНм;

==3,02 кНм;

==3,02 кНм;

=0,4*q*l0,кр=0.4*11,962*2,22=10,62 кН

=0,6*q*l0,кр=0,6*11,962*2,22=15,93 кН

=0,5*q*l0,ср =0.5*11,962*2,07=12,38 кН

=0,5*q*l0,ср =0.5*11,962*2,07=12,38 кН

Общие сведения по результатам расчетов

  • П ериметр плиты — Длина всех сторон фундамента
  • П лощадь подошвы плиты — Равняется площади необходимого утеплителя и гидроизоляции между плитой и почвой.
  • П лощадь боковой поверхности — Равняется площади утеплителя всех боковых сторон.
  • О бъем бетона — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
  • В ес бетона — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
  • Н агрузка на почву от фундамента — Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.
  • М инимальный диаметр стержней арматурной сетки — Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения плиты.
  • М инимальный диаметр вертикальных стержней арматуры — Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры по СНиП.
  • Р азмер ячейки сетки — Средний размер ячеек сетки арматурного каркаса.
  • В еличина нахлеста арматуры — При креплении отрезков стержней внахлест.
  • О бщая длина арматуры — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
  • О бщий вес арматуры — Вес арматурного каркаса.
  • Т олщина доски опалубки — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
  • К ол-во досок для опалубки — Количество материала для опалубки заданного размера.

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

Расчет стоек для горизонтальной опалубки перекрытия

Система позволяет возводить и прямые, и наклонные перекрытия (в качестве которых можно использовать ламинированную фанеру). В промышленном строительстве расчет стоек выполняется на стадии проектирования в составе ПОС и ППР. Контроль расчета количества и необходимых параметров выполняется по таблице:

В частном домостроении опалубка для устройства перекрытий используется реже, но можно выполнить самостоятельный расчет, опираясь на следующую формулу:

Количество опорных осей Ко:

К0=(Ш/Д+1) Х (д/Др+1), где

Расчет стоек для горизонтальной опалубки перекрытия
  • Ш – ширина заливки бетоном (в см);
  • Д – длина заливки (в см);
  • Др – длина ригеля, соединяющего конструкцию в горизонтальной плоскости.

Количество унивилок и опор вычисляется также. Обычно, для нормального запаса прочности достаточно 1-й стойки на 1,5 перекрытия, толщиной до 300 мм.

Для заливки бетоном, толщиной свыше 300 мм, лучше не экономить на числе треног для поддержки, и использовать по одной треноге на каждую. Для невысоких и тонких перекрытий можно устанавливать треногу через одну стойку.

Монолитные плиты перекрытия для гаража

Даже такие строительные конструкции, как плиты перекрытия можно изготовить своими руками. Давайте рассмотрим устройство перекрытия для гаража. Перекрывать мы будем пролет длинной 4300 мм, поэтому плиты будут изготавливаться 4500 мм. С каждой стороны плита будет опираться на кирпичную стену по 100 мм.

Материалы для изготовления плиты

Как сделать плиты перекрытия своими руками? Для изготовления плиты нам понадобится:

Монолитные плиты перекрытия для гаража
  • профнастил Н75/750 х 4500 мм, он будет использоваться в качестве съемной опалубки;
  • деревянные доски высотой 150 мм и толщиной 25 – 30 мм;
  • арматура диаметром 16 мм;
  • сетка с ячейкой 100х100 диаметром 5 мм;
  • стяжка диаметром 8 мм, 2 штуки на одну плиту;
  • бетон класса В20.

Процесс изготовления плиты своими руками

Лист профнастила укладывается жесткое основание. Под лист нужно уложить поперечины (деревянные доски, 4 шт). Устраиваем опалубку из досок по периметру листа.

Укладываем арматуру в каждый лоток листа (5 шт). Защитный слой бетона должен быть 25-30 мм. К этим же прутам арматуры крепим петли (4 шт) для транспортировки плиты (в нашем случае поднятия ее на высоту уровня перекрытия гаража). В верхней части плиты укладываем сетку, которая тоже должна быть защищена слоем бетона 30 мм.

Для того, чтобы лист профнастила хорошо отставал от бетона его нужно смазать маслом (отработкой) или же покрыть полиэтиленовой пленкой. Расход бетона на одну плиту будет 0.4 м3. Бетон готовится в гравитационной бетономешалке, заливается и утрамбовывается вибратором. Извлекать плиту можно только через 7 дней, когда бетон наберет 70% прочности.

Также возможен вариант устройства перекрытия прямо на стенах. Укладываются листы профнастила, выполняется армирование и устраивается опалубка. Бетон поднимается краном в бадье и заливается сплошным слоем. Под перекрытие нужно установить подпорки на время набора прочности бетона. Такой способ будет более затратным, так листы профнастила остаются в перекрытии.

Монолитные плиты перекрытия для гаража

Сколько стоит изготовить плиту перекрытия?

Сейчас посчитаем затраты на изготовления плит общей площадью 29 м2 и высотой 150 мм. Затраты на бетон — 335 $, цена профнастила Н75 – 400 $, арматура – 235 $, услуги крана 135 $. В итоге получаем сумму 970 $. Такая стоимость будет если изготавливать плиту прямо на гараже, то есть профнасти остается под бетонным перекрытием.

Если же плиты перекрытия своими руками делать на земле, то стоимость перекрытия будет несколько дешевле, убираем стоимость листов профнастила. Итого получится 705 $.

Как выполнить расчет фундамента?

Определяя, какая будет толщина монолитной плиты для создания будущего фундамента, первым шагом станет определение параметров песчаной подушки. Её создание является обязательной частью создания плитного фундамента. Именно песчаная подушка защитит плиты от негативного воздействия влаги или грунтовых вод. Кроме того, с годами подушка из песка утрамбовывается под тяжестью строения, создавая крепкий и надежный почвенный слой.

  1. В зависимости от глубины промерзания почву и высоты расположения грунтовых вод, высота подушки может варьироваться от 15 до 80 сантиметров.
  2. Во время укладки, подушку обязательно утрамбовывают и проливают для усадки
  3. Поверх песка может насыпаться слой мелкого щебня от 5 до 10 сантиметров.

Далее, потребуется провести расчет толщины плитного фундамента с учетом количества железобетонной арматуры, используемой для проведения армирования бетона. После этого наступает этап выполнения расчета плиты, с учетом, что минимальная толщина должна быть 150 мм.

Как выполнить расчет фундамента?

Чем выше уровень промерзания грунта, тем больше должна быть толщина фундаментной плиты. Чтобы примерно определить какая должна быть толщина, также потребуется учитывать необходимость обязательного покрытия бетоном обоих слоев сетки арматуры минимум на 50 мм.

При проектировании долговечного монолитного фундамента толщина плиты также определяется с учетом значений постоянных нагрузок, таких, как стены, перекрытия и кровля. Также учитывается потенциальная нагрузка, в том числе вес мебели и людей, снежный покров зимой и другие подобные факторы.

Подбираем армирование и марку бетона

Чем больше толщина плиты и крепость бетона, чем больше диаметр арматуры, тем перекрытие прочнее. Но одновременно тяжелее, и дороже.

Рекомендую: Как и какой фундамент для гаража сделать своими руками

Наша задача найти такие параметры, чтобы обеспечить прочность плиты не менее 300 кг/м2 при минимальных затратах.

Чтобы не изучать формулы сопромата используем для нашего перекрытия характеристики подходящей по размеру плиты заводского изготовления.

При этом нужно учесть, что ГОСТ 26434—2015 «Плиты перекрытия железобетонные для жилых зданий» рекомендует плиты длиной свыше 4780 мм изготавливать с предварительно напряженной арматурой.

Выполнить это в условиях частной стройки будет чересчур затратным. А значит, в нашем случае ограничим пролет этой величиной. Впрочем, такого пролета обычно достаточно для подавляющего большинства проектов.

Подбираем армирование и марку бетона

В качестве образца армирования и марки бетона используем альбом плит серии

При необходимости там же можно найти плиты и других размеров. Сам альбом вы без проблем найдете в сети. За основу возьмем плиту П45-15 длиной 4,5 и шириной 1,5 метра. Её характеристики есть в альбоме «Типовые строительные конструкции, изделия и узлы» Серия «Панели перекрытия сплошные толщиной 160 мм».

Плита армирована сеткой из арматуры АIII диаметром 10 мм с шагом 200 мм. Для страховки возьмем сталь 12 мм при том же шаге. Что касается дополнительной сетки используем для неё арматуру АIII диаметра 10 мм (см. рис. 1).

Бетон плиты класса В15, по прочности это марка 200. Но, учитывая неизбежные огрехи, сложность в точности выдержать технологию, готовя бетон на строительной площадке, ориентироваться мы будем на пропорции марки 300 (см. таблицу 1).

Для снижения трещинообразования в бетон добавим стекловолоконную или полипропиленовую фибру 8-12 мм из расчета 1-1,5 кг на куб смеси.

Основные правила укладки плит

  1. Пролет не должен превышать 9 м. Если расстояние между стенами больше – устанавливаются колонны.
  2. Плиты перекрытия укладывают только на несущие стены.
  3. Люки и технологические отверстия рекомендуется вырезать на стыке соседних плит.
  4. Зазор между плитами должен быть в пределах 20-30 мм: это расстояние обеспечит сейсмоустойчивость здания.
  5. Укладка плит насухо недопустима: все зазоры должны быть заполнены цементным раствором.

В заключение предлагаем ознакомиться с видео, демонстрирующим процесс заливки бетона в опалубку бетонного перекрытия.

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая — свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

НДС перекрытий

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

НДС перекрытий

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

НДС перекрытий

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

НДС перекрытий

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

НДС перекрытий

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления — ещё и поворот.

НДС перекрытий

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Глубина размещения

В большинстве случаев закладка плитной фундаментной основы выполняется с незначительной глубиной. Если проектом не предусмотрены подвалы или подземные парковки, плиту разрешается заливать по уровню земной поверхности.

При наличии подвала или подземного яруса, глубину расположения плиты уточняют с учетом размеров запланированного помещения и значением его высоты.

  • точка промерзания почвы;
  • тип почвенного состава;
  • создаваемая нагрузка на грунт;
  • расположение грунтовой влаги.
Глубина размещения

Решив возводить плитный фундамент своими руками, размеры котлована определите сами, уточнив число слоев:

  • если грунт илистый, то укладывается слой геотекстиля. В иных случаях такая работа не выполняется;
  • подушка из щебенки и песка. Значение ее толщины варьируется в пределах пятнадцати – шестидесяти сантиметров и определяется промерзанием земли и ее типовыми отличиями. Если земля промерзает на глубину более метра, следует насыпать около сорока сантиметров песка и до пятнадцати – щебенки. В случае, когда промерзание не превышает метровую отметку, общая высота подушки может составлять тридцать – сорок сантиметров;
  • толщина бетонной основы, с помощью которой формируется ровная поверхность под укладку теплоизоляционного материала. Если предстоит строительство небольшого домика, то этот вид работ разрешается не выполнять;
  • теплоизоляционный слой. Для теплых районов он достигает десяти сантиметров, для холодных – пятнадцати. Следует также учесть показатель влажности почвенного состава, от которого тоже зависит толщина теплоизоляции.

А какой должна быть толщина плиты фундамента на скальном участке? Достаточно двадцати сантиметров.

Читайте также:  Нужна ли пароизоляция при утеплении пенопластом