Kachlová základ pro dům jeho tloušťka

Tloušťka základové desky se vypočítá na základě norem příslušných kodexů praxe a SNiP.

Znát optimální hodnotu parametru, developer si může být jistý pevností základu pro stavbu ve výstavbě a také určit potřebu množství betonu pro desku.

V článku budeme hovořit o tom, jaká by měla být tloušťka základu z monolitické desky, na čem závisí číslo a jak provést správné výpočty.

Na čem index závisí?

Deska je v tomto případě monolitická vyztužená základna pod celou plochou konstrukce.

Struktura moci se skládá ze zásadně významných vrstev:

1. zhutněné polštáře vyrobené z nekovových materiálů;
2. tepelný izolátor a hydroizolace;
3. patky, tak přímo betonová deska s vestavěnou výztužnou klecí.

Tloušťka monolitu určuje pevnost a spolehlivost základny a závisí na řadě parametrů, včetně:

• vlastnosti půdy pod nosnou plochou nadace;
• hloubka uložení nosné konstrukce;
• návrhová zatížení, která jsou určena konstrukčními vlastnostmi konstrukce, provozními podmínkami, klimatickými podmínkami v regionu.

Profesionální projektanti berou v úvahu všechny tyto faktory, což vyžaduje důkladné pochopení technologie a zkušenosti s pokládáním deskových konstrukcí.

Soukromí vývojáři, aby ušetřili na službách specialistů, používají zjednodušenou metodiku, která je založena na třech parametrech:

• tloušťka výztuže;
• mezera mezi výztužnými pásy;
• tloušťka betonu nad a pod armovací klecí.

Zpravidla, pokud sečtete tyto tři parametry, pak dostanete hodnotu tloušťky desky v rozmezí od 0,2 do 0,3 m. Konečný ukazatel se upraví s přihlédnutím k vlastnostem zeminy, stejnoměrnosti výskyt hornin a složitost návrhu budoucí stavby.

Kromě nepřímého posouzení daného praktikujícími stavebníky je podle zavedených norem nutné zkontrolovat zvolenou tloušťku desky vzhledem k parametru – optimálnímu měrnému tlaku konstrukce na terén (blíže viz tabulka).

Pokud se tlak, který bude budova vyvíjet na zem podle projektu, liší od referenční hodnoty nejvýše o 25 % nahoru nebo dolů, pak se má za to, že tloušťka desky je zvolena správně.

Optimální hodnota rozloženého zatížení (kgf / cm²) v závislosti na typu půdy
plastické jíly, písčitá hlína	0,50
husté písky, hlíny	0,35
středně husté písky, tvrdý jíl	0,25

Minimální hodnoty pro SNIP, SP

Podle současných norem (SNiP 2.02.01-83 a SP 50-101-2004), minimální výška celé základové konstrukce se zohledněním všech vrstev bude rovna minimálně 0,6m, přičemž minimální tloušťka samotné desky je 0,10–0,15 m.

V souladu s pravidly SNiP a SP lze nejnižší hodnotu parametru použít, pokud je vybrán beton třídy ne nižší než M300 s pevností B22,5.

Aby byla zajištěna potřebná míra bezpečnosti, musí developer desku vyztužit, což nakonec umožní, aby byl základ odolný vůči deformačním účinkům půdy.

Volba nepřiměřeně tlusté desky povede nejen k překročení materiálových a pracovních zdrojů. Značný tlak ze strany domu spolu s monolitickým základem bude nakonec doprovázen sedáním konstrukce v zemi.

Příliš „lehký“ tlak zase způsobí, že se deska pohne při sebemenším pohybu zeminy (například když země na jaře rozmrzne), čímž se sníží provozní životnost celé budovy.

Z výše uvedeného vyplývá, že úkolem projektanta je zvolit minimální přípustnou tloušťku desky v závislosti na typu zeminy, celkovém zatížení a dalších faktorech.

Průměrné ukazatele pro různé budovy

Rozpětí přípustných hodnot tloušťky monolitické základní desky je poměrně malé. V soukromé bytové výstavbě se můžete zaměřit na následující ukazatele:

Typ budovy	Tloušťka desky, m
Lehké stavby, zahradní stavby	0,10-0,15
Zděné WC, garáže, vany	0,15-0,20
Jednopodlažní rám, dřevěný nebo pěnobetonový dům	0,20-0,25
Jednopodlažní dům z cihel nebo betonu	0,25-0,30
Dvoupatrový dům	0,30-0,35
Cihlový dům nebo budova z jiných těžkých stavebních materiálů s několika podlažími	0,30-0,40

Hodnoty uvedené v tabulce nám umožňují vyhodnotit, jak tloušťka desky závisí na složitosti a hmotnosti stavěné konstrukce. Není vhodné zvětšovat tloušťku na 0,5 m, protože konstrukce ztratí hlavní výhodu „plovoucí“ desky – schopnost pohybovat se spolu se sezónními pohyby půdy. Přesné ukazatele se získají výpočtem ve fázi návrhu základu desky.

Jak vypočítat?

Nejjednodušší způsob výpočtu tloušťky desky na základě součtu tří parametrů:

• mezera mezi výztužnými pásy;
• tloušťka tyče;
• tloušťka ochranné betonové vrstvy kolem rámu (od 4 cm)

Pravidla pro vyztužení železobetonových základů jsou upravena příslušnými odstavci v SNiP 52-01-2003 a SP 52-103-2007.

Více než přiměřený výpočet se provádí podle zatížení od budoucí konstrukce. Například pro lehkou stavbu pro zemědělské účely bude stačit deska vysoká 0,1 m a pro venkovský dům – 0,2–0,3 m.

V tomto případě je nutné vzít v úvahu vlastnosti struktury. Například dlouhý a úzký základ domu s minimem vnitřních příček bude vystaven ohybovému zatížení, což může mít za následek vznik trhlin v základové desce přibližně uprostřed. Abyste tomu zabránili, cíleně zvyšte tloušťku monolitu.

Počáteční data pro výpočet

Chcete-li tedy určit tloušťku desky, Stavebník musí mít následující informace:

• znát typ půdy a v důsledku toho optimální hodnotu rozložené zátěže;
• znát konstrukční parametry budoucí konstrukce a typy použitých materiálů pro výpočet návrhového zatížení;
• zvolit optimální schéma vyztužení pro dané podmínky, konkrétně: průměr prutů, velikost buněk, vzdálenost mezi tětivami atd.

Sekvence výpočtu

Výpočty tloušťky desky prochází následujícím algoritmem:

1. Stanovení celkových zatížení.
2. Výpočet měrného tlaku na zemi vydělením celkového tlaku základní plochou. Velikost desky musí přesahovat rozměry samotné konstrukce minimálně o 10 cm na každé straně.
3. Porovnání měrného zemního tlaku s optimální tabulkovou hodnotou.
4. Výsledný rozdíl jako výsledek výpočtů z kapitoly 3 je kompenzován hmotou železobetonové základové desky.
5. Na základě znalosti hmotnosti monolitu a hustoty železobetonu je určen objem konstrukce.
6. Najděte požadovanou výšku desky vydělením objemu základní plochou.

Analýza výsledků

Pokud je zjištěna výše popsaným algoritmem, hodnota výšky desky je v rozsahu od 0,2 do 0,35 m, pak je výsledek považován za optimální. Obvykle, hodnota se zaokrouhlí nahoru na násobek 50 nahoru nebo dolů a pro spolehlivost se zatížení přepočítá, porovnat s doporučenou referenční hodnotou (rozdíl by neměl být větší než 25 %).

Pokud je výška desky větší než 0,35 m, má developer důvod předpokládat, že deska za daných podmínek není ekonomicky nejschůdnějším řešením a má smysl uvažovat o variantách s pásovou nebo sloupkovou základnou.

Tloušťku monolitu je možné snížit navržením výztuh, které zabrání vodorovnému posunu příliš lehkého základu. V posuzovaném případě se nelze obejít bez výpočtů, které mohou provádět pouze vysoce kvalifikovaní odborníci.

Pokud je tloušťka desky menší než 0,1–0,15 m, pak je návrhová struktura s největší pravděpodobností pro základ desky příliš masivní a měli by být pozváni zkušení specialisté, aby se zúčastnili studie půdy a návrhu nosnosti. struktura.

Příklad výpočtu

Dané podmínky:

• dům 2 podlaží o ploše 6 x 9 m;
• stěny z plynosilikátových bloků;
• nosná příčka – jedna;
• tloušťka stěny – 0,3 m;
• výška budovy – 5,5 m;
• výška štítu – 1,0 m;
• střecha – střešní tašky;
• nosná vrstva – jíl (referenční měrný tlak – 0,25 kg / cm 2).

Nejprve zjistěte celkovou hmotnost konstrukce, konkrétně:

• celková plocha všech stěn (se štíty a příčkami, ale bez okenních a dveřních otvorů) je 182 m² a jejich celková hmotnost je 182 × 180 = 32 760 kg;
• plocha monolitického podlaží mínus schodiště ~ 50 m². Potom bude celková hmotnost rovna 50 × (500 + 210) = 35 500 kg;
• půdní plocha podkroví – 54 m 2, pak hmotnost 54 × (150 + 105) = 13 770 kg;
• provozní zatížení 1.NP – 54 × 210 = 11 340 kg;
• plocha střechy – 71 m 2, pak hmotnost spolu s hmotností sněhové vrstvy je 71 × (30 + 100) 9 230 kg;
• celková hmotnost budovy získaná sečtením výsledků předchozích výpočtů (102 600 kg).

Hmotnosti jsou vypočteny na základě rozměrů a měrné hmotnosti použitých stavebních materiálů (referenční informace).

Dále na základě podmínek projektu najdou plochu monolitu (54 m²) a rozdělí na něj celkovou hmotnost domu:

Před doporučeným specifickým tlakem na půdu 0,06 kg / cm 2 nestačí. Najděte hmotnost desky vynásobením výsledné hodnoty plochou základny, která se převede na centimetry čtvereční:

Určete objem desky vydělením hmotnosti hustotou železobetonu:

Požadovaná výška je určena dělením objemu plochou základny:

Za daných podmínek lze uvažovat o dvou variantách, kdy výška desky je 0,2 nebo 0,25 m. V prvním případě bude její hmotnost 27 000 kg, což znamená, že spolu se základem bude budova vyvíjet tlak rovný:

Rozdíl oproti doporučené hodnotě bude:

Získaný výsledek vyhovuje návrhovým podmínkám a šetří množství betonu, proto se předpokládá výška desky 0,2 m.

Závěr

Tloušťka základové desky je důležitým ukazatelem, protože na ní závisí pevnost a spolehlivost celé konstrukce.

Hodnota parametru se bude měnit v krátkých mezích, typicky mezi 0,15 a 0,35 m, ale je do značné míry určován faktory, jako je hmotnost konstrukce, typ zeminy, schéma vyztužení atd. Proto, aby bylo možné postavit silný dům na základové desce, je nutné vzít výpočet tloušťky železobetonového monolitu se vší odpovědností.

Když jste se rozhodli postavit obytnou budovu, která, i když je postavena pomocí technologie rámového opláštění, musí stát nejméně 50 let, neměli byste klást otázku úspor na základu do popředí. Závisí na tom totiž nejen životnost stavby, ale i provozní komfort – zejména zachování tepla, jehož 25 % se ztrácí konstrukcemi uloženými v zemi. Založení monolitické desky je schopno vyřešit všechny úkoly – tloušťka by byla správně vypočtena. Jak to udělat sami, řekneme v tomto článku.

Monolitická deska – jeden z nejspolehlivějších základů

Co potřebujete vědět o desce při provádění výpočtu

Základová deska vypadá jako masivní monolit, jehož parametry odpovídají průmětu stavby. Monolitická deska může překročit obrysy stěn pouze tehdy, když je třeba izolovat svislé plochy podle systému ventilační fasády, obloženou cihlou nebo kamenem.

Hlavní výhodou tohoto provedení je maximálně zvětšená plocha podpěry, díky čemuž je velmi stabilní i v podmínkách seismické nestability. Hlavní věcí je pouze dát desce správnou konfiguraci, nezapomeňte vzít v úvahu typ a pevnostní charakteristiky půdy, na které bude spočívat.

Pro obložení suterénu cihlami lze desku vyrobit o 10 cm větší

Prostorová stabilita objektu závisí nejen na tom, jak silný bude základ desky, ale také na intenzitě jejího vyztužení. Beton a výztuž spolupracují, což umožňuje základové desce účinně odolávat lomu.

Je možné snížit tloušťku desky

V oficiálním návrhu je zvýšením výztuže v nejvíce namáhaných místech možné dosáhnout úspor betonu snížením tloušťky monolitu. A aby se zajistila maximální statika a zabránilo se pravděpodobnosti prokluzu podešve, což je důležité pro stavbu na jílových půdách, dostávají desky často žebrovaný tvar.

• Monolitická žebra, pevně spojená s výztuží k desce, mohou směřovat nahoru a tvoří mříž (plní také funkci soklu). Ukazuje se kombinovaný základ, který stavitelé nazývají základ desky-gril (jeho fotografie je uvedena na začátku článku). Tato možnost je ve většině případů poskytována, když je pod domem navrženo suterénní podlaží.

• Tento typ desek je ideální pro budovy, jejichž stěny jsou postaveny z tepelně účinných kamenných materiálů, které reagují prasklinami na nestabilitu země. Možnost s horními žebry eliminuje potřebu stavět sokl, protože tloušťka desky často nestačí k tomu, aby zvedla podlahy prvního patra nad úroveň sněhu padajícího v zimě.
• Ale v některých případech jsou žebra navržena nikoli na horní straně desky, ale pod ní. Jsou nutně umístěny v tloušťce půdy, zatímco samotná monolitická deska je nad její úrovní. Výztužná žebra pokrývají obvod domu a spojují jej s podélnými nosníky. Jsou vytvořeny na principu pásky, proto se tato verze desky nazývá páskový základ.
• Taková konstrukce desek funguje lépe na půdách s nízkou pevností. Žebrované desky se častěji používají v chladných klimatických pásmech, na hluboce zamrzlých a permafrostových půdách s povinnou pokládkou tepelně izolačních desek z extrudované polystyrenové pěny do mezižeberního prostoru.
• V důsledku rozdílu v tloušťkách obrysu izolace se vytvoří žebrovaná konfigurace a samotná deska je tenčí. Pokud by běžná plochá deska pro jednopatrový dům měla mít tloušťku 250-300 mm, pak s přítomností žeber a správným rozložením výztuže lze tloušťku desky snížit na 150 a dokonce až na 120 mm.

Co dávají žebra talíři a jak se bez nich obejít

Z výše uvedeného je zřejmé, že tloušťku desky lze zmenšit v důsledku lokálních zesílení, nazývaných výztuhy. Vzhledem k tomu, že jsou umístěny pod všemi nosnými stěnami a mají plnohodnotnou objemovou výztuž, převážná část zatížení je vnímána samotným zesílením, které přenáší pouze část úsilí na desku, která spojuje nosníky mezi sebou.

To umožňuje nejen snížit tloušťku monolitu, ale také učinit vnitřní rám vodorovné části ne objemný, ale plochý.

Schéma tenké základové desky s žebry směřujícími dolů

Poznámka: Ve skutečnosti taková deska plní funkce podlahy na zemi – jediný rozdíl je v tom, že je zde pevně spojena s páskovou částí a není plovoucí.

Když je monolitická deska vyrobena naplocho, hlavním úkolem projektanta je vybrat tloušťku, která jí poskytne vynikající odolnost proti roztržení. Při absenci žeber pomáhá tento úkol zvládnout přípravná betonová deska o tloušťce 100 mm (betonová příprava, patka).

Vodotěsná přípravná betonová deska

Betonová příprava je vrstva monolitu nalitá na zem z chudého nevyztuženého betonu a plní tři hlavní funkce:

• urovnává půdu a kompenzuje nedostatek její pevnosti;
• chrání základnu domu před stojatou podzemní vodou;
• je základem pro instalaci rolované hydroizolace a chrání ji před mechanickým poškozením.

Poznámka: Klasická je varianta s přípravnou betonáží, u rozsáhlých staveb se tento způsob používá. Při projektování domů se betonová patka navrhuje vždy pro domy se suterénem. U povrchových desek je tato funkce prováděna PVC geomembránami a vrstvami izolace z pěnového polystyrenu, protože zde je pravděpodobnost zpětné vody snížena na nulu.

Vyztužená základová monolitická deska – nezávislý výpočet tloušťky

Před výpočtem tloušťky desky se musíte rozhodnout o její konfiguraci. Varianty s žebry se počítají obtížněji než jednoduchá plochá deska, protože tam musíte samostatně vypočítat páskovou část a deskovou část a sečíst odpor v ohybu a tlaku.

Pokud to všechno bylo tak jednoduché, tak proč potřebujeme designéry? Ale v případě ploché desky je docela možné pokusit se určit tloušťku desky sami a my pomůžeme našemu čtenáři vyrovnat se s tímto úkolem.

Údaje o instalaci

Chcete-li provést výpočet tloušťky desky, musíte mít úplné pochopení návrhu domu založeného na ní. Pokud nemáte plnohodnotný projekt, budete si ho muset vypracovat sami a je třeba se předem rozhodnout o všech materiálech, které budou při stavbě domu použity.

Pro dokončení obrázku také nastavíme nezbytné podmínky pro problém a vypočítáme pro jednopatrový dům 10 * 12 m:

• Vnější obvodové konstrukce jsou pórobetonové, z tvárnic D400: tloušťka 0,375 m, výška 3 m, celková délka 56 m. Celková plocha stěn je 168 m2.
• Příčky jsou také plynové bloky, ale z bloků o hustotě 600 kg / m3. Tloušťka 0,1 m, výška 3 m, celková délka 37,5 m. Celková plocha příček je 112,5 m2.
• Stropy nad soklem a podkroví z dřevěných trámů, celková plocha je 240 m2.
• Střecha je z měkkých tašek o ploše 161,2 m2 se dvěma sklony, úhlem sklonu 31 stupňů.
• Zatížení sněhem pro kategorii III – 180 kgf / m2.
• Půda na místě je jemný písek střední hustoty, měrný tlak je 0,25 kg / cm2 (přebíráme z referenční tabulky).

Výpočet součtových zatížení

Účelem našeho výpočtu je určit celkové zatížení, které bude muset základ odolat. K tomu potřebujete znát objemovou hmotnost (podobnou hustotě) každého materiálu a poté je sečíst, což dává konstantní zatížení. Zde není třeba nic vymýšlet, všechny hodnoty jsou již dávno vypočítány a uvedeny ve stavebních předpisech.

Kromě stálého zatížení působí na založení (váha sněhové pokrývky na střeše) i dočasná zatížení. Existují také užitečné zatížení, které zahrnuje hmotnost lidí a nábytku. Každý typ síly je vynásoben odpovídajícím bezpečnostním faktorem převzatým z aktuální normy.

Zde je návod, jak bude vypadat celkové zatížení základu na základě podmínek našeho úkolu:

Možnost načíst	Hodnota	Kolik váží metr krychlový	Faktor spolehlivosti podle GOST 27751	Zatížení (kg): celková hodnota
Trvalé zatížení:
Nosné stěny (pórobeton)	63 m3	400 kg / m3	1,1	27720
Příčky (pórobeton)	11,25 m3	600 kg / m3	1,2	8100
Trámové stropy (suterén a podkroví)	240 m2	150 kg / m2	1,1	39600
střecha	161,2 m2	57 kg / m2	1	9188,4
CELKEM:	84608,4
Užitečné zatížení:	120 m2	150 kg / m2	1,2	21600
Zatížení sněhem:	161,2 m2	180 kg / m2	0,7 (faktor sklonu)	20311,2
Celkové zatížení od konstrukcí domu na desce:	126522

Určení hmotnosti desky

Chcete-li určit tloušťku desky, musíte znát její hmotnost a výchozím bodem pro tuto akci je oblast základu, kterou známe.

• Náš dům je 10 * 12 m, takže plocha desky bude 120 m2. Protože měrný tlak na půdu je vyjádřen v kg / cm2, je třeba plochu převést na centimetry: 1200000 cm2.
• Celkový náklad z domu jsme dostali 126522 kg. Vydělíme-li to plochou domu (stejně 1200000 cm2), zjistíme, jaký tlak bude vyvíjet na sporák: 126522 kg / 1200000 cm2 u0,105d 2 kg / cmXNUMX.
• Když známe měrný tlak, který půda vydrží, odečteme od ní tlak od zemních konstrukcí a dostaneme zatížení, které musí náš základ kompenzovat: 0,25 kg/cm2 – 0,105 kg/cm2 = 0,145 kg/cm2.
• Výsledný obrazec musíme dát do geometrického tvaru, pro který nejprve určíme hmotnost desky: M = 0,145 kg / cm2 x 1200000 cm2 = 174000 kg.
• Vydělením hmoty hustotou železobetonu (referenční údaje) a plochou monolitu získáme maximální možnou tloušťku základové desky: 174000 kg: 2500 kg / m3: 120 m2 u0,58d 2 m60 nebo XNUMX cm.

Ověřovací akce

Nyní, po provedení obrácených akcí, musíte zkontrolovat, zda půda odolá hmotnosti této desky:

1. Zjistíme objem desky 0,6 m * 120 m2 = 72 m3.
2. Hmotnost desky určíme: 72 m3 x 2500 kg / m3 = 180000 kg.
3. Shrneme zatížení od kamen a domu: 180000 kg + 126522 kg = 306522 kg.
4. Celkové zatížení vydělíme plochou desky: 306522 kg: 1200000 cm2 = 0,255 kg/cm2.

Získali jsme hodnotu velmi blízkou specifickému tlaku půdy, který jsme nastavili (0,25 kg/cm2). Překročení bylo pouze 0,005 kg / cm2, ale nezapadá do normy – konstrukční pravidla uvádějí, že překročení by mělo být v rozmezí 3% -25%. Abychom toho dosáhli, musíme snížit tloušťku naší desky.

Výběr optimální tloušťky

Vezměme ne 0,6, ale 0,3 m a proveďte výpočty znovu:

1. Zjistíme objem desky 0,3 m * 120 m2 = 36 m3.
2. Hmotnost desky určíme: 36 m3 x 2500 kg / m3 = 90000 kg.
3. Shrneme zatížení od kamen a domu: 90000 kg + 126522 kg = 216522 kg.
4. Zátěž z domu dělíme plochou desky: 216522 kg: 1200000 cm2 u0,180d 2 kg / cmXNUMX.

Pouhým okem je vidět, že výsledné zatížení z domu je mnohem menší než měrné zatížení na zemi (0,25 kg / cm2), takže monolitická deska o tloušťce 30 cm bude optimální.

Závěr

Poskytli jsme výpočet, který vám pomůže orientovat se s optimální tloušťkou desky. Takové výpočty jsou však přibližné, protože kromě betonu funguje v monolitu i výztuž. Změnou jeho množství je možné zmenšit tloušťku desky, ale správně to dokáže pouze odborník. Pokud jde o ostatní přístavby, které se téměř vždy staví bez projektu, je podobný způsob výpočtu geometrických parametrů základu docela přijatelný.