Проектирование и строительство домов

Проектирование и строительство домов

» » Какую нагрузку выдержит монолитная плита фундамента. Плюсы выполнения надежного монолитного фундамента

Какую нагрузку выдержит монолитная плита фундамента. Плюсы выполнения надежного монолитного фундамента

Когда речь заходит о строительстве дома, гаража, бани или иного сооружения, в первую очередь встает вопрос выбора типа фундамента. В большинстве случаев этот вопрос разрешается в пользу так называемого плитного фундамента, или фундаментной плиты.

Это неудивительно, поскольку данный тип является универсальным и имеет ряд неоспоримых преимуществ, а именно:

  • легкость изготовления в силу простоты конструкции;
  • сравнительно невысокая себестоимость;
  • возможность использования на различных типах почв с разной глубиной промерзания и уровнем грунтовых вод;
  • морозоустойчивость и высокие теплоизоляционные свойства.

Но для того чтобы такой тип основания в полной мере проявил все свои ценные качества, крайне важно произвести грамотный расчет фундаментной плиты. Разумеется, лучше доверить эту работу специалисту, который выполнит все расчеты в соответствии с определенными нормами и правилами. При наличии желания можно осуществить необходимые вычисления самостоятельно.

Плитный фундамент представляет собой монолитную (либо составленную из отдельных заводских плит) железобетонную плиту, располагающуюся подо всей площадью здания и размещенную на подложке из сыпучих материалов.

Наиболее часто используется монолитный плитный фундамент мелкого заложения. Расчет такого основания аналогичен расчету других типов фундамента и включает в себя:

  • предварительный расчет основных размеров;
  • расчет по несущей способности грунта;
  • расчет армирующих конструкций.

Все перечисленные процедуры тесно взаимосвязаны, и изменение лишь одного из параметров неизбежно приведет к пересмотру всех расчетов в целом. Поэтому, приступая к рассмотрению каждого из пунктов, упустим расчет размеров, поскольку впоследствии они могут быть изменены, и примем длину и ширину фундамента равными размерам самого здания, а толщину – равной среднему рекомендуемому значению (около 25 см). Для того чтобы наиболее полно осветить все нюансы, рассмотрим простейший пример расчета .

Расчет фундаментной плиты по несущей способности грунта

После того как намечены основные , возникает необходимость проведения расчета конструкции по несущей способности грунта. Целью данного мероприятия является оценка способности подлежащего грунта выдерживать давление на него здания вместе с фундаментом и прочими несущими нагрузками.

Схема плитного фундамента: 1 – стены здания; 2 – монолитная армированная плита фундамента; 3 – ребра жесткости.

Давление здания на фундамент сопровождается его осадкой и смещением грунта, что может привести к катастрофическим последствиям. Надежная и безопасная эксплуатация основания возможна лишь при соблюдении следующего условия:

S>Kн×F/Kр×R, где:

  1. S – площадь (см²).
  2. Kн – коэффициент надежности, по умолчанию равный 1,2.
  3. F – расчетная нагрузка на основание, включающая общий вес дома с фундаментом и эксплуатационными нагрузками (кг).
  4. Kр – коэффициент условий работы.
  5. R – условное расчетное сопротивление грунта (кг/см²).

Коэффициент условий работы может иметь различные значения для разных типов грунтов и сооружений. Так, если тяжелое здание возводится на грунте, сложенном преимущественно пластичными глинами, этот коэффициент будет равен 1,0. Для слабоглинистых и мелкопесчаных почв он составит 1,2. В случае если легкое здание базируется на крупнопесчаном грунте, данное значение возрастает до 1,4. Более подробно со всеми возможными вариантами можно ознакомиться в специальных таблицах.

Расчетное сопротивление грунта также определяется при помощи таблиц, причем значения этого показателя могут варьироваться в зависимости не только от типа грунта, но и от его влажности и пористости.

Итак, если в результате произведенных вычислений уравнение оказывается верным, значит, важнейшее условие безопасной эксплуатации фундамента соблюдено и можно приступать к дальнейшим расчетам. В противном случае необходимо будет либо увеличить площадь подошвы фундамента, либо уменьшить его толщину или изменить какой-то другой параметр и заново провести расчет по несущей способности. Вот почему изначально закладываются лишь приблизительные, ориентировочные .

В отечественном частном строительстве плитный фундамент для жилого дома – явление не частое. Хотя в мире он используется довольно активно как в домостроении, так и для возведения других построек.

Американцы очень любят использовать этот тип фундамента для легких и быстровозводимых зданий: почти вся «одноэтажная америка» в южной части страны возводятся по подобной технологии. Фундамент в виде бетонной плиты можно строить на всех видах почвенных грунтов – он эффективно распределяет нагрузку, вызывая минимальное давление на грунт. Выгодна фундаментная плита и по затратам стройматериалов. Кроме того, отлично подходит для наших климатических зон: от края вечной мерзлоты и до самых южных окраин. Но необходимо помнить, что для защиты строений требуются соответствующие меры водопонижения и водоотведения: гидроизоляция, ливневка или дренаж.

Существует несколько видов плитного фундамента:

  • монолитная плита (используется для небольших строений, характеризуется небольшой глубиной закладки и простой технологией заливки);
  • фундаментная плита с ребрами жесткости (для высотных и промышленных зданий, собирается из отдельных плит, жестко закрепленных между собой, либо выполняется полностью монолитным);
  • коробчатый (сверхустойчивая конструкция, используется в сейсмически активных районах, собирается из монолитных или сборных бетонных коробов, надежно соединенных между собой).

Пошаговый пример расчета

Расчет нагрузок на продавливание и других параметров фундаментной плиты особенно важен, если постройка производится неустойчивых грунтах и почвах, склонных к вымыванию. Он производится только специалистами, цена услуги (в среднем) – 15 000 рублей.

Расчет объема бетона крайне прост: считаете объем плиты (высота х длину х ширину) = требуемый объем бетона. Технологически проще и правильнее закупить бетон автомиксерами и быстро утрамбовать его и разровнять, чем самостоятельно месить, как минимум 12-15 кубов даже с помощью бетономешалки.

Арматура заказывается из расчета 130 кг на м3 (после расчете кубатуры бетона). Для дома на 100 м 2 для одного этажа достаточно залить плиту бетоном марки М200 (хватит с запасом). При расчете исходите из того факта, что плита должна выдержать весь вес дома. Упрощенно рассчитывается вся нагрузка (вес стен + вес крыши) в кг. После эта сумма делится на площадь фундамента в см 2 (!). Полученная цифра является нагрузкой на 1 см 2 . Исходя из этого результата выбирается марка бетона.

Например, общий вес здания составляет 600 000 кг. Делите его на площадь, допустим 10х10 м = 1000х1000 см = 1 000 000 см 2 . Далее 600000/1000000=0,6 кг/см 2 . Марка бетона показывает, сколько килограмм нагрузки способен выдержать бетон. Марка М200 обозначает, что бетонный стержень высотой 15 см (согласно ГОСТ) выдержит нагрузку порядка 70-80 кг на 1 см 2 . Можно утверждать, что бетон М200 достаточно прочный, чтобы выдержать любые прогибы для такого веса и дополнительные нагрузки в виде материалов для ремонта, мебели и самих жильцов (любой вес, привнесенный в строение, распределяется на фундамент). Армирование дополнительно придаст жесткость конструкции фундамента. Если вы проживаете в сейсмически активном районе, желательно выбрать марку бетона в 2-2,5 раза выше. Согласно СНиП выбирается марка по водонепроницаемости и морозоустойчивости (об этом писалось чуть выше).


Данный расчет пригоден для одноэтажных зданий и простых двухэтажных «коробок». Для зданий от трех этажей, насыщенных архитектурными элементами, внутренними коммуникациями и сооружениями (например, резервуар, тяжелое технологическое оборудование, оборудование создающие вибрации) и для зданий, строящихся на зыбких грунтах, требуется заказать расчет фундамента у специалиста. Сложные ребристые и коробчатые плитные основания также лучше отдать для расчета опытным инженерам.

Расчет полной стоимости работ как и при обычных бетонных работах: определяете объем литья, берете стоимость куба бетона. С учетом стоимости наемной рабочей силы, доставки, материала, один куб бетонного литья составит порядка 2 000 — 4 000 рублей (зависит от многих факторов).

Плюсы и минусы

Незаглубленный плитный фундамент обладает рядом достоинств:

  • уменьшение объема работ по выемке грунта для устройства котлована (обычно до 500 мм, так как фундаменты такого типа для домов и коттеджей обычно составляют в высоту 150-400 мм);
  • снижение объема заливки товарного бетона на 1/3;
  • легкость и простота монтажа снижают затраты времени на устройство фундамента до 40%;
  • общая экономия времени, денег и строительных материалов, пос равнению с ленточным фундаментом, может составлять до 50%.

Заглубленная конструкция для устройства даже цокольных этажей, наоборот – характеризуется повышенной затратностью материалов. Правда компенсируется это высокой надежностью, простотой монтажа и необходимостью применять именно данный тип основания для плывущих и зыбких грунтов. В таких случаях его стоимость может составлять 30-50% от стоимости всего здания.

Правила заливки

Одно из важных условий: качественная гидроизоляция и водоотведение от конструкции. Порядок подготовки котлована:

  1. подготовка подушки: для устройства фундаментной плиты дно котлована выравнивают, делают дренажную отсыпку из щебня и песка высотой до 200 мм под будущей плитой;
  2. дно котлована застилается гидроизоляционным материалом в несколько слоев: ПВХ-пленка, профессиональные гидроизоляционные материалы;
  3. выполняется защитная стяжка (чтобы не повредить гидроизоляцию при монтаже арматурного каркаса) высотой до 50 мм из легкого бетона марки М7,5-М10;
  4. вокруг плиты, ниже ее уровня выполняется дренаж: по краю котлована выкладывается геотекстиль, на него ложится дренажная труба, которую засыпают щебнем (для предотвращения забивания отверстий трубы грунтом). Также необходимо предусмотреть отвод дренажных вод в ливневую канализацию.

ВАЖНО! Если при подготовке котлована обнаружен перекоп (ранее в данном месте что-либо строили, прокладывали сети), то следует понимать, что грунт в таких местах менее плотный. В подобной ситуации котлован следует углубить на величину данного перекопа. Затем котлован засыпается на требуемую глубину, трамбуется и выравнивается, чтобы создать условия равномерного сопротивления давления на грунт. В местах перекопа, если его не ликвидировать, может возникнуть прогиб плиты, который приведет к ее разрушению и, как следствие, нарушению целостности возведенных на плите стен.

Для получения железобетонной монолитной плиты-фундамента монтируется жесткий каркас. Для армирования конструкции толщиной до 400 мм достаточно установить две арматурные сетки и связать их между собой вертикальными перемычками. Нижняя сетка устанавливается на высоте 30-50 мм на деревянные либо пластиковые опоры. Материалы для монтажа армировки стандартные: арматура диаметром 10-16 мм, вязальная проволока либо сварка. Параллельно вставляется внешняя опалубка. Под коммуникации, если такие заложены проектом, оставляются «окна», которые после заливки тщательно герметизируются.


Затем производится заливка с обязательной виброутрамбовкой бетона. Марка бетона, в зависимости от назначения помещения может быть разной. Под гараж для легкового автомобиля и одноэтажных вспомогательных помещений вполне достаточно использовать марку бетона М50, с условием дальнейшего устройства надежной стяжки из бетона более высоких классов прочности. Для жилых строений необходимо применять бетон М200 с высокой водонепроницаемостью (не ниже 95%).

Утепление плитного фундамента актуально не только для низкотемпературных зон. Так как фундаменты данного типа относятся к конструкциям неглубокого залегания (для основания под жилой дом достаточно заглубиться всего 400-500 мм), то их также необходимо утеплять плотными полистирольными плитами.

  • Характеристики грунтов, важные для плитного фундамента
    • Требования к бетону для плитного фундамента
    • Преимущества монолитного фундамента
    • Расчет основания по деформациям
    • Расчет осадки под плитным фундаментом

Армированный бетон надежно выдерживает сжимающие усилия, поэтому испытывать на прочность не имеет смысла. Армирование бетонной конструкции необходимо только для того, чтобы улучшить ее сопротивляемость растягивающим нагрузкам.

При этом по деформации основания (грунта) проверку необходимо выполнять обязательно. По несущей способности расчет выполняют, если:

  1. На основание воздействует не только вес, но и большие горизонтальные нагрузки.
  2. Стройку планируют на откосе или близко к его краю.
  3. Основание сложено медленно уплотняющимися грунтами. Это пылевато-глинистые водонасыщенные или биогенные грунты.
  4. В основании скальные грунты.

Расчет необходимо проводить на основании результатов геодезических, геологических и гидрометеорологических исследований. При необходимости следует проводить измерение деформаций грунта на местности.

Характеристики грунтов, важные для плитного фундамента

Расчет бетонной конструкции, какой является фундамент, учитывает .

Поэтому необходимо понимать общее количество обозначений всех величин, которые могут потребоваться.

Из всего многообразия характеристик грунтов укажем их виды и некоторые особенности, которые важны, чтобы рассчитать плитный вариант:

  1. Глинистый грунт. Это связный грунт.
  2. Песок. Несвязный грунт, в котором более 50% частиц имеют размеры, не превышающие 2 мм.
  3. Крупнообломочный грунт. Несвязный грунт, в котором более 50% частиц имеют размеры, превышающие 2 мм.
  4. Ил и сапропель. Насыщенный водой осадок с содержанием частиц менее 0,01 мм.
  5. Грунт торфованный. Песчаный и глинистый, содержащий до 50% и более (по массе) торфа.
  6. Набухающим называют грунт, который в условиях свободного набухания при замачивании водой, увеличивает объем и имеет относительную деформацию более 0,04.
  7. У некоторых видов грунта при замачивании водой даже собственный вес может дать относительную вертикальную просадку более 0,01.
  8. Пучинистый дисперсный грунт. Вследствие образования кристаллов льда имеет относительную деформацию более 0,01.

Вернуться к оглавлению

Требования к бетону для плитного фундамента

Бетон для строительной бетонной конструкции – это идеальный материал, так как он хорошо выдерживает сжимающие нагрузки. Но он очень плохо работает на растяжение. Этот недостаток стараются компенсировать за счет металлическим каркасом, помещая его внутрь. По прочности на сжатие бетон делят на классы (В3-В80) и марки М50-М1000.

Для фундаментов подходят марки не ниже М200. Это значит, что предел прочности на сжатие будет не менее 200 кгс/см². Нормируемой прочности бетон достигает примерно через 28 дней. С течением времени прочность имеет тенденцию к увеличению.

Плита требует как можно больше бетона для одноразовой заливки, поэтому ручной способ приготовления не подойдет. Необходим раствор, приготовленный на бетонном заводе, который хорошо перемешан, что очень важно для его прочности.

По морозостойкости бетон делят на марки F50-F1000, где число обозначает количество циклов замораживание-оттаивание, которое должна выдержать изготовленная из него конструкция.

Очень важной характеристикой является водонепроницаемость бетона. По этому показателю его разделяют на марки W2-W20, где число определяет давление воды (в МПа), которые выдерживает образец установленного размера. Для фундаментов рекомендуют бетон марки W6. Необходимо отметить, что для любой марки бетона гидроизоляция не помешает. Особенно это актуально для такой плитной конструкции.

Прочность основания зависит от соблюдения . Заливать плиту следует на хорошо очищенную поверхность слоями. Для ленточного основания толщина очередного слоя не должна превышать 40 см. Плиту достаточно залить одним слоем. В нем после затвердевания не должно быть пустот, поэтому заливать бетон необходимо с высоты, не превышающей 1,5 м, и его следует хорошо утрамбовывать.

Вернуться к оглавлению

Преимущества монолитного фундамента

  1. Плитный фундамент применяют на пучинистых, глинистых и грунтах с высоким залеганием грунтовых вод. Учитывая, что к глинистым относятся все грунты, содержащие глину, то получается, что каких-либо инженерно-геологических исследований в пределах стройплощадки проводить нет необходимости.
  2. Экономия на земляных работах. Для убедительности сравним с ленточным фундаментом, который необходимо заглублять ниже уровня промерзания грунта.

Например, в Подмосковье этот уровень составляет примерно 1,35 м. Фундамент необходимо заглублять на 20 см ниже этого уровня, то есть глубина траншеи составит примерно 1,6 м.

Для дома размером 10×10 м с двумя внутренними несущими перегородками общая длина ленточного основания составит 55,5 м. Если траншею рыть шириной 0,5 м, то общий объем извлекаемого грунта составит примерно 44 м³, не считая плодородного слоя (почвы), который обычно убирают.

В соответствие с указанной схемой общая деформация определяется суммированием осадки отдельных слоев по формуле:

s=0,8·SUM(σ zp.i ·h i)/E i , (2)

где σ zp. σ zp.с – среднее значение дополнительного напряжения (по вертикали) в i‑том слое; определяется как полусумма напряжений на границах этого слоя;
h i – толщины i-го слоя;
E i – модуль деформации i-го слоя кПа (кгс/см²).

Значение дополнительного напряжения по центру фундамента определяется по формуле:

  • σ zp. = а·р 0 , (3)

а в угловых точках фундамента по формуле:

  • σ zp с. = а·р 0 /4. (4)

Коэффициент а определяется в зависимости от формы фундамента (по подошве) и от соотношения сторон (если форма прямоугольная), или от диаметра (если форма круг) и от относительной глубины х=2z/b (z – глубина залегания слоя, b – ширина фундамента).

Плитный фундамент представляет собой сплошную железобетонную конструкцию, размещаемую под всей площадью здания и равномерно воспринимающей все возможные весовые нагрузки. Стандартная схема включает дренаж из утрамбованного песка и щебня, плиту из качественного раствора с объемным армированием и гидроизоляцию, в особо сложных условиях основание утепляют. Главным требованием технологии заложения является выбор правильной толщины этих слоев, точное значение определяет расчет. Исходными данными служат параметры грунта, тип и вес постройки, в ходе вычислений важно соблюдать все нормы проектных стандартов.

Факторы, влияющие на толщину плитного фундамента

Этот тип основания относится к «плавающим», т.е. способным воспринимать и равномерно перераспределять нагрузки. В частных постройках толщина варьируется от 15 до 35 см, изменение в меньшую сторону не допускается по причине риска раскола плиты под воздействием собственного веса здания, в большую – из-за экономической нецелесообразности, увеличения общей массы и потери подвижности. Главным критерием влияния служит тяжесть конструкций, при использовании кирпича или плотных стройматериалов высота плитного фундамента возрастает на 5-10 см в сравнении с домами с газобетонными или каркасными стенами.

Вторым учитываемым фактором идут размеры будущей постройки. Следует помнить, что все фундаменты выдерживают не только нагрузку на сжатие, но и на изгиб, экстремум приходит на середину. Чем больше длина наружных стен, тем выше риск раскалывания монолитной плиты. Частично эта проблема решается увеличением числа внутренних перегородок с несущими способностями, но для полного исключения риска приходится наращивать толщину самого фундамента. Как следствие, при строительстве на узких участках составление проекта и выбор основания лучше доверить специалистам.

Помимо веса и типа здания при расчете фундаментной плиты (в том числе для проверки ее целесообразности) учитываются особенности грунта: глубина промерзания, несущие способности, однородность и уровень подземных вод. При высокой плотности слоев подбирается мелкозаглубленный вариант, в этом случае для его заложения достаточно вынуть около 50-70 см земли, единственным недостатком такого исполнения является отсутствие подвала. На неустойчивых грунтах фундаментная плита размещается ниже глубины промерзания на 60 см, тогда увеличивается вес постройки и на конструкцию действуют повышенные нагрузки.

Интенсивность влияния подземных вод учитывается при подборе марки бетона, материалов гидроизоляции и толщины дренажной подушки, при значительных рисках подтапливания целесообразно выбрать другой тип основания или провести его утепление влагостойкими материалами.

Последовательность и пример расчета

В ходе вычислений придерживаются следующей схемы:

1. Проводится анализ геологического состояния участка, в зависимости от его типа из таблиц выбирается величина оптимального удельного давления на грунт для плитных фундаментов. Также на этом этапе определяется требуемая глубина заложения основания. При строительстве на супесях и твердых глинах стоит провести сравнение с другими типами, воздействие морозного пучения на них будет максимальным, что приводит к необходимости значительного увеличения толщины плиты.


2. Рассчитываются все весовые нагрузки. Удельный вес любого стройматериала несложно найти в таблицах, исходя из размеров стен, кровли и перекрытий находится масса самого здания. К полученному значению прибавляется средняя нагрузка снежного покрова, выбираемая согласно региону проживания и углу наклона кровли (на скатных крышах свыше 60° она принимается равной нулю). Также обязательно учитывается эксплуатационная (полезная) нагрузка, в среднем для цокольных и межэтажных перекрытий она составляет 210 кг/см2, жилых чердаков – 105. Этот показатель рассчитывают для каждого этажа, по окончании они все суммируются.

3. Определяется площадь монолитной плиты (длина дома умножается на ширину) и величина удельной нагрузки на 1 м2 грунта (общие весовые делятся на полученное значение).

4. Находится оптимальный объем фундамента (путем деления на средний удельный вес армированного бетона – 2500 кг/м3) и его предварительная толщина. Показатель округляют до 5 см в ближайшую сторону.

5. Далее расчет плитного фундамента повторяют с учетом полученного веса основания, его прибавляют к общим весовым нагрузкам. Величину удельного давления на грунт (п.3 выше) сравнивают с оптимальным для данного участка, его допустимое отклонение – ±25 %.

6. Исходя из ожидаемых нагрузок находится марка бетона для заливки, с учетом толщины составляется схема армирования: подбираются диаметр прутьев и частота их расположения.


При отклонении расчетной толщины такой плиты от рекомендуемого диапазона (15-35 см) рассматриваются другие типы фундаментов или варианты ее усиления (ребрами жесткости или сваями). Составление проекта в последнем случае безоговорочно доверяется специалистам. В качестве примера представлен простой расчет двухэтажного дома из газобетона D600 8×8 м высотой в 6,5 м, с монолитным ж/б межэтажном и деревянным чердачном перекрытиях, кровлей из металлочерепицы при строительстве на пластичных глинах (оптимальная нагрузка для такого типа – 0,25кг/см2). Тип плиты – мелкое заложение, цокольное перекрытие отсутствует.

При толщине стен в 40 см объем коробки – 166,4 м3, с учетом удельного веса блоков в 180 кг/м3 ее масса равняется 29952 кг. При площади межэтажного перекрытия в 60 м2 оно весит 30000 кг, чердачного в 64 м2 – 9600. Удельный вес кровли – 30 кг/м3, общий согласно данным проекта: 30×84=2520 кг. Величина полезной нагрузки первого, второго этажей и чердака: 64×210+60×210+64×105=32760 кг. Масса снежного покрова для среднего региона РФ принимается равной 100 кг/м2, в данном случае общее значение: 84×100=8400 кг. В сумме весовые нагрузки достигают: 113232 кг.

Удельная нагрузка на 1 м2 грунта – 113232/64=1770кг/м2= 0,177 кг/см2. Разница между оптимальным равняется 0,25-0,177=0,073, требуемая масса монолитной плиты – 46720 кг. Объем – 46720/2500=18,688 м3, толщина – 0,292 м или 30 см, что соответствует норме. Поверка показывает, что при ее весе в 48000 кг и общем здания (113232+48000) =161232 кг, нагрузка на грунт – 0,252 кг/см2. Это отклонение минимальное, все требования соблюдены, расчет необходимой толщины считается завершенным. Далее с помощью онлайн-калькуляторов несложно составить схему армирования, подобрать диаметр продольных и вертикальных прутьев и определить количество стройматериалов.


Что следует учесть при возведении основания данного типа?

Помимо вышеперечисленных условий плитный фундамент требует соблюдения строительных стандартов, в частности, при выборе марки бетона и арматуры и расчете дренажной системы. Наличие подушки обязательно, этот слой защищает основу от подвижек грунта и влаги. Ее толщина зависит от веса и назначения здания, в идеале проводится ее расчет. Минимум для легких щитовых построек – 15 см, 25 – для гаражей, под дома из кирпича засыпается и уплотняется от 20 см щебня и 25-30 песка. Чем выше риск подтапливания, тем надежнее нужна дренажная система, при необходимости по периметру закладываются водоотводные трубы.


Фундамент-монолитная плита для жилых домов усиливается как минимум двумя продольными сетками арматуры диаметром в пределах 12-16 мм, поддерживаемыми вертикальными прутьями (от 6 мм и выше). Рекомендуемых шаг ячеек – от 20 до 30 мм. Соединения и стыки не свариваются, а обвязываются проволокой диаметром в 0,8-1,2 мм или пластиковыми хомутами. Минимальное отступление от края бетона составляет 5 мм, его нарушение приводит к коррозии и разрушению каркаса. С целью соблюдения этого требования под нижние ряды подкладывают специальные пластиковые стаканчики, сетки размещаются равноудаленно от центра и краев. Обязательным условиям является заливка бетона единым монолитом, с виброуплотнением и обеспечением правильных условий затвердевания.

На фундаментную плиту на естественном основании опирается колонна, передающая нагрузку от здания. Требуется выполнить расчет фундаментной плиты на продавливание согласно п. 3.96 Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры к СНиП 2.03.01-84 .

Толщина плиты 500 мм, расстояние от грани бетона до оси рабочей арматуры 45 мм, класс бетона В20 (Rbt = 8,16 кг/см² при коэффициенте условий работы 0,9), вертикальное усилие в основании колонны N = 360 т, сечение колонны 400х400 мм, расчетное сопротивление грунта основания R = 34 т/м².

Определим h₀ = 500 – 45 = 455 мм.

Определим размеры граней нижнего основания пирамиды продавливания (они одинаковые): 0,4 + 2∙0,455 = 1,31 м, площадь нижнего основания пирамиды равна 1,31∙1,31 = 1,72 м².

Согласно пособию, продавливающая сила равна силе N = 360 т за вычетом силы, приложенной к нижнему основанию пирамиды продавливания и сопротивляющейся продавливанию. В нашем случае такой силой служит расчетное сопротивление основания, равное R = 34 т/м². Зная площадь основания пирамиды, переведем расчетное сопротивление в сосредоточенную нагрузку: 34∙1,72 = 58 т. В итоге, мы можем определить продавливающую силу: F = 360 – 58 = 302 т.

4∙1,31 = 5,24 м – периметр большего основания.

(1,6 + 5,24)/2 = 3,42 м.


1,0∙8,16∙10∙3,42∙0,455 = 126 т.

F = 302 т > 126 т – условие не выполняется, фундаментная плита не проходит на продавливание.

Проверим, поможет ли нам установка поперечной арматуры в зоне продавливания. Зададимся поперечной арматурой диаметром 10 мм с шагом 150х150 мм и определим количество стержней, попадающих в зону продавливания (т.е. пересекающих грани пирамиды продавливания).


У нас получилось 72 стержня, суммарной площадью Аsw = 72∙0,785 = 56,52 см².

Поперечная арматура на продавливание должна быть либо в виде замкнутых вязаных хомутов, либо в виде каркасов, сваренных контактной сваркой (ручная дуговая не допускается).

Теперь мы можем проверить условие (201), учитывающее поперечную арматуру при продавливании.


Найдем Fsw (здесь 175 МПа = 1750 кг/см² - предельное напряжение в поперечных стержнях):

Fsw = 1750∙56,52 = 98910 кг = 98,91 т.

При этом должно удовлетворяться условие Fsw = 98.91 т > 0.5Fb = 0.5∙126 = 63 т (условие выполняется).

Найдем правую часть условия (201):

126 + 0,8∙98,91 = 205 т.

Проверим условие (201):

F = 302 т > 205 т – условие не выполняется, фундаментная плита с поперечной арматурой не выдерживает продавливание.

Проверим также условие F < 2Fb: F = 302 т > 2Fb = 2∙126 = 252 – условие не выполняется, в принципе, при таком соотношении сил армирование помочь не может.

В таком случае следует локально увеличить толщину плиты – сделать банкетку в районе колонны и пересчитать плиту с новой толщиной.


Принимаем толщину банкетки 300 мм, тогда общая толщина плиты в месте продавливания будет равна 800 мм, а h₀ = 755 мм. Важно определить размеры банкетки в плане так, чтобы пирамида продавливания находилась полностью внутри банкетки. Мы примем размеры банкетки 1,2х1,2 м, тогда она полностью покроет пирамиду продавливания.

Повторим расчет на продавливание без поперечной арматуры с новыми данными.

Площадь верхнего основания пирамиды продавливания равна площади колонны 0,4х0,4 м.

Определим размеры граней нижнего основания пирамиды продавливания (они одинаковые): 0,4 + 2∙0,755 = 1,91 м, площадь нижнего основания пирамиды равна 1,91∙1,91 = 3,65 м².

Согласно пособию, продавливающая сила равна силе N = 360 т за вычетом силы, приложенной к нижнему основанию пирамиды продавливания и сопротивляющейся продавливанию. В нашем случае такой силой служит расчетное сопротивление основания, равное R = 34 т/м². Зная площадь основания пирамиды, переведем расчетное сопротивление в сосредоточенную нагрузку: 34∙3,65 = 124 т. В итоге, мы можем определить продавливающую силу: F = 360 – 124 = 236 т.

Определим периметры оснований пирамиды:

4∙0,4 = 1,6 м – периметр меньшего основания;

4∙1,91 = 7,64 м – периметр большего основания.

Найдем среднеарифметическое значение периметров:

(1,6 + 7,64)/2 = 4,62 м.

Определим, чему равна правая часть уравнения (200):

1,0∙8,16∙10∙4,62∙0,755 = 284 т.

Проверим, выполняется ли условие (200):

F = 236 т < 284 т – условие выполняется, фундаментная плита с банкеткой выдерживает продавливающую силу без дополнительного армирования.