Экономически оправдано устройство плитного фундамента при неудовлетворительной несущей способности грунта в пятне застройки, высоком УГВ, высоком содержании глины, вспучивающейся при замерзании. Строительство своими руками плиты возможно на ровном участке при гарантированном отсутствии сторонних коммуникаций.
При указании основного недостатка плитного основания – дороговизны, противники этой технологии не учитывают, что плита является еще и перекрытием, полом по грунту, позволяет интегрировать в нее систему обогрева. Это, в конечном счете, обходится дешевле глубокого ленточного основания, сумма вполне сопоставима с МЗЛФ при запасе прочности в 300%.
Схема пирога защищенной от морозного пучения плиты частного дома имеет вид:
Основными достоинствами плитного фундамента являются:
Основные затраты приходятся на арматуру, утеплитель, гидроизоляцию и товарный бетон, который лучше заказать для гарантированного наполнения опалубки в один прием.
Пошаговая схема устройства плитного основания
Взятие проб грунта
При проектировании монолитной плиты необходимо учесть опыт аналогичных конструкций в регионе, результаты изысканий (УГВ, характер грунта, несущая способность пласта), условия технического задания (этажность, стеновые, кровельные материалы). Изыскания включают в себя минимум пять геологических шурфов (углы + середина плиты).
Результатом изысканий становятся характеристики прочности, деформации разных пластов почвы в пятне застройки, прогнозирование изменений химического состава при эксплуатации жилища, степень агрессивности грунтовых вод.
Необходимо сравнить несколько вариантов решений для выявления лучшего сочетания бюджета строительства, технических характеристик. Пошаговая инструкция расчета:
Для этого используются специальные программы, доказавшие работоспособность изготовленных по их результатам фундаментов в реальных эксплуатационных условиях. Основными документами на этом этапе являются:
В отличие от ленточных оснований, плита обладает увеличенной площадью опирания, сборные нагрузки от здания распределяются равномерно, прочностной запас очень большой.
Убираем плодородный слой грунта
Плиту запрещено заливать по плодородному слою. Схема разметки дома имеет вид:
Ввиду небольшого объема работ по удалению плодородного слоя (20 – 40 см) для жилого дома, работы производятся своими руками без привлечения спецтехники. На этом этапе необходимо обеспечить защиту монолитной конструкции от почвенной влаги (верховодка). Для этого по периметру укладываются дрены:
Дрены запрещено прокладывать под бетонной подготовкой или фундаментной плитой. Высота обратной засыпки должна находиться вровень с щебневой подушкой основания.
Кроме того, после заливки плиты в здание невозможно осуществить ввод коммуникаций, поэтому трубопроводы ХВС, канализации укладывают на этом же этапе. Их не обязательно заглублять ниже отметки промерзания, так как теплоизоляция подошвы плиты сохранит геотермальное тепло, земля промерзать под коттеджем не будет. Достаточно глубины 1 – 1,2 м.
Устраиваем песчаную подушку. Уплотнение обязательно.
Еще одним мероприятием по снижению сил пучения является подложка. Ее изготавливают своими руками по технологии:
Укладываем слой щебня.
Вместо щебня, песка может использоваться смесь ПГС на глубину 40 см с уплотнением указанным методом. Лишь в этом случае монолитное основание дома получит надежное опирание на нижний пласт.
Делаем бетонную подготовку.
Для монолитной плиты необходима нижняя гидроизоляционная отсечка, предупреждающая коррозию бетона и арматуры внутри него. Укладка ковра гидроизоляции из рулонных материалов по слою щебня не удовлетворяет эксплуатационным условиям:
Поэтому при строительстве фундамента дома своими руками часто используется бетонная подготовка. Это обычная стяжка, решающая две задачи:
Укладываем гидроизоляцию.
Методика заливки в опалубку стандартная, толщина стяжки 5 см, армирование не требуется. Рулонные материалы обеспечивают минимальный бюджет строительства, пропитки, праймеры здесь не используются. Рекомендуемый нахлест полос составляет 15 – 20 см, швы обрабатываются горячими или холодными мастиками на битумной основе. Края гидроизоляционного ковра выпускаются за периметр бетонной подготовки, чтобы после заливки плиты запустить их на бока и верхнюю поверхность.
Укладываем утеплитель под всей площадью здания.
В качестве теплоизолятора используется экструдированный пенополистирол XPS. Он укладывается в два слоя (10 + 10 см) вплотную для гладких плит. Если в проекте предусмотрены ребра жесткости, первый слой укладывается своими руками впритык, во втором создаются зазоры по ширине ребер:
В этом случае монолитная плита обладает большим запасом прочности, дом избавлен от перекосов в процессе эксплуатации.
Создаем арматурный каркас в соответствии с проектом.
Усиление плиты армопоясами производится, согласно нормативной документации для железобетонных, бетонных конструкций . схема армирования имеет вид:
С торцов плита армируется П-образными хомутами.
Не желательно использование отдельных прутков внутри армопояса. Их необходимо изгибать на криволинейных участках, в местах узлов ввода коммуникаций с общими картами сеток. Для экономии арматуры ячейку в некоторых случаях укрупняют до 20 х 20 см.
Устанавливаем и укрепляем опалубку.
Для заливки монолитной конструкции своими руками по периметру необходимо установить опалубку. Ее сооружают из плит ОСБ, ДСП, фанеры либо обрезной доски в виде щитов. Внутреннюю поверхность обшивают рубероидом или пленкой для исключения откалывания бетона при распалубке. Основным документом при строительстве опалубки являются стандарты ; .
Щиты монтируются по периметру, для защиты конструкции от промерзания внутрь них вертикально может закладываться 10 см пенополистирол. Под отмостку дома так же закладывается этот утеплитель для предотвращения бокового промерзания. Его укладывают на уровне подошвы плиты, вровень с нижним или верхним слоем теплоизолятора внутри опалубки.
Заливаем бетон в опалубку и выравниваем поверхность. Уплотнение обязательно.
Требования по проектированию, изготовлению МЗФ указаны в нормативах , согласно которым и производятся работы. При заливке необходимо выполнить условия:
При соблюдении технологий, рекомендаций по выбору материалов, сечений арматуры плитный фундамент не потребует реставрации, прослужит трем поколениям владельцев недвижимости, как минимум. Все приведенные технологии соответствуют требованиям указанных нормативных документов, имеют опыт эксплуатации в регионах РФ.
Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.
Монолитный фундамент один из самых дорогих видов основания под дом. Но на некоторых грунтах он является единственным пригодным вариантом. Также его делают при строительстве многоэтажных домов, когда требуется особенно прочное основание. В статье речь пойдет обо всех аспектах заливки монолитного фундамента.
Надежность и высокие несущие способности делают возможным его установку при любом типе строительстве. Технические характеристики являются основополагающими при выборе для строительства монолитного плитного фундамента. Ниже рассмотрим наиболее существенные преимущества.
К недостаткам относят высокую цену заливки монолитного фундамента. В свою очередь она складывается из ряда параметров:
Существует три типа монолитных фундаментов.
По глубине заглубления в грунт делятся на:
При расчете стоимости надо опираться на объективные цены строительных материалов в каждом регионе. Для примера возьмем в расчет следующие значения:
Таким образом, себестоимость плиты 10Х10м составит 120 т.р.
Заливка монолитного фундамента фото
Из-за того, что этот тип фундамента применяют в сложных условиях на подвижных грунтах, к нему предъявляются повышенные требования. Поэтому при желании сэкономить на строительной бригаде и выполнить все работы самостоятельно, надо не только изучить правильную технологию, но и соблюдать ее на каждом этапе.
Совет: чтобы определиться с глубиной котлована рекомендуется произвести предварительную геологическую разведку. Лучше всего, если грунт песчаный, тогда сильного заглубления не потребуется. Самый нестабильный и подвижный грунт - глина. В идеале ее рекомендуется выбирать полностью и копать ниже уровня промерзания.
Совет: на стадии обустройства подушки, уже должны быть предусмотрены и проложены такие коммуникации, как канализация и водоснабжение. Чтобы в дальнейшем не составило труда провести их в дом.
Совет: на данном этапе важно, чтобы уровень поверхности был строго в горизонтальной плоскости. Сделать это возможно при помощи оптического нивелира. А углы удобно проверить лазерным уровнем.
Совет: при заливке большого объема раствора предпочтительно заказать машину оборудованную бетононасосом. При мелкозаглубленном фундаменте небольшого размера вполне подойдет автомиксер с обычным выдвижным лотком.
Заливка монолитного фундамента видео
пошаговая инструкция" data-essbishovercontainer="">
Среди всех типов фундаментов, выбираемых частными застройщиками для возведения своих загородных домов и хозяйственных построек, безусловным лидером по частоте использования являются основания ленточного типа. Однако, достаточно часто специфика грунтов на участке строительства, особенности климата в регионе, расположение и динамика изменения подземных водоносных горизонтов требуют чрезмерно глубокого заложения подошвы ленточного фундамента, что делает его невыгодным решением, особенно если речь идет о возведении сравнительно небольшого по размерам и общей своей массе здания. Приходится искать другие, более оправданные экономически, но при этом – не уступающие по несущим возможностям варианты.
Одним и таких решений может стать монолитная плита, заливаемая подо всем будущим зданием. Равномерное распределение выпадающей на подобный фундамент нагрузки по всей немалой площади дает возможность применения такой схемы на грунтах с невысокой несущей способностью. А сравнительная простота сооружения подобной основы делает ее вполне выполнимой собственными силами. Итак, тема настоящей публикации - фундамент плита своими руками пошаговая инструкция, от расчетов до практического воплощения.
Для плитного фундамента не требуется глубокое залегание, скорее, наоборот, его несущая способность и «плавающие» особенности будут проявляться именно при достаточно близком расположении к поверхности земли. В этом случае даже морозное вспучивание грунтов не будет оказывать на стабильность постройки своего разрушительного влияния – сама плита, при ее качественном сооружении, вместе с возведённым на ней зданием как бы «плавает» на поверхности грунта.
Принципиальная схема устройства монолитной фундаментной плиты показана на иллюстрации ниже:
1 – Уплотненный грунт – дно выкопанного под фундамент котлована.
2 – Тщательно утрамбованная «подушка» из песка, песчано-гравийной смеси, щебенки, которая способствует равномерному распределению нагрузок, становится своеобразным демпфером, смягчающим воздействие колебаний грунта. Практикуется послойная засыпка и трамбовка такой «подушки», с тем или иным чередованием материалов, либо однородная, с использованием ПГС.
3 – Слой геотекстиля (дорнита), который придаст песчаной «подушке» своеобразное «армирование», предотвратит ее заиливание или размытие на переувлажнённых грунтах. На данной иллюстрации показан лишь один из вариантов размещения геотекстильной прослойки, однако, их количество и положение может варьироваться, в зависимости от конкретных условий. Так, нередко такой слой располагают между поверхностью утрамбованного дна котлована и первым слоем песчаной «подушки» – для исключения проникновения в нее частиц грунта. Слоем геотекстиля также разделяют песчаные и гравийные прослойки засыпки – опять же из соображений армирования и исключения взаимопроникновения. При этом расположение гравийного или щебёночного слоя выше песчаного видится более оптимальным – оттого, что практически полностью исключается капиллярное «подсасывание» грунтовой влаги снизу.
4 – Слой так называемой бетонной подготовки. Этим элементом общего «пирога» плитного фундамента зачастую пренебрегают из соображений экономии материала и снижения общей продолжительности работ. А между тем, такая бетонная подготовка играет немалую роль – она позволяет выйти на «чёткую геометрию» основы под дальнейшую заливку фундамента или укладки утеплительных материалов, дает возможность очень качественно смонтировать обязательную для плиты герметичную гидроизоляцию.
5 – Уже упомянутый слой обязательной для такой фундаментной плиты слой гидроизоляции, защищающей основу здания от воздействия влаги снизу. Оптимальное решение – это как минимум два слоя рулонных гидроизоляционных материалов на полимер-битумной основе.
6 – Сама монолитная плита с расчетной толщиной.
7 – армирующий пояс бетонной плиты. Классическое его исполнение – два уровня арматурных решеток, связанных между собой для придания объемности конструкции специальными хомутами. Расположение арматуры планируют таким образом, чтобы между прутьями и краями плиты сверху, снизу и с торцов создавался слой бетона около 50 мм – чтобы исключить запуск процессов коррозии металла.
Это – общая схема, но существует и несколько разновидностей монолитных фундаментных плит, применяемых в зависимости от тех или иных конкретных особенностей строительства.
Самый простой в исполнении и, наверное, самый распространенный вариант – это сплошная плита, единая толщина которой соблюдается по всей ее площади.
Именно такую схему выбирают чаще всего при возведении домов и хозяйственных построек на достаточно стабильном грунте. Однако, есть у нее очевидный недостаток – толщина плиты обычно невелика, причем частично расположена ниже уровня грунта, то есть верхний край расположен близко к поверхности земли, что не очень хорошо для стеновых конструкций. Увеличивать толщину плиты из-за этого – экономически нецелесообразно, значит, можно рассмотреть иной вариант – заливка фундамента с усиливающими ребрами жесткости, имеющие некоторое сходство с ленточным фундаментом. Причем, расположены эти ребра могут быть как над плитой, так и под ней.
Так, своеобразный цоколь-ростверк может быть получен, если одновременно с плитой заливаются и ребра жесткости, выступающие над поверхностью плиты, которая получается по типу «чаши». Такие ростверки располагают по линиям возведения несущих стен конструкции дома – после гидроизоляции их горизонтальных поверхностей именно отсюда начинается кладка.
Подобную схему еще часто практикуют в тех случаях, когда планируется полезное использование полуподвального или цокольного этажа – плита одновременно становится полом этих помещений. А от ростверков при этом начинают вести кладку цоколя.
Если нет желания слишком углублять плиту в грунт, и при этом добиться ее максимальной несущей способности без утолщения, можно применить схему, в которой ребра жесткости располагаются обращёнными вниз.
При подготовке поверхности, установке опалубки и армирующего каркаса сразу предусматриваются углублённые «каналы», которые после заливки плиты превратятся в ребра жесткости, обращенные в сторону грунта.
Это тоже получается своеобразный «симбиоз» плитного и ленточного фундаментов. Ребра жесткости планируются под внешними стенами и капитальными внутренними перегородками. Ну а если внутренних перегородок не предусмотрена, то ребра должны расположиться параллельно друг другу и более короткой стороне периметра дома, с шагом, не превышающим 3000 мм.
Такая схема позволяет добиться нешуточной экономии бетона, так как при наличии правильно спланированных ребер жёсткости толщину плиты можно значительно уменьшить, на 100÷150 мм, без потери ее несущего потенциала, а это как-никак 1,0÷1,5 кубометра раствора на каждые 10 квадратных метров площади.
Кроме того, открываются широкие возможности утепления фундаментной плиты – тот самый перепад высоты на основной поверхности и на ребрах жесткости часто выполняют укладкой прочного термоизоляционного материала, например, экструдированного пенополистирола. Кстати, именно такой подход является ключевым условием возведения одной их усовершенствованных разновидностей плитных фундаментов – так называемой «утепленной шведской плиты».
Кроме того, такой фундамент, при тщательно проведенных расчетах и проектировании, может стать очень надежной основой при многоэтажном строительстве. Равномерное распределение нагрузок на большой площади основания дает весьма незначительные показатели давления на грунт даже при возведении массивных зданий и инженерных сооружений. Правда, это в большей мере относится к строительным работам, проводимым в промышленном масштабе.
О достоинствах и недостатках плитного фундамента, кстати, как действительных, так и, прямо скажем, надуманных, ведется немало споров. Попробуем перечислить их и немного разобраться в этом вопросе.
Что говорят о достоинствах ?
- Существует распространенное мнение, что монолитный плитный фундамент – это абсолютная «панацея» для всех случаев, то есть может возводиться вообще на любом грунте. Якобы такая плита дома даже на заболоченном участке будет надежной основой для тяжелого здания, так как за счет своей «плавучести» станет колебаться вместе с подвижками грунта, не подвергаясь деформациям.
Согласиться с таким утверждением, безусловно, нельзя. Скорее всего, правильнее было бы говорить лишь о том, что плитный фундамент открывает расширенные возможности строительства на участках со сложными грунтами, с недостаточной для ленточной основы несущей способностью, со средними показателями пучинистости.
Но на явно заболоченных, переувлажненных грунтах, с вероятностью просадок, тем более – в регионах с суровым зимним климатом надежной основой станет, наверное, только свайный фундамент, года сваи забиваются (вкручиваются) в плотные, несущие породы, расположенные значительно ниже уровня промерзания.
А плитный фундамент, расположенный практически на поверхности, действительно может в определенных пределах перемещаться вместе с колебаниями грунта, то есть «плавать». Но беда в том, что на участках с выраженной нестабильностью грунта эти колебания могут иметь весьма высокую амплитуду, и прилагаться снизу к поверхности плиты неравномерно. Даже если грунт абсолютно однороден по всей площади, эта неравномерность объясняется банальными причинами – с южной стороны практически всегда и промерзание идет на меньшую глубину, и оттаивание по весне происходит значительно быстрее. А это означает, что плита волей-неволей станет испытывать колоссальные внутренние напряжения на изгиб.
Как правило, плитные фундаменты имеют весьма значительный запас прочности, и, возможно, такие нагрузки сама плита выдержит, не треснет, но небольшие линейные деформации – вполне вероятны. Они обязательно передадутся и на стены, а кроме того, не исключается крен всего здания от вертикальной оси. Для деревянных построек он, возможно, и не столь критичен, благодаря определенной подвижности конструкции. Но вот напряжения на жестких каменных (блочных) стенах увеличиваются по мере высоты, то есть рычага приложения силы. И не исключено, что где-то в верхней области стены вдруг появится и начнет расширятся трещина.
Так что, если рассуждать объективно, не стоит слишком переоценивать универсальность плитного фундамента – это было бы опрометчиво. Во всяком случае, если нет уверенности в безусловном успехе, целесообразнее будет пригласить специалистов для проведения геологического анализа участка. Кроме того, всегда полезно ознакомиться с «историей» применения плитных фундаментов в близлежащей местности – какие и как давно построены дома на них, какова глубина заложения и толщина плиты, есть ли нарекания по эксплуатации, как здания пережили сезонные колебания грунта – эти и другие вопросы помогут сделать правильный выбор.
- Плитный монолитные фундаменты позволяют возводить крупные, даже многоуровневые дома, построенные из тяжелых материалов.
Это действительно так, и немало многоэтажных зданий в крупных городах стоят именно на подобной основе. По способностям равномерно распределять нагрузку на большую площадь такой фундамент не имеет себе равных. Безусловно, всё это справедливо при профессионально проведенных расчетах, с учётом особенностей участка застройки, и качественном исполнении.
Так что расхожее мнение, что плитный фундамент подойдет только для небольших компактных домов, и что «век его недолог», ограничивается 35÷50 годами – это не более, чем вымысел. Повторимся - всё зависит от грамотных профессиональных расчетов и от качества исполнения в соответствии с проектом.
- Строительство плитного фундамента сводит к минимуму работы по выкапыванию котлована – не требуется сильного заглубления в грунт.
Если говорить о плите, расположенной на поверхности грунта или с небольшим заглублением, то это действительно так – снимается лишь верхний плодородный слой почвы, и глубина котлована в большей степени определяется расчетной высотой песчано-гравийной подушки. Правда, если эту глубину умножить еще и на всю площадь (а плиту необходимо закладывать шире будущего здания, да еще плюс утепленные отмостки), то объем выбираемого грунта все равно может получиться немалый. Так что это достоинство весьма неочевидное – с ленточным фундаментом неглубокого заложения иногда в этом плане бывает попроще.
Ну а если планируется использовать монолитную плиту глубокого заложения, то есть создавать на её основе дом с полноценным подвалом, то и котлован придется выкапывать соответствующий, то есть без привлечения спецтехники обойтись – очень сложно.
- Применение плитного фундамента автоматически решает проблему надежного основания для полов первого (или цокольного) этажа.
Это действительно важное преимущество. А если одновременно с подготовкой плиты к заливке предусмотреть качественный пояс термоизоляции, то полы получатся еще и заранее утеплённые. В «утепленной шведской плите», помимо этого, сразу монтируются и контуры водяного подогрева полов.
- Работа над плитным фундаментом никак не может быть отнесена к задачам повышенной категории сложности.
Неоднозначное утверждение, с которым, тем не менее, можно в определённой мере согласиться. Действительно, сама работа над плитой не предполагает операций, требующих высочайшей квалификации работников. Выкапывание котлована и трамбовка песчано-гравийной подушки, вязка арматурного каркаса, установка опалубки, заливка и распределение бетона, уход за набирающей прочность плитой и другие этапы – все это или изначально понятно, или же начинающему мастеру можно «набить руку» за очень короткое время.
Другое дело, что ряд операций требует привлечения специальных инструментов и техники. Так, для качественной трамбовки не обойтись без виброплиты, для быстрого и единообразного изготовления арматурных хомутов необходимо будет соорудить соответствующее приспособление, гидроизоляция рулонными материалами предполагает использование газовой горелки с баллоном. А учитывая то, что объем заливаемого бетона может получиться немалым, а плиту желательно залить за один день, то вряд ли стоит полагаться на самостоятельное изготовление раствора – придется его заказывать с доставкой.
Можно сказать так, что при условии привлечения для некоторых операций сил и средств со стороны, с основным объемом работ вполне может справиться хозяин, заручившийся помощью друзей или родственников. Правда, надо быть готовым к тому, что работа предстоит довольно длительная, нелегкая физически, а порой – еще и утомительно-однообразная. Но для небольшой сборной бригады из нескольких крепких мужчин – выполнимая. Безусловно, при точном следовании всем технологическим рекомендациям.
Интересно, что в некоторых публикациях, посвященных плитным фундамента, это преподносится не как достоинство, а как недостаток – мол, работа над такой плитой является чрезвычайно сложным делом. Возможно, что дело просто в различных критериях оценки – с какой точки зрения эту проблему рассматривать.
Теперь обратим внимание на недостатки плитного фундамента:
- Вполне очевидно, что такой тип основания дома подойдёт для строительства на относительно ровном участке. Если в пятне застройки наблюдается значительный перепад высоты, то подобная схема либо чрезвычайно усложняется, становится нецелесообразной, либо признается полностью невозможной.
- Плита должна полностью, всей своей площадью, опираться на грунт – именно в этом заключается ее повышенная несущая способность даже на не вполне устойчивых грунтах. А это, в свою очередь, означает, что ни о каком подвале или погребе под самой плитой – не может быть и речи.
Исключением может быть только уже упомянутая выше схема, в которой сама плита становится полом полноценного подвального, полуподвального или цокольного помещения. Она, как правило, имеет направленные вверх ребра жёсткости-ростверки, или продуманные арматурные закладки, от которых уже ведется дальнейшее возведение заглубленной части стен, по аналогии с ленточным фундаментом глубокого заложения. Но такой тип фундаментов – очень дорогое «удовольствие», требующее высококвалифицированных расчетов и практического исполнения.
- Возведение плитного фундамента потребует заблаговременного планирования и прокладки необходимых инженерных коммуникаций, например, канализации, водопровода, а иногда – и силового кабеля.
Вряд ли такие требования можно отнести к недостаткам – это скорее оценивается лишь как специфическая технологическая особенность, и при грамотно спланированных работах особо не усложнит весь процесс строительства.
- Много говорят о высокой стоимости подобного фундамента, которая может достигать практически половины всей сметы строительства.
Такие пугающие показатели, по всей видимости, будут справедливы лишь для уже упомянутой выше плиты глубокого заложения. Если же фундамент практически не заглубляется, картина, безусловно, не столь «устрашающая».
Конечно, даже при небольшой толщине плиты, но при немалой ее общей площади, сантиметры очень быстро перерастают в кубометры бетонного раствора. Двухъярусное армирование потребует значительного расхода арматуры, безусловно, большего, чем при заливке ленточного основания. Однако, нельзя забывать о том, что вместе с фундаментной плитой застройщик сразу получает и готовое основание – по сути, черновой пол первого этажа, с уже качественно выполненной его гидроизоляцией, а иногда – и с утеплением. То есть эти этапы работ уже выпадают из общей сметы.
Так что чрезмерно высокая стоимость - далеко не всегда очевидный недостаток, а простота сооружения плиты во многом еще и компенсирует повышенный расход стройматериалов.
Как рассчитывается монолитный плитный фундамент
Любой фундамент требует проведения расчетов, и плитный в этом вопросе не является исключением. Правда, следует при этом особо оговорить, что проведение проектирования таких конструкций – это все же удел профессионалов, тем более в том случае, если планируется возведение полноценного загородного особняка.
Тем не менее, иногда к расчетам можно прибегнуть и самостоятельно, например, при возведении нежилых сооружений – гаража, сарая, бани, построек хозяйственного назначения. И одним из ключевых параметров расчета всегда является толщина монолитной плиты. Слишком малая толщина может не справиться с изгибающими нагрузками, чрезмерное утолщение – это никому не нужные расходы сил и средств.
Как рассчитывается оптимальная толщина плиты?
Проведение расчетов в идеале должно предваряется анализом грунта на пятне застройки, так как необходимо заранее иметь представление о несущей способности пласта, на который будет опираться фундаментная плита. Обычно для этого приглашаются специалисты с буровой установкой, которые проделывают несколько шурфов, например, по углам и в центре участка.
Это позволяет оценить состав и толщину слоев, наличие «верховодки», расположение водоносных слоев, исходя из чего можно проводить дальнейшие расчеты.
Любой из грунтов характеризуется своим сопротивлением нагрузке, то есть, по сути - несущей способностью. Этот параметр может быть выражен в килопаскалях (кПа), но для проведения расчетов в метрической системе удобнее пользоваться величиной килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см²).
Тип грунта Расчетное сопротивление грунта кПа кгс/см² Грунты крупнообломочные, гравий, щебень 500÷600 5,0÷6,0 Пески крупные и гравелистые 350÷450 3,5÷4,5 Пески средней крупности 250÷350 2,5÷3,5 Плотные пески мелкой или пылеватой фракции 200÷300 2,0÷3,0 Те же пески, но средней плотности 100÷200 1,0÷2,0 Супеси, твердые и пластичные 200÷300 2,0÷3,0 Суглинки, твердые и пластичные 100÷300 1,0÷3,0 Глины твердой структуры 300÷600 3,0÷6,0 Глины пластичные 100÷300 1,0÷3,0 Понятно, что распределенное давление, создаваемое массой планируемого дома (с учетом еще и внешних нагрузок на него) и массы самой плиты, не должно выходить за указанные пределы. Однако, такой расчет все же не будет достаточно объективен.
При расчете необходимой толщины плиты лучше оперировать значениями оптимального удельного давления на тот или иной грунт – эти показатели определены именно для плитных фундаментов. Расчетное же значение нагрузки от всей конструкции, включая вес плиты, должны быть максимально приближенным к оптимальным, с возможным отклонением, не превышающим 20÷25%.
Для чего это делается? Важно не впасть в две крайности. При превышении оптимального значения нагрузки появляется вероятность того, что плита со временем начнет утопать в грунте. Однако, не менее опасным является и значительное снижение давления на грунт – слишком легкая для конкретных условий конструкция становится уж чересчур «плавающей», то есть ее может перекашивать даже при самых незначительных сезонных колебаниях грунта.
Обратите внимание на следующее:
- Во второй таблице показаны уже не все типы грунтов. Дело в том, что на грунтах с высокой несущей способностью само возведение плитного фундамента просто не имеет особого смысла – можно обойтись куда более дешевыми вариантами.
- Кроме того, в таблице цветом выделены две строки. В обоих этих случаях рекомендуется провести углубленный анализ технико-экономической целесообразности возведения именно плитного фундамента.
— В случае с супесями не исключено, что намного выгоднее может быть сооружение обычного ленточного фундамента.
— Твердые глины выделены по той причине, что плотность их структуры иногда бывает обманчива. Если есть вероятность переувлажнения этих слоев, например, близкорасположенными водоносными горизонтами при сезонном колебании их заполненности, то нельзя исключить и резкую потерю несущей способности грунта. Плита вместе с постройкой начнет постепенно «тонуть». Стоит рассмотреть вопрос о большей, возможно, целесообразности применении фундамента свайного типа.
Итак, чтобы провести расчёт необходимой толщины плиты придется определить, какую распределенную нагрузку будет оказывать на основание само здание, затем найти разницу с оптимальным значением давления, и оставшийся «дефицит» покрыть за счет массы железобетонной плиты. Зная удельную плотность железобетона, несложно вычислить объем, а имея в качестве исходных данных площадь плиты – определить ее оптимальную толщину. При этом не забывают учитывать то, что плита должна выступать за периметр всех стен наружу как минимум на величину своей расчетной толщины или даже больше – это уже зависит от особенностей проекта.
Ниже читателю будет предложен калькулятор, в котором реализован этот алгоритм расчета. Безусловно, точностью вычислений это приложение не может конкурировать с профессиональными программами, но для «прикидки» в области собственноручного строительства может оказать полезную услугу.
Калькулятор предполагает, что у застройщика на руках имеются проектные наметки будущего здания, то есть ему не составит труда определиться с исходными данными. Потребуется знать материал и площадь стен (за вычетом оконных и дверных проемов), площадь и тип перекрытий, площадь кровли и угол крутизны ее скатов (для учета снеговой нагрузки). В программу расчета уже заложены средние значения удельной массы материалов строительных конструкций, учтены примерные эксплуатационные нагрузки (масса отделки, мебели, крупных бытовых агрегатов, динамические нагрузки от проживающих в доме людей и т.п.).
Сетки увязываются по всем точкам пересечения продольных и поперечных прутьев (поз.1) стальной проволокой (сварку в таких операциях применять не рекомендуется), а между собой – с помощью П-образных хомутов (поз.2) в краевой зоне, и подставок-«пауков» (поз.3) – по площади плиты. Для изготовления этих хомутов и подставок также используется арматурный прут, но уже диаметром 8÷10 мм.
Ниже представлены калькуляторы, которые помогут правильно определиться с диаметром и количеством арматуры для вязки каркаса.
Калькулятор расчета диаметра прутов основного армирования и шага их установки
Для проведения расчета исходят их установленной нормы, что суммарная площадь армирования должна быть не ниже 0,3% от площади поперечного сечения железобетонной конструкции. Линейные размеры плиты нам известны, а значит, попробовав варьировать шаг укладки арматурных прутьев (в известных пределах, конечно, от 150 до 300 мм, и при этом шаг не должен быть больше 1,5 толщины плиты), можно определиться: с арматурой какого диаметра выгоднее и быстрее будет выполнять сборку каркаса.
Расчет можно провести по любой из сторон прямоугольной фундаментной плиты.
Какой фундамент построишь, столько дом и простоит. Поэтому отнеситесь к выбору серьезно, чтобы гарантировать сооружению долгую жизнь. Монолитный фундамент подойдет для строительства на проблемных грунтах, так как в конструкции нет слабых мест соединения, как в сборных основаниях.
Существует 3 вида основания из монолитного бетона. Выбор зависит от веса строения, типа почвы и вашего бюджета. Залить монолитный фундамент своими руками не так сложно, особенно малозаглубленную ленту и плиту.
1. Ленточный.
Под всеми несущими стенами будущего сооружения делают ленту из бетона. Она бывает малозаглубленной (30 ‒70 см) и заглубленной (1 м и более). При высоком уровне грунтовых вод на глинистых почвах обязательно заглублять фундамент ниже линии промерзания почв, укреплять и изолировать от воды. Это оптимальный вариант фундамента дома с подвалом.
2. Столбчатый.
Самый недорогой, весь фундамент - столбы на расстоянии 1‒2 м. Подходит только для одноэтажных легких построек на неподвижных грунтах. Иногда эту технологию сочетают с лентой, чтобы сделать подпол небольшого размера.
3. Плитный.
Фундаментную плиту легко рассчитать и залить. Также как и лента, такой фундамент бывает малозаглубленным и заглубленным. Первый вариант позволяет существенно сэкономить на размере земельных работах, но не дает обустроить помещение под домом. Зато у вас сразу будет готов черновой пол. Второй тип подойдет для тяжелого строения, кроме того, там можно сделать подвал. Но стоимость такой плиты высока.
Когда целесообразно использовать:
Пошаговая инструкция
Допустим, вы уже провели все необходимые расчеты, выполнив экспертизу почвы и просчитав вес дома, и нарисовали схему будущего основания. Технология монолитного плитного фундамента проста, поэтому при желании ее просто залить самому.
1. Разметим площадь будущего дома по схеме.
2. Удалим грунт и выровняем поверхность. Оптимальная толщина монолитной плиты - 20‒40 см, в зависимости от грунта и общего веса конструкции.
3. Засыпаем песок, хорошо утрамбовываем. Для этого его лучше смочить, если есть возможность, используйте виброплиту для трамбовки. Затем засыпаем щебень, толщина каждого слоя - 10‒15 см, в зависимости от наличия бетонной подготовки и характеристик грунта.
5. Возведем бетонную подготовку. Уложите пленку на поверхность, чтобы жидкость не уходила в песок, Обычно используют марки М50‒М100. Толщина - 5‒10 см.
4. Монтируем необходимые детали водопровода и канализации. Лучше установить над трубами коробы, это убережет конструкцию от разрушения.
6. Положим материалы для гидроизоляции. Их размер должен немного превышать площадь будущей фундаментной плиты, а все швы нужно спаять.
7. Уложим слой теплоизоляции.
8. Монтируем арматуру.
9. Устанавливаем опалубку.
10. Заливаем бетон и уплотняем. Удобнее использовать виброуплотнитель, чтобы равномерно и быстро распределить бетон по всей опалубке.
11. Покрываем защитной пеленкой. Ждем 3-4 недели, пока бетон наберет достаточную прочность для дальнейших работ.
1. Зачем нужны ребра жесткости?
Плита не всегда бывает плоская. Для тяжелых строений и проблемных почв под несущие стены устанавливают ребра жесткости. Чаще всего они бывают прямоугольными или же уменьшаются к низу. Такая конструкция повышает прочность. Ребра, размещенные над плитой, позволяют создать технический подвал небольшого размера, что упростит проведение коммуникаций в дом. Но тогда поверхность монолитной фундаментной плиты уже не будет черновым полом.
2. Чем гидроизолировать?
Полиэтиленовой пленкой толщиной от 200 мкм или рубероидом. Существуют специальные материалы для бетона, например, Дельта МС. Он отлично изолирует от воды, а если УГВ небольшой, может играть роль бетонной подготовки. Также для этой цели используется геотекстиль.
3. Обязательно ли утеплять монолитную конструкцию?
Да. Бетон хорошо проводит тепло, а большое количество арматуры создает мостики холода. Распространенные утеплители - пенополистирол и пенопластное полотно.
4. Нужно ли делать дренаж?
Однозначно нужен, если на участке высокий УГВ. Важно соблюдать уклоны труб, предусмотреть место для отводки вод, сделать колодцы, чтобы в случае заиливания труб их можно было почистить. Дренаж обычно укладывают в геотекстиль на песчано-гравийную подушку.
5. Как и из чего соорудить опалубку?
Рекомендуем использовать ламинированную фанеру. Снимать такую опалубку будет легко. Если вы делаете ее из обычных досок, обстругайте их там, где они будут прикасаться к бетону. В опалубке не должно быть щелей, а ее прочность проверяют, ударив ногой. Существует множество смесей, которыми смазывают опалубку, чтобы легче было снимать ее, для этой же цели можно закрепить на ней пленку. Скреплять опалубку лучше саморезами, а не гвоздями.
6. Как правильно армировать?
Для плиты 20‒40 см достаточно 2 слоя армирования. Расстояние по горизонтали не должно превышать 20‒30 см. Расстояние до границ бетонной плиты - 15‒20 см. Для скрепления арматуру связывают проволокой. Монолитный железобетонный фундамент выдержит нагрузку двух- трехэтажного дома из бетона, кирпича, камня. Для армирования подойдут стержни диаметром 10‒16 мм, в зависимости от веса дома.
7. На чем можно сэкономить?
Если вы планируете обустраивать крыльцо или террасу большого размера, сделайте там ленточный фундамент, чтобы не расходовать бетон, так как нагрузка на эту часть будет в разы меньше.
Основные ошибки при строительстве
1. Неправильный уход. Согласно инструкции бетону необходимо 28 дней для набора марочной прочности. Особенно важны первые дни, если стоит сухая и солнечная погода, накройте бетон тентом и поливайте его водой. Оптимальная температура для твердения +15-20 градусов.
2. Низкая марка. Для строительства монолитной основы необходим бетон выше М200, а если грунт проблемный - выше М300.
3. Слабая опалубка. Непрочная конструкция расширится под давлением смеси, из-за этого бетона не хватит. Такую ошибку невозможно исправить, основание придется сносить и перестраивать, так как обязательно заливать все за один раз. Если вы решили строить самостоятельно, лучше показать опалубку специалисту.
4. Недостаточная тепло- и гидроизоляция. Высокая марка и сильное армирование не спасет от трещин, особенно для фундамента на подтапливаемых территориях, а расходы на отопление перечеркнут экономию на теплоизоляции.
5. Неправильное армирование. Связывать стержни нужно, чтобы они перекрывали друг друга на 10‒20 см в зависимости от диаметра. В монолитной железобетонной конструкции арматура препятствует растяжению, а бетон - сжатию, поэтому прочность достигается гармоничным сочетанием компонентов.
6. Крыльцо. Случается, что застройщики забывают про крыльцо. Но его лучше делать сразу, чтобы при усадке в почву дом и крыльцо не разошлись.
Если вы решили строить своими силами, заранее сделайте расчеты и нарисуйте схему, чтобы выбрать правильный тип. Не существует универсальной монолитной конструкции, подходящей для любого случая. Следуйте технологии строительства фундамента пошагово, чтобы не исправлять свои ошибки.