Особенности устройства монолита на грунте
«Плавающие» плиты, возводимые над нулевым уровнем земли, могут использоваться для различных типов грунта, но наиболее эффективны на почве, которая характеризуется особой склонностью к пучению при минусовых температурах, а также на болотистой местности.
Например, глинистая почва за счет своей сыпучести и пластичности относится к самым тяжелым типам пород для строительства фундаментов, поэтому для таких условий предпочтительно использование фундамента «плавающая плита».
Устройство силовой конструкции плиты начинается с разметки участка и рытья котлована на глубину, которая будет соответствовать толщине подошвы из нерудных материалов, как правило, речь идет о совместном использовании песка и щебня. Большинство практикующих строителей используют традиционную комбинацию слоем: 20 см песка и 20 см щебенки.
В обязательном порядке сверху подушки укладывают слой гидроизолятора:
- рубероида;
- несколько слоев полиэтилена и/ или экструдированного пенополистирола;
- который одновременно выполняет функцию теплизолятора.
Затем строители приступают к монтажу опалубки, вязке арматурного каркаса и непосредственно бетонированию.
Плитный фундамент в каркасном строительстве
Использование плитного фундамента становится достаточно универсальным, так его используют практически на любых видах почвы и при строительстве домов разного типа. Под каркасный дом также используется этот вид основания, а реализуется оно в простом технологическом процессе. Это может быть одноэтажный дом, тогда применяется плита с ребрами, для придания большей жесткости конструкции.
Плюсы и минусы
У использования плитного фундамента есть недостатки и преимущества, которые показывают себя как процессе строительства, так и в итогах работы.
Плитный фундамент для каркасного дома и его преимущества:
- Надежность. Плита под каркасный дом с применением правильной технологии выдержит как морозы, так и жаркую погоду. А обустройство дренажной системы спасет конструкцию от влаги.
- Универсальность. Практически на любой почве получится обустроить плитный фундамент для каркасного дома. Работать получится как на рыхлой и влажной поверхности, так и на жесткой, сухой земле.
- Распределение нагрузки. Нагрузка на конструкцию распределяется равномерно, и нет мест, где строение перегрузило бы фундамент и приводило к трещинам на поверхности или на стенах.
- Ровный пол. Если выровнять верхний слой цемента, то не нужно будет заливать пол черновым составом, так как поверхность будет готова к чистовым работам, будь то ламинат, паркет или утеплитель.
- Не ломается из-за движений грунта. Конструкция равномерно принимает движения в грунте и распространяет вибрации по всей площади, тем самым избегая трещин и просадок.
Есть другие преимущества, которые люди находят для себя в этом виде строительства.
Несколько недостатков строительства плитной конструкции:
- Стоимость. Даже для одноэтажного дома стоимость покажет достаточно большие числа, так как в область затрат входит бетон, арматуры, работа техники, пленка, гидроизоляционный слой и некоторые другие предметы.
- Подходит не везде. Если участок находится под наклоном, то обустроить дом на плитном фундаменте не получится, и нужно будет выбирать один из других вариантов конструкции.
- Обустройство подвала. Чтобы обустроить подвал, плиты фундамента нужно будет класть под ним, что обеспечит его дополнительной нагрузкой. В соответствии с этим слой становится толще, а значит, и раствора понадобится больше.
- Сезонное строительство. Монолитная плита с высоким коэффициентом прочности получится, если раствор был залит летом, при температуре примерно 20 градусов. Зимой проводить строительство не получится.
Выбор материалов для монолитного бетонного основания
От качества материалов, которые будут использоваться при создании монолитного плитного фундамента, зависит прочность и надежность всей конструкции. Поэтому, следует очень ответственно подходить к этому процессу.
Бетон
Особое внимание следует уделить выбору бетонного раствора, так как для создания монолитного основания рекомендуется использовать особый класс этого строительного материала. В частности бетон должен иметь следующие характеристики:. Характеристики бетона
Характеристики бетона
- Марка – не ниже М300, что соответствует классу прочности В22,5. Читайте дополнительную статью о том, какой цемент использовать для фундамента.
- Подвижность смеси – П-3.
- Морозостойкость – выше F
- Водонепроницаемость – не ниже W
Теплоизоляционные материалы
Чаще всего монолитный плитный фундамент возводится под строения, которые эксплуатируются круглый год. Поэтому к выбору утеплителя для основания дома также следует подходить ответственно.
Материалы для теплоизоляции
Чаще всего утепление монолитной плиты выполняют с помощью экструдированного пенополистирола. Этот материал обладает отличными теплоизоляционными характеристиками и не требует особых навыков в процессе монтажа. Главное условие – выполнять теплоизоляцию плитного основания в соответствии с технологией утепления бетонных и железобетонных конструкций. Вас также может заинтересовать подробная статья о технологии строительства утепленной шведской плиты.
Материалы для гидроизоляции
Защитить фундамент в виде монолитной плиты можно с помощью любых соответствующих материалов. Однако их следует выбирать в зависимости от степени влажности грунта в месте строительства. При глубоком залегании грунтовых вод можно выполнять гидроизоляцию по простой схеме, используя доступные влагозащитные материалы. Если грунтовые воды располагаются близко, то следует предпринять более серьезные меры. Для создания надежной защиты от почвенной влаги рекомендуется использовать специальные влагозащитные мембраны (читайте более подробно про применение гидроизоляционных мембран для фундаментов и подвалов).
Кроме того вполне может использоваться рулонная гидроизоляция, например, битумно-полимерные материалы. Они отличаются более качественным составом, благодаря которому материал выдерживает высокую и низкую температуру без снижения качественных характеристик.
Выбор арматуры
Для создания арматурного каркаса можно использовать обычные прутья диаметром от 14 мм. Класс арматуры не имеет значения, если соединение прутьев будет выполняться вязальной проволокой. Читайте более подробно про правила выбора и расчета арматуры для фундамента, а также про такую новинку, как стеклопластиковая арматура.
Типовая схема монолитного плитного фундамента
Конструкция плитного фундамента очень простая. Выполнить такой монтаж сможет практически каждый, не привлекая квалифицированных рабочих. Но так как объём работы, который необходимо сделать большой, нужно привлечь нескольких помощников. Количество людей зависит от размеров основания и наличие техники. Основные этапы работ:
- под плитный фундамент необходимо выкопать котлован;
- выполнить гидроизоляцию и утепление;
- связать большое количество арматуры;
- за день выполнить заливку бетоном всего фундамента.
Типовая схема монолитного фундамента:
Схема монолитного фундамента
Весь фундамент устраивается на песочно-гравийной подушке. Также перед монтажом арматурной сетки необходимо выполнить гидроизоляцию и при желании утепление. В конце монтажа, после снятия опалубки, торцы плиты обрабатывают гидроизоляционной мастикой.
Арматурная сетка изготовляется, чаще всего, из двух слоев. Используется арматура 10-12 мм. Можно купить сваренную готовую сетку. Но удобнее приобрести арматуру и сделать сетку на месте.
Арматурная сетка для монолитного фундамента
Для приготовления бетона используют цемент марки от М 250 и выше. В состав входит:
- гравий;
- песок;
- пластификатор.
Заливка бетоном плитного фундамента
Если площадь фундамента большая, то рекомендуется заказать готовую смесь. Так будет обеспечена однородность состава и его прочность. К тому же сделать такой объём бетона за день вручную очень сложно.
В каких случаях стоит применять плитный фундамент для дома и виды плитных фундаментов
Фундамент плита технология строительства
Данный тип основания закладывается под всей площадью будущей постройки и характеризуются максимальной устойчивостью к нагрузкам на изгиб и разрыв и выталкивающим воздействиям грунта. Как следствие, такой фундамент подходит для строительства на любых ровных участках, включая песчаные, торфяные, болотистые, часто подтопляемые, пучинистые и слабые грунты (супеси и суглинки с несущими способностями в пределах 2,5 кг/см2).
Точные параметры плиты обосновываются расчетом, но в целом она без проблем выдерживает вес домов из тяжелых стройматериалов с этажностью в пределах 3.
Максимальный экономический эффект от заложения плиты достигается при ведении строительства на нестабильных или пучинистых грунтах с большой глубиной промерзания (в особо сложных случаях ей нет альтернатив). Данный тип фундамента не относится к бюджетным, но вложения на его строительство окупаются долгим сроком службы и надежностью. Ограничения проявляются лишь в невозможности обустройства подвалов у плит мелкого заложения и в жестких требованиях к ровности участка.
Несмотря на единые требования технологии (наличие плотной подушки из песка и щебня, обязательная гидроизоляция подошвы и армирование конструкции, выбор толщины плиты в пределах 10-40 см, соответствие ГОСТ Р 54257-2010 и другим строительным нормативам) фундаменты такого типа могут иметь разную глубину заложения и другие отличия.
В зависимости от конструктивных особенностей и способа обустройства выделяют:
• Незаглубленные, мало- и сильнозаглубленные фундаментные плиты. Первые идеально подходят для ведения строительства на любых грунтах кроме сильнопучинистых, вторые закладываются после снятия небольшого слоя плодородного грунта и имеют универсальные рабочие характеристики, третьи стоят дороже всего и выбираются при наличии в проекте подвала или подземных этажей.
• Монолитные, сборные или сборно-монолитные конструкции. В большинстве случаев такой фундамент заливается непосредственно на месте, но иногда функции основании выполняет цельное ж/б изделие заводского качества или сборные конструкции из плит перекрытий.
• Обычные ровные плиты и конструкции, усиленные дополнительными ребрами жесткости или сваями.
Обычный и утепленный
В зависимости от типа пирога все плитные фундаменты разделяются на обычные и утепленные.
Плита обычная
Размещение утепляющей прослойки не является обязательным условием возведения плиты, но ее наличие существенно сокращает тепловые потери через низ здания и продляет срок службы основания.
Лучше всего для этих целей подходят специализированные плиты уплотненного пенополистирола, укладываемые как минимум в 2 слоя при обычной форме краев или в 1 слой и более при использовании листов с L-кромкой или замковыми системами.
Суммарная толщина утепляющей прослойки зависит от условий эксплуатации и поставленных задач и составляет 10-15 см у обычных оснований и не менее 20 см у фундаментов, закладываемых по технологии «шведская плита» (УШП).
Последние, в свою очередь, относятся к конструкциям мелкого заложения и признаны оптимальными при ведении строительства на пучинистых и подтопляемых грунтах.
С закладкой теплого пола и без
При отсутствии утепляющей прослойки в пироге плитного фундамента заложение элементов теплого пола в ходе бетонирования не имеет смысла. Львиная доля тепла в таких системах уходит на обогрев бетона и грунта, их КПД существенно снижается.
Утепленная шведская плита
В УШП и их аналогах, наоборот, комплексные действия только приветствуются. В частности, в таких конструкциях помимо основных инженерных коммуникаций успешно размещают трубы водяного теплого пола. После завершения этапа бетонирования и шлифовки поверхность плиты пригодна к монтажу напольных покрытий, сроки строительства частного дома и расходы на его отопление сокращаются.
Тип грунта, где лучше всего использовать плитный фундамент
Разберем основные виды почвенного слоя, на которых необходимо использовать описываемые конструкции. Основания других типов для них не подойдут и не смогут обеспечить надежность зданий.
Глинистые, суглинки
Более 50% здесь приходится на мелкие частицы размером не более 0.01 мм.
Ищете качественные строительные материалы по адекватным ценам для загородного дома? Получите промокод на скидку от завода-производителя и воспользуйтесь им в процессе стойки дома.
Получить скидку на строительные материалы »
Водонасыщенные
Это ленточные глины, илы, лессовые виды, которые характеризуются высокой степенью насыщенности водой, пористостью, деформируемостью и низкой прочностью.
Насыпные
Образуются в результате отсыпки твердых бытовых отходов, минеральных производственных остатков, природных грунтов.
Слабонесущие
Как видно из названия, такие грунты имеют слабую несущую поверхность. По этой причине практически не пригодны для строительства без предварительного укрепления
Как рассчитывается монолитный плитный фундамент?
Правильнее всего, когда фундамент монолитная плита рассчитывается профессиональным инженером совместно с разработкой проектно-технической документации на строительство дома. Но в некоторых ситуациях не имеется возможности или средств либо просто нецелесообразно поручать это дело специалистам (например, если основание предназначено для бани, времянки или другого подобного строения). Поэтому домашние мастера нередко производят расчеты базовых параметров самостоятельно.
Как рассчитывается оптимальная толщина плиты?
Основным параметром плитного основания является толщина – именно от этого зависит несущая способность конструкции. Если плита будет слишком тонкой, она может попросту не выдержать воздействующих на нее нагрузок. А чрезмерно толстый фундамент – это необоснованные финансовые расходы.
Также толщина определяется с учетом разновидности грунта, поэтому без геологических изысканий не обойтись. Обычно высота такого основания выбирается в пределах от 150 до 300 мм в зависимости от этажности здания и материала стен.
Калькулятор расчета оптимальной толщины фундаментной плиты
Расчет подходящей толщины монолитной плиты лучше заказать в конструкторском бюро. Но сегодня в сети Интернет можно найти и специализированные калькуляторы, которые помогут вам рассчитать высоту на основании таких данных, как:
- тип грунта на участке;
- материал и суммарная площадь стен;
- тип и площадь перекрытия;
- тип, общая площадь и угол уклона кровли;
- регион строительства.
Как рассчитывается армирующий каркас и количество материалов для его изготовления?
Как правило, арматурный каркас для плитного фундамента толщиной до 150 мм делается в 1 ряд и устанавливается он по центральной горизонтальной оси. Для плит от 200 мм и более армирующую сетку располагают в 2 ряда с обеспечением защитного бетонного слоя минимум по 30 мм снизу и сверху. Стандартный размер ячеек сетки 200-300 мм. Для изготовления используется рифленая арматура сечением 12-16 мм.
Расчеты сечения производятся в зависимости от предполагаемых нагрузок и необходимой несущей способности основания. Количество материала определяется с учетом площади будущей плиты и размера шага расположения продольных и поперечных прутков каркаса.
Калькулятор расчета диаметра прутов основного армирования и шага их установки
Удобнее всего производить расчеты сечения арматуры и размера ячеек армирующего каркаса с помощью специальных онлайн-калькуляторов. Но если вы планируете заказывать проектную документацию на строительство дома, то в ней все эти данные будут отражены.
Калькулятор расчета количества основной арматуры
Количество прутков на армирующий каркас тоже проще рассчитывать специальным онлайн-калькулятором. Для этого нужно ввести лишь несколько параметров:
- линейные размеры основания;
- шаг размещения прутков;
- количество рядов армирующей конструкции.
Как правило, калькулятор выдает результат уже с 10 % запасом, включающим нахлест арматуры при ее соединении по длине.
Особенности расчета толщины фундаментной плиты
В расчете толщины плитного фундамента учитываются следующие параметры конструкции:
- расстояние (зазор) между арматурными сетками;
- толщина слоя бетона над арматурой сеткой – верхним и нижним поясами;
- толщина арматурных стержней.
Оптимальной толщиной монолитной плиты фундамента для большинства построек принято считать 200-300 мм. Однако на практике на этот параметр оказывает весьма существенное влияние состав грунта и равномерность залегания пород на участке застройки.
Да и габариты надземной части имеют большое значение. Чем сильнее разнесены несущие стены, тем толще должна быть монолитная плита.
Как сделать плитный фундамент своими руками – пошаговая инструкция
В противном случае величина изгибающего момента приведет к появлению трещин в фундаменте.
Освоить методику проще на примере расчета плитного фундамента.
Определение оптимальной площади плиты
Необходимая площадь монолита зависит от величины суммарной нагрузки и расчетного сопротивления грунта.
Для обеспечения большей надежности в формулу расчета вводится коэффициент надежности по нагрузке.
Имея на руках все необходимые величины, площадь можно рассчитать по формуле:
S > Kн x F/Kp x R, где
Kн – коэффициент надежности фундамента по нагрузке (1,2);
F – полная нагрузка на плиту: включает в себя общий вес здания, оборудования, людей, мебели, а также ветровой и снеговой нагрузок;
Кр – коэффициент условий работ: зависит от типа грунта, служащего основанием для фундамента. Принимается в пределах 0,7-1,05;
R – расчетное сопротивление грунта: зависит от его типа и принимается по таблицам, содержащимся в СНиП или строительных справочниках.
Для примера приведем некоторые величины R, кгс/см2:
- 0,35 – для мелких и пылеватых плотных песков, суглинков – пластичных и твердых;
- 0,5 – для твердых и пластичных супесей, твердых глин;
- 0,25 – для песков мелких средней плотности и пластичных глин.
Рассчитав общую нагрузку и площадь, можно приступать к определению давления на 1 кв. см площади плиты. Для этого надо просто поделить первую величину на вторую. Полученный результат сравниваем с табличными данными.
Приведем пример:
- планируется построить здание общим весом 250 тонн;
- тип грунта на строительной площадке – суглинок пластичный (R = 0,35 кгс/кв. см);
- площадь плиты – 100 кв. м (на основании расчета по формуле, приведенной выше).
На такой площади грунт может выдержать 350 тонн нагрузки. Разница между общей нагрузкой от здания и допустимой составит 100 тонн. Это и есть максимальный вес плиты фундамента которую выдержит грунт.
Переводим эту разницу в кубы (объем плиты), исходя из того, что один кубометр железобетона весит в среднем 2,5 тонны и получаем 100 : 2,5 = 40 куб. м.
Если объем разделить на площадь, то в результате получится искомая максимальная толщина плиты:
40 : 100 = 0,4 м или 40 см.
Можно сказать, что расчет толщины плитного фундамента завершен. Мы получили максимально допустимую толщину монолита, превышать которую не позволят характеристики грунта.
Но затраты на строительство фундамента можно существенно уменьшить, если принять во внимание такой параметр, как прочность на сжатие бетона. Он зависит от марки материала. Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв
см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5
Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв. см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5
Он зависит от марки материала. Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв. см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5.
250/22,5 = 11,1 кв. м.
«Правильное» основание: зависимость от условий
Что лучше: ленточный фундамент или плита? Отвлеченные теоретические рассуждения тут не помогут, так как необходима привязка к конкретной местности, к климату в регионе.
Ленточный фундамент
Он, в отличие от монолита, будет оптимальным выбором для сухих, устойчивых, плотных почв (непучинистых либо слабопучинистых), на участках, где грунтовые воды проходят достаточно низко. Если грунт проблемный, то несущая способность ленточного основания оставляет желать лучшего. По этой причине оно потребует дополнительных мероприятий — увеличения толщины подушки, сооружения дренажной системы и т. д.
Лента хорошо перенесет низкие температуры, но будет бояться грунтовых вод и конденсата, поэтому для нее необходимо качественная гидроизоляция, обязательны мероприятия по утеплению. Ограничивается использование заглубленного ленточного фундамента на участках с пучинистым грунтом. В этом случае потребуются тщательные расчеты, которые могут отвергнуть либо оправдать выбор такого основания.
Несмотря на все «ахиллесовы пяты» традиционная лента остается предпочтительным фундаментом для большинства регионов страны. В ней привлекают универсальность, надежность, возможность экономии, хоть и не такой значительной, как хотелось бы.
Монолитная плита
Главные факторы при выборе вида фундамента это условия на участке и тип грунта. Плитное основание — универсал, однако он все же «специалист», который лучше всего себя проявляет в регионах, где почвы неустойчивы, подвержены пучению, а уровень грунтовых вод находится на критически высокой отметке.
Монолит становится хорошей альтернативой свайным основаниям, если нет возможности использовать на объекте специальную технику. Выбор плитного основания вполне оправдан, когда плотные слои грунта располагаются так глубоко, что длины свай не хватает.
Виды плитного фундамента
Для каркасных домов используют разные виды плитного фундамента: «чаша», «перевернутая чаша», «плита с кессоном», УШП. Фундаменты различаются распределением нагрузки, формой плиты, наличием «ребер», способом установки арматуры и опалубки.
Полнотелая плита
Полнотелая монолитная плита делается без ребер, поэтому выполнить постройку опалубки и армирование достаточно просто, это наиболее подходящий способ для новичков. Арматуру вяжут непосредственно на месте, размер ячейки легко «подогнать» под расположение инженерных систем и стен. Для выемки грунта не нужна спецтехника.
Основной минус — увеличение бюджета из-за большого объема бетонных работ. При самостоятельном строительстве необходимо учитывать, что столько бетона невозможно замесить за один раз.
Решение о толщине фундамента плиты для каркасного дома принимают после геологических исследований. В большинстве случаев для стандартного каркасника 6х6 достаточно толщины 200 мм, для 8х8 — 250 мм, 10х10 — 300 мм. Располагать дом ниже 200 мм не рекомендуется, чтобы деревянные части строения не страдали от капиллярной влаги.
Фундамент — «перевернутая чаша»
Для легких домов плита «перевернутая чаша», с опущенными вниз ребрами, — популярное и практичное решение. С помощью ребер поднимают уровень пола, не делая толстого слоя бетона под всей площадью дома.
Основная нагрузка, которая в случае классической монолитной плиты распределяется на всю площадь, при «перевернутой чаше» приходится на ребра. Внутри устанавливают несъемную опалубку, полости засыпают песком, весь фундамент заливают за один прием. Достоинство «перевернутой чаши» — скорость возведения и относительная дешевизна из-за экономии бетона.
Плита — «чаша»
В этом типе фундамента ребра подняты вверх, играют роль цоколя и придают конструкции дополнительную прочность. Получается своеобразное «корыто», нагрузка распределена по всей площади.
Пустоты заполняют керамзитом, песком, сверху монтируют утепление и пол. Способ считается универсальным, подходящим для разных видов домов, но обходится дорого из-за необходимости поднимать засыпкой уровень пола и утеплять его.
Плита с кессоном
Плита с кессоном (углублением) удобна, если нужен небольшой погреб. Когда копают котлован под основную плиту, в нужном месте делают углубление под кессон. Каменистый грунт может стать проблемой, так как нужно копать на большую глубину.
Плюс плиты с кессоном — организация места хранения урожая, минус — сложный монтаж арматуры и необходимость качественной гидроизоляции. Необходимо наличие точного проекта, чтобы после возведения перегородок не оказалось, что доступ к хранилищу организован в неудобном месте.
УШП — новая технология
УШП, утепленная шведская плита, — технология, активно продвигаемая многими застройщиками. При этом способе контуры теплого пола прокладывают прямо в плите. Основное достоинство — энергоэффективность, снижение затрат на отопление. Однако для конкретного проекта каркасного дома на УШП следует сравнить разницу в бюджетах при различных типах фундаментов и рассчитать, когда окупится полученная экономия тепла.
Недостатки:
- большие затраты;
- сложная технология строительства;
- возможность повреждения утеплителя грызунами;
- все коммуникации проводятся в плите, поэтому нужно быть уверенным в расчетах и координатах вывода;
- обычно для УШП используют композитную арматуру, для которой пока не накоплено достаточной статистики по сроку службы и эксплуатации.
Порядок определения постоянной нагрузки
- Действующий СНИП определяет, что толщина монолитного фундамента с учетом постоянной нагрузки рассчитывается исходя из грунта:
- При определении способа расчета толщины при строительстве здания на песчаных грунтах вес плиты не учитывается
- При работе на глиняной основе показатель массы нужно делить на 2
- Расчет толщины плитного фундамента при строительстве на плавучих фундаментах учитывается полностью
- Коэффициенты, используемые при расчете для дома, можно взять из «Руководства по проектированию каркасных конструкций и конструкций башенного типа».
- Они представлены в разделе «Нагрузки и действия». Минимальный запас прочности соответствует металлоконструкциям и составляет 1,03. Бетонные и железобетонные конструкции, стяжки, изоляционные слои имеют максимальный коэффициент 1,3.
