Каркасный дом на плитном фундаменте
Плюсы и минусы каркасного дома на монолитной плите
Благодаря сравнительной лёгкости конструкции строительство каркасных домов допускается на любом типе фундамента. Однако бывают случаи, когда вполне оправданным и целесообразным является возведение такого жилья на монолитной плите. Несмотря на то, что это весьма недёшево и трудоёмко, неоспоримые преимущества плитного фундамента сполна оправдывают вложенные в него средства. Как обустраивается монолитный фундамент под каркасный дом, в чём его достоинства и недостатки — в общих чертах рассказано в этом материале.
Особенности обустройства монолитной плиты
Плитный фундамент представляет собой монолитную бетонную плиту, выполненную с применением армирования. Закладывается по всей площади будущего дома. Глубина залегания плитного фундамента под каркасные дома обычно берётся минимальная, так как нагрузка на него в силу лёгкости постройки, соответствующая. Как правило, без учёта песчаной подушки монолитная плита делается высотой всего 300 мм.
Формирование плитного фундамента под каркасный дом осуществляется в три этапа:
- Земляные работы.
- Монтаж опалубки.
- Заливка бетона.
Земляные работы
Как и под любой другой тип фундамента, под монолитную плиту необходимо подготовить надлежащим образом участок. В том числе, площадка очищается от различного мусора, старых построек и растительности. Уже на этом этапе важно организовать удобные подъездные пути к стройплощадке, так как в будущем это потребуется для доставки достаточно большого объёма стройматериалов.
После подготовительных работ выполняется разметка периметра дома в соответствии с проектом. Границы монолитной плиты отмечаются обычными колышками, между которыми натягивается шнур. Это необходимо для того, чтобы избежать лишней трудоёмкой работы, связанной с подготовкой котлована под монолитную плиту.
После выемки грунта на требующуюся глубину осуществляется трамбовка дна котлована. Поверхность тщательно выравнивается и застилается геотканью. Поверх геоткани засыпается подушка из крупнозернистого песка. Как правило, её толщина при строительстве лёгких каркасных домов не превышает 300 мм.
Монтаж опалубки
Опалубка нужна для придания формы фундаменту в процессе заливки бетона. Она изготавливается на основе деревянного каркаса, который зашивается обрезной 25-миллиметровой доской. Внутри опалубки монтируется арматурный каркас из 12-миллиметровой арматуры. На этом этапе при необходимости обустраиваются закладные под коммуникации каркасного дома.
Заливка бетона
Наилучшим вариантом для заливки качественной монолитной плиты является бетон заводского производства. Он доставляется на объект спецтранспортом и заливается в подготовленную опалубку. В некоторых случаях бетон готовится непосредственно на участке своими силами. Это целесообразно, если каркасный дом небольшой, а бюджет на его строительство ограниченный. После заливки бетона монолитная плита оставляется на месяц для твердения и набора прочности. Чтобы соблюсти технологию, фундамент накрывается плёнкой.
Преимущества и недостатки плитного фундамента
Стоит отметить, что в ряде случаев монолитная плита является единственным способом построить каркасный дом на участке. Сюда относятся, например, ситуации, когда стройплощадка находится на проблемных почвах, на которых иные виды фундаментов не смогут обеспечить нормального распределения нагрузки и передачи её на грунт. Также в пользу плитного фундамента склоняются те застройщики, которые могут себе позволить строить с огромным запасом и, так сказать на века.
Преимущества каркасного дома на монолитной плите:
- Можно строить на участках любой сложности.
- Огромная несущая способность.
- Высокий запас по прочности.
- Минимизация риска деформаций и других проблем с каркасной постройкой.
- Возможность использовать плиту в качестве черновых полов.
- Сокращение расходов на обустройство гидроизоляции и теплоизоляции пола.
- По сравнению с заглублёнными ленточными фундаментами требует меньше усилий при выполнении земляных работ.
- самая высокая себестоимость;
- необходимость обустройства удобного подъезда для спецтехники;
- нельзя обустроить в доме цокольный этаж, подвал или подземный гараж;
- по сравнению со свайными фундаментами не может строиться зимой.
В целом, если вам пришлось строить каркасный дом на проблемном участке со слабыми нестабильными грунтами, то монолитная плита для вас является практически единственным удобным вариантом фундамента. В других случаях необходимости в столь дорогостоящем основании, если учитывать небольшой вес каркасных построек, никакой нет.
Плитный фундамент для каркасного дома своими руками
Устройство плитного фундамента – идеальное решение для каркасных домов. На фундамент приходится около трети всех затрат на строительство.
По этой причине важно выбрать ту технологию, которая позволит сэкономить, но при этом фундамент сохранит прочность на несколько десятилетий.
Плитный фундамент: что это такое?
Плита фундамента отливается из бетона и имеет металлический армирующий каркас.
Если не превышать норм возлагаемого на нее веса капитальной конструкции, то такое основание способно равномерно распределять нагрузку по всей своей занимаемой площади.
А меньшее удельное давление рождает меньшие требования по подготовке балластного слоя перед заливкой основания.
Вес возводимой строительной конструкции принципиален для таких фундаментов. Поэтому лучше всего строить на плитных основаниях легкие каркасные конструкции.
При этом не так важно, из чего будет создан сам каркас – из дерева или стали. Главное, чтобы общий удельный вес дома не превышал 120 кг на 1 м 2 .
Плитный фундамент: плюсы и минусы
У такого типа фундамента немало плюсов:
- отсутствие требований по высокой квалификации исполнителей;
- плитный фундамент устойчив, потому что равномерно давит на грунт. Кроме того, у него крайне низкий удельный вес;
- такой вид фундамента можно возводить даже в местах с высоким уровнем грунтовых вод (в силу отсутствия большого заглубления).
Но есть и недостатки:
- земляные работы все равно востребованы, потому что:
- нужно снять слой почвы на глубину промерзания;
- обязательно требуется выравнивание площадки под основание;
- требуется значительное количество арматуры и бетона;
- на таком фундаменте можно возводить здания не выше трех этажей.
Виды плитного фундамента для каркасного дома
Среди оснований с такой строительной идеологией различаются несколько подвидов:
Фундамент «перевернутая чаша»
Это монолитная бетонная плита, уложенная на ленточное основание.
Такой вариант фундамента применяется в том случае, если несущие способности грунтов очень малы и требуется «достать» до более плотных слоев.
Чтобы не снимать грунт по всей площади выкапывают только траншею под ленту и заливают ее бетоном (предварительно армировав).
Получается, что своей лентой здание упирается в более плотные грунты, а плита распределяет нагрузку на всю площадь под домом, чтобы не перегружать ленту.
Полнотелая плита
Основной задачей такого фундамента является снижение удельной нагрузки на поверхность и равномерное ее распределение по площади дома.
Поэтому плитный фундамент всегда полнотелый, везде армированный и в каждой точке под собой должен иметь равномерный слой утрамбованного песка и щебня.
Плита – «чаша»
Если планируется выстраивать на плите фундамента кирпичные стены (которые имеют немалый вес), то устраивают фундамент «чашу».
На плите дополнительно отливают бетонные усиления под кирпичные стены. Толщина таких усилений, как правило, не меньше, чем толщина базовой плиты.
В этом случае фундамент с гарантией несет повышенные удельные нагрузки на излом от нескольких десятков рядов уложенного кирпича.
Плита с кессоном
Если нужно чтобы фундамент держал повышенные нагрузки, но при этом еще и был совершенно герметичен для воды (например, при сооружении капитального бассейна), то возводят плиту с кессоном.
Ее закладывают достаточно глубоко, а на ней по периметру возводятся армированные бетонные стены (до требуемого уровня).
Герметичный кессон должен быть обязательно гидроизолирован битумом снаружи.
УШП – новая технология
УШП – утепленная шведская плита. Ее принципиальное отличие от традиционного плитного основания заключается в устройстве промежуточных слоев из геотекстиля и двух видов специального утеплителя, которые служат основанием для заливаемой плиты.
Использование более глубокого слоя песка (до 30 см.), 10 см утеплителя одного вида (XPS) и 20 см. – другого (EPS) позволяют:
- полностью отказаться от использования гравия в качестве подушки;
- уменьшить заглубление в грунт до 40 см;
- уменьшить толщину плиты до 10 см.
Утеплитель является слоем, который принимает на себя деформации грунта, связанные с его сезонными циклами промерзания.
Это дает возможность сократить количество требуемого бетона, но накладывает ограничения на вес материалов, из которых должны возводятся стены – они должны быть легкими.
Лучше всего — дерево, в крайнем случае – газобетон.
Плитный фундамент для каркасного дома: пошаговая инструкция
Все начинается с разметки и выкапывания котлована.
- В случае с УШП-технологией достаточно ограничиться 30-40 см заглубления. Но если выбирается более традиционная технология, то рекомендуется снимать слой грунта на глубину промерзания. Для центральных областей РФ это 85 см.
- Затем отсыпается подушка: 15-20 см трамбованного песка и столько же – гравия. Вместе они должны занять примерно половину всей глубины котлована. Если выбирается вариант полнотелой плиты, то ее толщина должна составлять не менее 40 см. Чтобы «приподнять» ее над уровнем земли рекомендуется отсыпать более толстый слой песка,к примеру, 40 см. Тогда это сэкономит бетон.
- Устраиваем гидроизоляцию, проложив на утрамбованный гравий пленку ПВХ.
- Далее формируется опалубка и на поверхность ПВХ-пленки на подпорках (как правило, это либо отдельные камни гравия, либо обломки кирпича) выставляются и перевязываются между собой прутья арматуры (допустимо их сваривание). Лучше сформировать объемную конструкцию из сеток в 2 ряда с вертикальными перемычками.
- Бетон следует заливать слоями по 10-15 см. Поэтому нужно рассчитать требуемое для каждой заливки количество.
Гидроизоляцией рекомендуется «обернуть» всю плиту – это гарантия того, что даже если влага просочится к нижней плоскости фундамента, она не попадет во внутреннее пространство вашего дома.
Фундамент монолитная плита:
технология изготовления плитного фундамента
Плитный фундамент представляет собой сплошную железобетонную монолитную плиту, которая укладывается под всей площадью дома. Такой фундамент имеет наибольшую среди всех типов фундаментов опорную площадь, и благодаря этому может обеспечивать устойчивость тяжелого дома даже на грунтах с низкой несущей способностью. Так же, благодаря своей большой площади фундамент плита лучше противостоит силам морозного пучения: под их действием поднимается и опускается вся плита, поэтому ее еще называют плавающей. Построенный на монолитной плите дом, также двигается только целиком, это избавляет его от перекосов и деформации. Чтобы избежать и этих воздействий, рекомендуется утеплить цоколь фундамента и сделать утеплённую отмостку, а также дренаж с водопонижением, это особенно важно для каменных домов и домов с большой площадью фундамента.
Толщина монолитной плиты может быть от 10 см и более. Как и мелкозаглубленный фундамент, фундамент монолитная плита укладывается на утрамбованную песчано-гравийную подушку. Затем укладывается гидроизоляция, сверху ставится арматурный каркас. Арматурный каркас плитного фундамента состоит из двух арматурных сеток – верхней и нижней – которые жестко связаны между собой. Для армирования плитного фундамента нужно использовать арматуру диаметром 12-16 мм с переменным поперечным сечением (ребристую). Требования к армированию у плитных фундаментов выше, чем у ленточных. Ленточные фундаменты испытывают нагрузку на изгиб в продольном направлении, в поперечном направлении изгиба у них не возникает, потому что ширина ленточного фундамент меньше высоты. Поэтому в ленточных фундаментах ребристую арматуру надо использовать только при продольном армировании, поперечные прутки арматуры могут быть гладкими. Плитный фундамент имеет совсем другие пропорции, и в нем будут возникать нагрузки на изгиб как вдоль, так и поперек. Кроме того, могут быть скручивающие нагрузки. Поэтому каждая часть арматурного каркаса должна быть выполнена из ребристой арматуры, чтобы обеспечивать наилучшее сцепление с бетоном. Расстояние между соседними прутками арматуры должны быть 20-40 см. Если закладывать арматуру с шагом 30 см, то на один квадратный метр плиты уйдет 3 раза по 1 м вдоль, столько же поперек (это верхний пояс жесткости), плюс столько же на нижний, плюс около 2 м для соединения верхнего и нижнего поясов жесткости. Итого порядка 14 м арматуры на 1 м2 плитного фундамента. Расход арматуры для плитного фундамента значительно больше, чем для других типов фундамента, равно как и расход бетона, поэтому стоимость его строительства тоже значительно выше.
Схема армирования монолитной плиты.
Монолитная плита может быть гладкой, а может иметь ребра жесткости. Как правило, их делают на нижней стороне плиты, т.е. они направлены вниз. Во-первых, они делают плиту более устойчивой к деформации, а во-вторых, препятствуют ее перемещению в горизонтальном направлении. Верхняя сторона плиты остается гладкой, она может служит полом подвального помещения или цокольного этажа если это предусмотрено проектом, и она хорошо утеплена с внешний стороны дома. Примерно таким же способом делается и межэтажное перекрытие в каменных и блочных домах если это предусмотрено проектом.
Монолитный плитный фундамент может быть глубоко заглубленным фундаментом и мелкозаглубленным фундаментом. Для устройства заглубленного плитного фундамента роют котлован. Это подразумевает большой объем земельных работ, но зато плитный фундамент, опирающийся на слой плотного несжимаемого грунта обеспечивает максимальную несущую способность, достаточную для самых тяжелых зданий. В индивидуальном самостоятельном строительстве заглубленный плитный фундамент – большая редкость, потому что в такой несущей способности нет нужды, к тому же слишком много грунта нужно извлечь при рытье котлована. По этим причинам куда более распространен мелкозаглубленный плитный фундамент.
Для устройства мелкозаглубленного плитного фундамента снимают плодородный слой почвы, вместо него делают песчано-гравийную подушку, верхняя поверхность плиты в итоге оказывается, немного выше уровня земли. Устойчивость мелкозаглубленной монолитной плиты к морозному пучению достигается с помощью утепления грунта вокруг фундамента.
Строительство плитного фундамента требует больше строительных материалов, но обеспечивает большую опорную площадь. Чтобы понять, нужна ли такая опорная площадь, нужно рассчитать нагрузку на фундамент и грунт и соотнести ее с несущей способностью грунта. Плитный тип фундамента нужно выбирать для строительства дома на слабом грунте или в местах с высоким уровнем грунтовых вод. Там, где характеристики грунта позволяют обойтись меньшей площадью опоры, лучше выбирать ленточный фундамент.
Читайте так же:
Фундамент глубокого заложения
Фундамент глубокого заложения, он же глубоко заглубленный фундамент, — это фундамент, основание которого находится на глубине большей, чем глубина промерзания грунта. Главный смысл заложения фундамента на большую глубину в том, чтобы опереться на плотный слой грунта с большой несущей способностью и возможностью сделать в доме подвальное помещение.
Мелкозаглубленный фундамент
Мелкозаглубленный фундамент – это фундамент, который закладывается на глубину меньше глубины промерзания грунта. Мелкозаглубленный фундамент опирается на грунт, подверженный морозному пучению, но, несмотря на это, способен обеспечивать достаточную устойчивость для легких зданий
Столбчатый фундамент: конструкция, армирование, строительство
Столбчатый фундамент — наиболее экономичный в плане расхода строительных материалов, достаточно прост в строительстве. В этой статье содержится информация о конструкциях столбчатого фундамента, способах его устройства, случаях, в которых его строительство целесообразно.
Фундамент на винтовых сваях
Фундамент на винтовых сваях достаточно распространенный в последнее время, за счёт быстроты возведения и невысокой ценой под небольшие дома. Он может использоваться для строительства любых не сильно тяжёлых типов зданий – каркасных, брусовых или бревенчатых, на любых типах грунтов кроме скальных.
Ленточный фундамент
Ленточный фундамент представляет собой монолитную дли набранную из блоков ФБС ленту, которая обычно укладывается под всеми стенами дома ниже глубины промерзания. Главный смысл заложения фундамента на большую глубину в том, чтобы опереться на плотный слой грунта с большой несущей способностью и получить возможностью сделать в доме подвальное помещение при не высоком УГВ.
В разделе видео: можно посмотреть видео по данному типу фундамента:
Плитный фундамент для каркасного дома
Классический плитный фундамент — бетонная плита, лежащая на искусственном насыпном основании из песка или щебня. Достоинства монолитного фундамента — прочность и равномерное распределение нагрузки от здания на грунт. Все коммуникации монтируют в плите, после заливки ошибки исправить нельзя, поэтому нужна высокая точность расчетов. Существует несколько технологий создания плитного фундамента, применяемых в малоэтажном строительстве.
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.
- 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.
Строительство плитного фундамента
Перед началом строительства необходимо провести исследование участка. Тип фундамента, толщину подушки и бетонной плиты выбирают на основании состава грунта, уровня грунтовых вод и нагрузок. Работу начинают с корчевки растений и расчистки грунта на месте застройки примерно на штык лопаты. У каждого вида плитного фундамента есть свои особенности, но основные этапы остаются неизменными.
Порядок работ
- Выемка грунта под котлован.
- Изготовление подушки под фундамент из утрамбованного песка, щебня или сочетания слоев разных материалов. Перед засыпкой на сухое дно котлована укладывают геотекстиль, чтобы отсыпка не смешивалась с грунтом.
- Бетонная подготовка, подбетонка, — слой тощего бетона не менее 100 мм для дополнительной гидроизоляции и выравнивания дна котлована. Среди строителей существуют разные мнения относительно необходимости этого этапа. Иногда от него отказываются, но принятие решения зависит прежде всего от типа грунта.
- Дренаж грунтовых вод. Трубы для отвода грунтовых вод закладывают в котлован под подушку фундамента с необходимым наклоном (5 мм на погонный метр).
- Гидроизоляция необходима, если грунтовые воды подходят близко к основанию фундамента. В этом случае бетон с его пористой структурой будет впитывать воду, что приведет к коррозии арматуры. Если уровень грунтовых вод невысок — гидроизоляция не обязательна.
- Утепление фундамента под плитой. Первый способ — утеплитель (пенополистирол) прокладывают под всей площадью плиты. При укладке теплого пола используют ППС толщиной не менее 30 см. Второй способ — утепляют стены фундамента, опуская ППС ниже основания, и отмостку, чуть выходя за края.
- Армирование. В зависимости от удельного веса строения рассчитывают толщину бетонной плиты, и подбирают диаметр арматуры.
- Монтаж опалубки. Самый дешевый вариант — из досок естественной влажности от 40 мм, обычно — 50х150. Более тонкая опалубка может не удержать бетон, это приведет к нарушения линейных размеров. Если опалубка съемная, то после ее снятия доски используют повторно для лесов или черновых полов. В качестве несъемной опалубки также используют ДСП или пенополистирол, чтобы сразу создать теплый контур вокруг фундамента.
- Заливка бетона.
- Съем опалубки, обработка битумным праймером (грунтовкой).
- Заливка отмостки — выполняется после завершения наружной отделки.
Наглядно все шаги показы в видео:
Выбор материала для основания
Решение о выборе материала для засыпки принимают на основании СНиП и анализа участка. Основной критерий — водонасыщенность грунта.
Если участок сухой — используют песок с небольшой прослойкой из щебня. Если грунт водонасыщенный, и в котловане стоит вода, то от песка отказываются в пользу щебня. Минимальная толщина песчаной засыпки — 20 см.
Идеальный вариант — заказать исследование грунта на месте строительства, на его основании сделать проект, рассчитать толщину подушки и высоту плиты.
Особый случай — искусственная насыпь при перепаде высот
Основной недостаток плитного фундамента — невозможность использования на участках с большим перепадом высот. В некоторых проектах, чтобы нивелировать разницу по высоте, строят насыпь из щебня. Если сделать возвышение из песка, то есть опасность, что дом осядет.
Чтобы насыпь не расползалась, нужно провести дополнительные действия: Расширить срез грунта на 3-4 метра по сравнению с фундаментом, вырыть котлован, засыпать его и сделать насыпь из щебня. Щебень «не расползается» в отличие от песка, и получается устойчивое основание, на котором возводят фундамент.
При строительстве каркасного дома на плитном фундаменте отталкиваются от бюджета. Для оценки стоимости фундамента рассчитывают стоимость работ и материалов на каждом этапе и суммируют. Основные статьи расходов: рытье котлована, утрамбовку песка, гидроизоляцию, утепление, армирование, строительство опалубки и бетонирование. В смете учитывают затраты на крепеж для опалубки, расходы на дренаж и ливневую канализацию.
В каркасном домостроении используются разные типы фундаментов: ленточный, столбчатый, свайный. При пучинистом грунте возникает опасность «выталкивания» фундамента, если он заглублен выше уровня промерзания. Плитный фундамент называют «плавающим» из-за способности перераспределять нагрузки, вызванные пучением.
Плита, лежащая на песчаной подушке, не трескается, и стены дома не деформируются. Такой фундамент надежен и не ограничивает этажность, поэтому на нем строят коттеджи в 2-3 этажа, уменьшая площадь застройки и экономя место на участке.
Видео: технология УШП в пошаговой инструкции
Сколько должна составлять толщина плиты фундамента и как правильно сделать расчеты показателя?
Толщину плитного фундамента рассчитывают на основании норм соответствующих сводов правил и СНиП.
Зная оптимальную величину параметра, застройщик может оставаться уверенным в прочности основания под строящееся сооружение, а также определить потребность в количестве бетона для плиты.
В статье расскажем о том, какой должна быть толщина фундамента из монолитной плиты, от чего зависит цифра и как сделать правильные расчеты.
От чего зависит показатель?
Плита в рассматриваемом случае представляет собой монолитное армированное основание под всей площадью сооружения.
Силовая конструкция состоит из принципиально значимых слоев:
- уплотненной подушки из нерудных материалов;
- теплоизолятора и гидроизолятора;
- подбетонки, а также непосредственно бетонной плиты со вмурованным арматурным каркасом.
Толщина монолита определяет прочность и надежность основания и зависит от ряда параметров, в том числе:
- характеристик грунта под опорной площадью основания;
- глубины закладки силовой конструкции;
- проектных нагрузок, которые определяются конструктивными особенностями сооружения, условиями эксплуатации, климатическими условиями в регионе.
Профессиональные проектировщики учитывают все перечисленные факторы, для чего требуется доскональное понимание технологии и опыт в закладке плитных конструкций.
- толщины арматуры;
- промежутка между арматурными поясами;
- толщины бетона над и под арматурным каркасом.
Как правило, если сложить три указанных параметра, то получают значение толщины плиты в пределах от 0,2 до 0,3 м. Конечный показатель регулируют, учитывая особенности грунта, равномерность залегания пород и сложность конструкции будущего здания.
Помимо косвенной оценки, которую дают практикующие строители, согласно установленным нормам необходимо проверять выбранную толщину плиты относительно параметра – оптимальное удельное давление сооружением на грунт (подробнее в таблице).
Если давление, которое по проекту будет оказывать здание на грунт, будет отличаться от справочного значения не больше, чем на 25% в большую или меньшую сторону, то считают, что толщина плиты выбрана правильно.
Оптимальное значение распределенной нагрузки (кгс/см²) в зависимости от типа грунта | |
пластичные глины, супеси | 0,50 |
плотные пески, суглинки | 0,35 |
пески средней плотности, твердая глина | 0,25 |
Минимальные цифры по СНИП, СП
Согласно действующим стандартам (СНиП 2.02.01-83 и СП 50-101-2004), минимальная высота всего фундаментной конструкции с учетом всех слоев будет равна не меньше 0,6 м, при этом минимальная толщина самой плиты – 0,10–0,15 м.
При условии соблюдения правил СНиП и СП, наименьшее значение параметра допускается использовать в том случае, если выбран бетон марки не ниже М300 с прочностью В22,5.
Для того, чтобы обеспечить необходимый резерв прочности, застройщик должен провести армирование плиты, что в конечном счете позволит фундаменту быть стойким к деформирующим воздействиям со стороны грунта.
Выбор необоснованно толстой плиты приведет не только к перерасходу материальных и трудовых ресурсов. Значительное давление со стороны дома вместе с монолитным фундаментом со временем будет сопровождаться проседанием конструкции в грунте.
Чрезмерно «легкое» давление, свою очередь, приведет к тому, что плита будет перемещаться при малейших подвижках грунта (например, при оттаивании земли весной), уменьшая эксплуатационный ресурс всей постройки.
Исходя из вышеизложенного следует, что в задачи проектировщика входит выбор минимальной допустимой толщины плиты в зависимости от типа грунта, суммарных нагрузок и других факторов.
Усредненные показатели для разных строений
Разброс допустимых значений толщины плиты монолитного основания достаточно невелик. В частном домостроении можно ориентироваться на следующие показатели:
Тип постройки | Толщина плиты, м |
Легковесные постройки, садовые сооружения | 0,10–0,15 |
Кирпичные туалеты, гаражи, бани | 0,15–0,20 |
Одноэтажный каркасный, деревянный или пенобетонный дом | 0,20–0,25 |
Одноэтажный дом из кирпича или бетона | 0,25–0,30 |
Двухэтажный дом | 0,30–0,35 |
Кирпичный дом или постройка из других тяжеловесных стройматериалов в несколько этажей | 0,30–0,40 |
Приведенные в таблице значения позволяют оценить, как толщина плиты зависит от сложности и веса возводимого сооружения. Увеличивать толщину до 0,5 м нецелесообразно, поскольку конструкция потеряет основное преимущество «плавающей» плиты – возможность перемещения вместе с сезонными подвижками грунта. Точные показатели получают расчетным путем на этапе проектирования плитного основания.
Как рассчитать?
Самый простой способ расчета толщины плитного основания основан на суммирование трех параметров:
- промежутка между армирующими поясами;
- толщины прутьев;
- толщины защитного бетонного слоя вокруг каркаса (от 4 см)
Правила армирования железобетонных фундаментов регламентируются соответствующими параграфами в СНиП 52-01-2003 и СП 52-103-2007.
Более обоснованный расчет ведут по нагрузкам от будущего сооружения. Например, для легкой постройки сельскохозяйственного назначения будет достаточно плиты высотой 0,1 м, а для загородного дома – 0,2–0,3 м.
При этом нужно учитывать особенности сооружения. Например, длинный и узкий фундамент для дома с минимальным количеством внутренних перегородок будет подвергать изгибающим нагрузкам, в результате чего могут возникнуть трещины в фундаментной плите приблизительно посередине. Чтобы этого избежать, целенаправленно приращивают толщину монолита.
Исходные данные для расчета
Таким образом, чтобы определить толщину плиты, застройщик должен обладать следующей информацией:
- знать тип грунта и, как следствие, оптимальное значение распределенной нагрузки;
- знать конструкционные параметры будущего сооружения и типы задействованных материалов, чтобы рассчитать проектные нагрузки;
- выбрать оптимальную схему армирования для заданных условий, а именно: диаметр прутков, размер ячеек, расстояние между поясами и т.п.
Последовательность вычислений
Вычисления толщины плиты проходит по следующему алгоритму:
- Определение суммарных нагрузок.
- Расчет удельного давления на грунт методом деления общего давления на площадь основания. Размер плиты должен превышать габариты самого сооружения минимум на 10 см с каждой стороны.
- Сравнение удельного давления на грунт с оптимальным табличным значением.
- Полученную разницу в результате вычислений из п.3 компенсируют массой ж/б плиты фундамента.
- Зная массу монолиту и плотность железобетона, определяют объем конструкции.
- Находят искомую высоту плиты методом деления объема на площадь основания.
Анализ результатов
Если найденное по алгоритму, описанному ранее, значение высоты плиты находится в пределах от 0,2 до 0,35 м, то полученный результат считают оптимальным. Как правило, значение округляют до числа, кратного 50 в большую или меньшую сторону, и для надежности пересчитывают нагрузку, чтобы сравнить с рекомендованным справочным значением (разница не должна составлять больше 25%).
Если высота плиты больше 0,35 м, то у застройщика появляются основания предположить, что плита в заданных условиях – не самое экономически целесообразное решение и есть смысл рассмотреть варианты с ленточным или столбчатым основанием.
Снизить толщину монолита можно за счет конструирования ребер жесткости, которые предотвратят горизонтальное смещение чрезмерно легкого фундамента. В рассматриваемом случае не обойтись без расчетов, которые могут провести только высококвалифицированные специалисты.
Если толщина плиты менее 0,1–0,15 м, то, вероятнее всего, проектное сооружение является слишком массивным для плитного фундамента и для участия в исследовании грунта и проектирования силовой конструкции нужно пригласить опытных специалистов.
Пример расчета
Заданные условия:
- дом 2 этажа площадью 6 на 9 м;
- стены из газосиликатных блоков;
- несущая перегородка – одна;
- толщина стен – 0,3 м;
- высота сооружения – 5,5 м;
- высота фронтона – 1,0 м;
- крыша – кровельная черепица;
- несущий слой – глина (справочное удельное давление – 0,25 кг/см 2 ).
В первую очередь находят общий вес сооружения, а именно:
- суммарная площадь всех стен (с фронтонами и перегородками, но без проемов окон и дверей) — 182 м², а их общая масса 182 × 180= 32 760 кг;
- площадь монолитного перекрытия за вычетом лестничного проема
50 м². Тогда общая масса будет равна 50 × (500 + 210) = 35 500 кг;
Массы рассчитывают исходя из габаритов и удельного веса использованных строительных материалов (справочная информация).
Далее, исходя из условий проекта, находят площадь монолита (54 м²) и делят на нее суммарный вес дома:
До рекомендованного удельного давления для грунта не хватает 0,06 кг/см 2 . Находят массу плиты, умножая полученное значение на площадь основания, которое переводят в квадратные сантиметры:
Находят объем плиты, делением массы на плотность железобетона:
Определяют искомую высоту делением объема на площадь основания:
Для заданных условий можно рассмотреть два варианта, когда высота плиты будет равной 0,2 или 0,25 м. В первом случае ее масса составит 27 000 кг, а значит вместе с фундаментом здание будет оказывать давление, равное:
Разница с рекомендованным значением составит:
Полученный результат удовлетворяет проектным условиям и позволяет сэкономить на количестве бетона, поэтому принимают высоту плиты равной 0,2 м.
Заключение
Толщина плиты фундамента является важным показателем, поскольку от него зависит прочность и надежность всей конструкции.
Значение параметра будет варьироваться в коротких пределах, как правило, от 0,15 до 0,35 м, но во много определяться такими факторами, как вес конструкции, тип грунта, схема армирования и т.д. Поэтому, чтобы построить крепкий дом на плитном фундаменте, нужно со всей ответственностью отнестись к расчету толщины железобетонного монолита.
Устройство фундаментной плиты под лёгкий дом из газобетона
Разнообразных конструкций фундаментов много, под каждый тип здания своё решение. Под кирпичный дом, подходит монолитный ленточный, а под бетонный или каркасный можно сделать блочный фундамент. Под дом из газобетона или пеноблоков вариантов возведения фундамента ещё больше, так как вес такой постройки невелик.
Возьмём недорогой способ обустройства несущей конструкции, плитный, где фундаментная плита делается не только способом монолитной заливки. В дополнение рассмотрим вариант, где монтируется готовая бетонная конструкция, основа из дорожных плит.
Конструктивные особенности плит для основания
Толщина плит играет не последнюю роль, плиты толщиной в 140 мм., из тяжелого марочного бетона производят с применением предварительно ненапрягаемой арматуры. Они вполне подходят под фундамент, где стены могут быть из газобетона, пеноблоков, иметь каркасный вариант исполнения, или кирпичный.
Дорожные плиты перекрытия довольно крепки. По своей прочности на сжатие коэффициент выдерживают с помощью бетона B 25, а для изделий с стандартной ненапрягаемой арматурой бетон применяют марки— В 30. Большая часть дорожных плит работает на изгиб. Также важна прочность при изгибании, на само растяжение, показатель которого может составлять от 2.0, до 5.5 МПа.
По большому счёту, плюсом такого применения, есть независимость фундамента от подвижек грунта. Многократные циклы промерзания (F) не оказывают большого негативного воздействия на такую «плавающую» конструкцию.
Все подвижки происходят синхронно вместе с самим грунтом, при этом обеспечивая полную сохранность возведённого здания. Будь то дом из лёгкого газобетона или кирпичный загородный домик.
При этом производят полную обвязку всех дорожных плит, с помощью сварочного оборудования. Под огромный кирпичный дом такое возведение применяют редко, дорожная плита не сможет качественно нести тяжёлую многоэтажную конструкцию из кирпича на подушке. Вес она выдержит, а вот перераспределение нагрузок, нет. Стена из пеноблоков имеет большую точку опоры по площади, чем кирпич.
Дополнительные меры при плитном обустройстве основания
Согласно строительной практике, оптимальная толщина монолитной фундаментной плиты, под каркасный дом составляет 20-25 см, где верхняя ее часть, будет 15 см, а 10 см погружают в землю. Водоотвод и дренаж, на плотно прилегающем к плите перекрытия участке, должен быть проведён однозначно.
Что касается гидроизоляции, то на нижней бетонной подготовке делают его в два слоя, так как плита почти полностью лежит на земле. При возведении подобных конструкций для газобетона, пеноблоков, керамзитобетона, фундаментная часть льётся толще, примерно 300 мм.
Для облегчённого дома из газобетона, пеноблоков или каркасного возведения, этот тип плит применяется чаще.
Их устанавливают под всю площадь жилого здания, а благодаря максимальной площади соприкосновения железобетонной плиты, передача нагрузки на грунт становится почти минимальной. Равномерно распределяясь по всей несущей плите, эта конструкция позволяет строить дом на глинистых грунтах, суглинках.
Выбор участка
Такой вид основания, подходит под монолитный каркасный дом и характеризуется тем, что заливка бетона происходит под всей поверхностью здания. Есть некоторые положительные и отрицательные стороны при возведении такого основания под дом.
Разберём положительные моменты:
- Простота при работе с бетонной смесью, возможность приготовить бетон прямо на месте заливки. В случае работы с готовым изделием скорость монтажа будет максимальной, бригада из трёх человек смонтирует основание за один день.
- Фундамент служит хорошей основой внутри построенного дома, будь то каркасный дом, дом из пеноблоков или газобетона. Фундаментная основа перекрытия удобна тем, что нет необходимости делать стяжку внутри помещения.
Среди отрицательных стоит отметить следующие моменты:
- Довольно высокие трудозатраты и затраты на бетон для приготовления раствора.
- Для заливки такого фундамента, готовят хорошую основу, нужно подобрать более ровный участок или подготовить площадку, где количество земляных работ по выравниванию добавит 20% к стоимости всего фундамента.
Есть необходимость тщательного подбора участка для размещения такой конструкции.
Процесс подготовки
При возведении каркасного дома, плита не должна быть слишком мощной, достаточно 30 сантиметров. В случае возведения дома из кирпича размеры перекрытия в толщину могут достигать 50−80 см. Под небольшой дом из газобетона и из облегченных пеноблоков льют стандартную подушку в 200 мм толщины.
Рассмотрим поэтапно проведение работ для тяжёлой конструкции под кирпичный дом.
Выравнивается площадка, по размерам шире, чем будущее строение на 1,2−1,5 метра. Шире готовим по причине удобства в работе, а также для обеспечения плавающего эффекта в полной мере. Снимаем верхний слой грунта на глубину 40−50 см, и в этом процессе можно задействовать как малую технику, так и выкопать котлован вручную. Эта фундаментная подушка не требует глубокой разработки котлована.
Совет! Это очень важный этап подготовительных работ, нельзя допускать при подготовке котлована пропуски и большие неровности, которые могут впоследствии стать причиной деформации основания и неравномерной усадки всего фундамента.
Песок трамбуется до очень плотной подушки. Вибротрамбовку можно использовать электрическую или бензиновую (в отсутствие электросети). Под каркасный вариант проходы трамбовкой можно сократить до 8 раз на всю плоскость предполагаемого перекрытия.
Этап второй − это обустройство деревянной съемной опалубки под плиту перекрытия. Она делается из ровных досок шириной 120 мм, и монтируется вокруг всей предварительно размеченной площадки, ее высота должна соответствовать высоте всей будущей плиты перекрытия. Нельзя забывать о коммуникациях, их прокладку и утепление лучше обустроить заранее.
Этап третий − подготовка армо каркаса. Здесь берут в расчёт толщину перекрытия. В данном случае рекомендуется изготовление пространственного каркаса. Арматура в диаметре 12 мм подойдёт. Ячейку при такой укладке делают 300х300мм, связав между собой её проволокой. Во время укладки используют дистанции, чтобы арматура перекрытия не лежала на песке, а имела зазор. Достаточным будет зазор в 40 мм.
Этап пятый − заливка плит перекрытия под дом из кирпича. Фактически она ничем не отличается от заливки под дом из газобетона, каркасного строения или дома из пеноблоков, кроме обязательного уплотнения виброрейкой или глубинным вибратором для бетона. Дом из пеноблоков весит не так много как кирпичный, там уплотнение необязательно.
Закладывать конструкцию без хорошо утрамбованной песчаной подушки, категорически запрещено, она компенсирует движения почвы при пучении. Применение дорожных плит оправдано при строительстве загородных домов, дач, где нет возможности проводить процесс самого строительства круглый год. А также при строительстве небольших дачных домов каркасного типа, или из лёгких вспененных пеноблоков или газобетона.
Почва под фундаментом из плит может промерзать, если несущий грунт отличается большой подвижностью или не проведены меры по утеплению бетонных примыканий и отмосток. Фундамент должен иметь хорошую опорную часть.
Несмотря на простоту возведения, монтажные работы с применением дорожных плит, требуют навыков и подготовки, все же это тяжелые бетонные конструкции. Строительство любого объекта, в котором будут применены железобетонные плиты, требует привлечения тяжелой техники. Целесообразно отлить фундамент (плиту) самостоятельно, сэкономив бюджет, выделенный на постройку.