Монолитная плита под каркасный дом

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

1. Выемка грунта под котлован.
2. 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.
3. 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.
4. Дренаж грунтовых вод. Трубы для отвода грунтовых вод закладывают в котлован под подушку фундамента с необходимым наклоном (5 мм на погонный метр).
5. 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.
6. 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.
7. Армирование. В зависимости от удельного веса строения рассчитывают толщину бетонной плиты, и подбирают диаметр арматуры.
8. 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.
9. Заливка бетона.
10. Съем опалубки, обработка битумным праймером (грунтовкой).
11. 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

Расчет толщины монолитной плиты фундамента для дома из бруса, кирпича и газобетона

Существует множество типов фундаментов под различные типы грунта, но специалисты рекомендуют использование фундамента монолитного плитного типа, если требуется максимальная надежность, поскольку такое основание идеально подходит массивным домам и сложным конструкциям на неустойчивых почвах. Перед тем как начать строительные работы, необходимо точно рассчитать, какая должна быть толщина и высота монолитной плиты.

Виды монолитного плиточного фундамента

Перед расчетом требуемой толщины монолитного фундамента из плиты, рассмотрим виды этих самых плит и методы возведения.

Сравнение плит для строительства фундамента.

Первый метод — это возведение основания с помощью изготовленных промышленным способом железобетонных плит или блоков. Они производятся в специальных цехах и заводах в соответствии с ГОСТ и с заданной толщиной ЖБ плит. Их соединение в монолитное основание происходит по специфической технологии, путем заливки цементного раствора в свободное пространство между блоками.

Ко второму методу можно отнести строительство монолитного фундамента самостоятельно, прямо на месте. Технология, помимо прочего, включает в себя проведение расчета количества необходимых материалов: арматуры класса А400 (Bpl), бетона B15-B25, толщины плиты.

Сложность технологии производства такого основания заключается в том, что необходимо рассчитать не только количество требуемого материала, но и оптимальные параметры толщины и высота слоя фундамента.

При осуществлении выбора между этими двумя вариантами, желательно учесть советы специалистов: первый вид подойдет только для почв, которые не являются пучинистыми и не промерзают на большую глубину. В противном случае фундамент начнет лопаться в местах соединения плит. Второй вид является более надежным, так как сама конструкция будет монолитной и однородной.

Основные элементы плиточного монолитного фундамента

Рассмотрим основные элементы монолитного фундамента в форме плиты:

• подушка, расчет которой будет происходить исходя из таких факторов как пучинистость почвы (глубина промерзания, наличие подземных вод, тип почвы);
• основание, куда будет входить расчет расстояния между арматурными сетками, так как по технологии их должно быть две, а также общая его толщина.

Перед началом возведения конструкции необходимо запастись справочниками и информацией о климатических условиях зоны, где будет происходить строительство дома.

Коэффициенты надежности по нагрузке.

Порядок расчета фундамента

Для того, чтобы правильно рассчитать толщину всех элементов фундамента под строительство дома, необходимо действовать поэтапно. Первое с чем необходимо определиться – это песчаная подушка.

Функция песчаной подушки состоит в том, чтобы оберегать основание от воздействия на него излишней влаги и подземных вод. Кроме того, песок, прессуясь, создает крепкий почвенный слой. По общим строительным нормам под монолитную плиту фундамента всегда делается песчаная подушка. Чтобы произвести расчет ее высоты, нужно учитывать:

• Высота может колебаться в размерах от 15 до 60 сантиметров и будет зависеть от глубины промерзания почвы на земельном участке, где происходит строительство дома, типов и глубины расположенных почв, которые преобладают в регионе, наличие подземных вод;
• Песок необходимо хорошо утрамбовать, для чего его, после засыпки, необходимо несколько дней поливать водой. Это может компенсировать пару сантиметров при усадке;
• Некоторые специалисты рекомендуют поверх песка насыпать слой щебня мелкой фракции, толщина которого не должна превышать 5-10 сантиметров от общей высоты песчаной подушки.

Исходя из этого, можно прийти к такому выводу. В местах, где глубина промерзания грунта высокая (более 1 метра), имеются подземные воды, а почвы нестойкие и подвергаются постоянному пучению, то толщина песчаной подушки должна быть до 60 сантиметров. В местах с меньшей глубиной замерзания почвы, при отсутствии грунтовых вод и наличии плотных слоев почвы, можно сделать подушку от 20 до 30 сантиметров. Получив данные размеры, можно произвести расчет количества необходимого материала.

Следующий этап это расчет количества арматуры, которая понадобится для армирования бетона. Общие правила определения количества арматуры на квадратуру описаны в данной статье. Стоит отметить, что такая сетка должна быть выполнена в два слоя. Расстояние между ними составляет не более 50 миллиметров. То есть основание будет состоять из двух секций арматурной сетки.

Далее производим расчет плиты. Минимальная толщина плиты должна составлять не менее 150 миллиметров, но размер может быть увеличен если глубина промерзания почвы более 1 метра. По общим правилам бетон должен не только залить слои армирующей сетки, но и выступать за них по 50 миллиметров как вверху, так и внизу. Плюс в общие параметры фундамента добавится песчаная подушка.

Устройство монолитной плиты в разрезе.

Расчет

Разберем, как производится расчет материалов для плиты 8 на 8 метров. Армирование будем производить с шагом 20 сантиметров, пруты диаметром 14 в два слоя, для вертикальных стержней 8 миллиметров, шаг такой же. Используемые бетон для плиты берем класса В20 (по прочности соответствует марке М250) на подготовку класса B7,5. Толщину плиты возьмем 25 см.

1. Бетон для плиты В20: 8,2 х 8,2 = 67,24 м²;
2. Рассчитаем кубатуру, то есть объем необходимого бетона: 67,24 м² х 0,25 м = 16,81 м³;
3. Расход количества материала для армирования с учетом обеспечения защитного слоя плиты: 8200 – 60 = 8140 миллиметров длина стержня. Из расчета шага в 20 см, рассчитаем их кол-во для 1 направления делим 8200 на 200 = 41 штука х 2 стороны = 82 штука х 2 слоя всей плиты = 164 стержня;
4. Высчитаем общую длину: 164 х 8,14 = 1334,96 метра. Масса 1 метра арматуры 14 диаметра равняется 1,2 килограмма. Таким образом масса всего рабочего армирования: 1334,96 метра x 1,2 = 1601,252 килограмма;
5. Перейдем к вертикальным стержням арматуры, ее длина будет равняться разнице 25 см и 6 см = 19 см. Возьмем шаг в 40 сантиметров, получаем 21 шт х 21 шт = 441 единица, массу получаем из выражения 441 х 0,19 х 0,395 = 33,1 кг;
6. Расход бетона класса B7,5 для подготовки считаем как: 8,2 х 8,2 х 0,05 (заданная толщина) = 3,3 метра³;
7. Геотекстиль и гидроизоляцию плиты считаем, как площадь плиты добавив немного запаса: 67,24 метра²;
8. Песчаную подушку считаем перемножением сторон плиты и высоты подушки с учетом того, что он выходит за ее границы на 0,1 метр с каждой стороны, то есть 8,4 х 8,4 х 0,5 = 32,5 куба песка.

Отметим, что для двухэтажных домов из газобетона (газосиликата), каркасных и гаражей (из кирпича) толщина плиты будет составлять 20-25 сантиметров. Для более тяжелых построек, а так же двухэтажных домов из кирпича, бетона, бруса, толщину необходимо брать 25-30 см. Для легких сооружений, например, гаражей и беседок, достаточно брать толщину плиты фундамента в 10-15 сантиметров.

Армирование фундамента толщиной в 10-15 см производится в один слой, толщиной 20-30 см — в два слоя (объемное).

Полезные советы

Перед тем как приступить к расчету количества материалов и самого основания, нужно изучить все особенности почвы. Пучинистая почва может подниматься и опускаться на несколько сантиметров в течение года. Если этого не учесть, то со временем фундамент начнет лопаться под нагрузками, а трещины пойдут по всему дому.

Арматура связывается между собой проволокой, что делает ее подвижной и из-за этого застывший бетон, под воздействием деформаций почв, также будет подвижен, что позволит сохранить его структуру и гарантирует отсутствие трещин.

При проведении вычислений обязательно нужно учитывать все особенности земельного участка, на котором будет происходить строительство дома, включая рельеф и грунт, а также придерживаться технических регламентов и ГОСТов.

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:

1. уплотненной подушки из нерудных материалов;
2. теплоизолятора и гидроизолятора;
3. 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:

1. Определение суммарных нагрузок.
2. 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.
3. Сравнение удельного давления на грунт с оптимальным табличным значением.
4. Полученную разницу в результате вычислений из п.3 компенсируют массой ж/б плиты фундамента.
5. Зная массу монолиту и плотность железобетона, определяют объем конструкции.
6. 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;

площадь чердачного перекрытия — 54 м 2 , тогда масса 54 × (150 + 105) = 13 770 кг;

эксплуатационная нагрузка 1-го этажа – 54 × 210 = 11 340 кг;

площадь крыши — 71 м 2 , тогда масса вместе с весом снежного пласта 71 × (30 + 100) 9 230 кг;

общая масса строения, полученная суммированием результатов предыдущих вычислений (102 600 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.

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:

1. Земляные работы.
2. Монтаж опалубки.
3. 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.

Фундамент для дома: монолитная плита своими руками

Из-за стремительного развития рынка частной недвижимости под застройку осваиваются районы со всё более малопригодными гидрогеологическими условиями. Если вы столкнулись с такой проблемой лично — изучите технологию устройства одного из самых стабильных видов фундамента — монолитной плиты.

Особенности поведения фундамента

На пучинистых, просадочных и водонасыщенных грунтах основным способом обеспечить устойчивость постройки считается устройство плавающего фундамента. Основная идея такого основания заключена в том, что грунт обладает хоть и малой, но при этом относительно равномерной плотностью. Из-за этого вероятностью сосредоточения нагрузок, как правило, пренебрегают. Однако не следует забывать, что хотя почва под фундаментом оказывает равномерное противодействие, сама нагрузка от стен при любых условиях будет сосредоточенной.

Именно поэтому при расчёте монолитной плиты в качестве фундамента следует обеспечить как минимум её конструкционную прочность на прогиб под воздействием стен по периметру. При грамотном и ответственном планировании для плиты закладывается запас надёжности порядка 20–30% на случай непредвиденного изменения гидрогеологической обстановки. При наиболее скрупулёзном подходе учитываются все нагрузки и воздействия согласно СП 20.

1. Постоянные: вес строительных конструкций, в том числе и самой плиты, эксплуатационная нагрузка зданий (150–200 кг/м 2 ), вес установленного оборудования или транспорта.
2. Временные: снеговые, вес строительных материалов, складируемых внутри здания до завершения строительства, силы морозного пучения грунта и вызванные ими сосредоточения постоянных нагрузок.
3. Особенные: перегрузки фундамента из-за необратимых изменений структуры грунта, сейсмические, а также напряжения, возникающие под действием пламени пожара.

Основными двумя способами увеличить устойчивость плитного фундамента к нагрузкам является наращивание его толщины и увеличение содержания армирующих элементов. Монолитная плита — это фундамент мелкозаглубленного или вообще незаглубленного типа, а значит, её реальная устойчивость ограничивается опорной способностью грунта на глубине расположения подготовительного слоя. Если нагрузка для здания превышает произведение опорной способности на площадь основания, никакие ухищрения с усилением плиты не помогут — здание неизбежно будет проседать до тех пор, пока не упрётся в достаточно плотный слой осадочных пород. Равномерность осадки при таком поведении предсказать невозможно, даже наоборот — появление крена при течении таких процессов практически гарантировано.

Схема плитного фундамента: 1 — уплотнённый грунт; 2 — геотекстиль; 3 — песчаная подушка; 4 — геотекстиль; 5 — гравийная подушка; 6 — гидоизоляция; 7 — теплоизоляция (пенополистирол); 8 — армирование; 9 — монолитная плита

Расчёт монолитной плиты фундамента на прочность можно выполнить точно таким же образом, как и для плиты перекрытия при условии, что приложенная нагрузка принимается за распределённую. Плита фундамента вне зависимости от размеров не может иметь толщину менее 200 мм — это минимальный показатель для обеспечения верхнего и нижнего слоёв бетона и правильного разнесения армирования от центра. Прочности такой плиты с лихвой хватит для строительства одноэтажного дома с мансардой из легковесных блоков или ещё более лёгкой каркасной постройки. Для двухэтажных строений толщину принято брать в диапазоне 220–230 мм с соответствующим увеличением размера армирующих прутьев, при наличии цокольного этажа — 300 мм. Также увеличить жёсткость плиты можно без наращивания толщины, но за счёт более выгодной пространственной конфигурации, например, с размещением рёбер жёсткости под несущими стенами.

Устройство и подготовка котлована

Для плиты фундамента обычно практикуется снятие верхнего плодородного слоя почвы. Плавающий фундамент может опираться даже на рыхлый грунт, однако чем более качественно будет выполнена подготовка, тем менее выраженными будут проявления усадки в первое время. Для проведения подготовки необходимо трамбование, а его очень проблематично выполнить, если почва имеет высокую пластичность и вязкость. Но заглубление решает не только эту проблему: так снижаются теплопотери здания, плюс плита может залегать практически на любой глубине, что делает возможным устройство цокольного этажа.

Размеры котлована и подушки должны быть больше плиты на 70–100 см с каждой стороны для технологичного сооружения отмостки. Когда грунт со строительной площадки снят и вывезен, дно и стенки подчищают вручную, добиваясь правильной геометрии. Монолитную плиту можно устраивать только на горизонтальных участках с естественным уклоном не более 2:100, в ином случае следует прибегнуть к террасированию.

Подготовка под плиту заключается в обустройстве гигроскопичной несжимаемой подложки. В ряде случаев имеет смысл снять и переложить послойно и с трамбованием опорный слой грунта в 50–70 см, но в обычной практике его поверхность попросту трамбуют без вспашки. После этого котлован укрывается геотекстилем плотностью не менее 200 г/м 2 , препятствующим продавливание насыпи в грунт. Сверху насыпается слой речного песка с КУП не более 1,1. Слой песчаной подготовки примерно равен толщине плиты, но может быть и более толстым. Песок нужно насыпать послойно по 50–70 мм и тщательно трамбовать вибрационным способом. Каждый слой выравнивается правилом по заранее отсыпанным уплотнённым маякам, выставленным по нивелиру или гидравлическому уровню. Верхний финишный слой обязательно выводится нивелиром в горизонтальной плоскости с допуском не более 2 мм/м.

Поверх песка укладывается ещё один слой геотекстиля и насыпается гранитный гравий общей мощностью слоя до 15 см. Оптимально, если гравийная насыпь устраивается в два слоя: нижний фракцией 15–25, верхний — фракцией 5–20. Гравийная подготовка может быть заменена на подбетонку марки М100 или М150, её основная задача — рассредоточить нагрузку по подушке и обеспечить ровную плоскость для устройства пирога плиты. И песчаный, и гравийный слой после завершения насыпки должны быть абсолютно плотными, чтобы на песке не оставалось следов от обуви, а гравий не продавливался под весом строительного оборудования. Если опорный слой грунта не представлен плотной глиной, допускается уплотнение промывкой небольшими порциями воды.

Монтаж опалубки

За счёт небольшой высоты плиты опалубка под неё устраивается по простейшей схеме. В большинстве случаев она представлена одним рядом палуб по периметру, собранной из листовых материалов на каркасе из бруса 60х60 мм. Следует знать, что при строительстве монолитной плиты стенки котлована не используют как заливочную форму.

За счёт малой высоты бетонного изделия опалубка не испытывает существенного статического давления, однако из-за большой массы бетона подвержена гидроударам значительной силы. По этой причине и верх, и низ опалубки требуют надёжного опирания о грунт. Обеспечивается это путём забивки деревянных шпал на расстоянии в 80–100 см во внешнюю сторону от палуб. К шпалам прикручивают распорки из досок: одну горизонтальную для поддержки нижнего пояса палубы и одну наклонную для верхнего.

Основным уязвимым местом опалубки для фундаментной плиты принято считать прямые внешние и внутренние углы. Помимо подпора сходящихся палуб их дополнительно скрепляют раскосами или накладными металлическими уголками. Раскосы должны оставаться до окончания сброса бетона в форму, перед выравниванием их можно снять.

Дренаж, гидроизоляция и утепление

Поскольку плитный фундамент обычно располагается в промерзающем слое грунта, его гидроизоляция обязательна. Степень локализующей способности гидробарьера определяется высотой УГВ. Для предотвращения капиллярного проникновения влаги в бетон достаточно плёночных гидроизоляторов или рубероида с пропайкой перехлёста полотен порядка 100 мм.

Если УГВ поднимается до плоскости залегания подготовки, требуется применение гидроизолирующих мембран, перехлёст которых герметизируют обмазочной гидроизоляцией. Гидробарьер укладывают с напуском на стены опалубки, на внутренних углах следует аккуратно подрезать материал, чтобы не нарушить геометрию заливочной формы.

В ряде случаев вместо применения дорогостоящих мембран имеет смысл искусственно снизить УГВ путём дренирования. Делать это необходимо ещё до устройства песчано-гравийной подготовки: по контуру котлована выкапывают траншею глубиной около 25–30 см, которая укрывается геотекстилем. Внутрь вкладывают трубы дренажной системы с разуклонкой к общей точке сбора, где монтируется дренажный колодец. Перед началом устройства подготовки траншеи дренажной системы заполняют крупным щебнем, который тщательно трамбуется.

Утепление монолитной плиты не требуется в тех случаях, когда постройка будет отапливаться в зимнее время. Два источника тепла — геотермальный и проникающий через плиту — поддерживают положительную температуру под зданием. Утечки тепла из-под плиты также могут быть предотвращены утеплением отмостки. Для неотапливаемых зданий практикуется укладка поверх слоя подготовки плит пенополистирола ПСБ-С 25, обладающего прочностью на сжатие не менее 120 кПа. При укладке утепления под плиту гидроизоляция всегда располагается под теплозащитой.

Используемые схемы армирования

Классическая схема армирования монолитной плиты — два ряда сетки из прутьев AIII диаметром от 12 до 16 мм. Размер ячейки обеих сеток находится в диапазоне 20–25 мм, таким образом, толщина арматуры выбирается, исходя из минимального содержания стали порядка 0,2% в обоих поперечных срезах плиты.

Монтаж арматуры начинается с установки дистанционных пробок, обеспечивающих толщину защитного слоя 50 мм. На пробки, расположенные с шагом в 20–25 см, укладываются продольные прутья арматуры, на них — поперечные, таким образом формируется сетка. Все пересечения арматуры связываются, к каждому третьему приваривается вертикальный пруток для дистанцирования верхнего ряда арматуры.

К пруткам приваривают продольные прутья третьего ряда, затем в форму укладывают те, которые не имеют жёсткой фиксации к вертикальной конструкционной арматуре. На приваренные продольные прутья накладывают и привязывают поперечные, затем снизу к ним поднимают и привязывают оставшиеся, при этом сохраняется номинальный шаг установки. При необходимости нарастить длину арматурных прутьев их связывают с перехлёстом не менее 50 номинальных диаметров.

Если по проекту плита имеет нижние рёбра жёсткости, их формируют за счёт траншей в слое подготовки, укреплённых листовой несъёмной опалубкой. При этом пространство между траншеями — так называемые песочницы — плотно трамбуются и выравниваются по верхним граням опалубки рёбер. Армирование выступов осуществляется П-образными закладными, которые впоследствии связываются с обоими рядами армирующей сетки плиты. В качестве рабочей арматуры для рёбер используют два ряда прутьев, расположенных в нижних углах П-образных анкеровок. При монтаже армирования рёбер также нельзя забывать о минимальном защитном слое в 50 мм.

Заливка и уплотнение бетона

Заливку плиты для фундамента выполняют бетоном класса прочности не ниже В25. При необходимости могут использоваться воздухововлекающие пластификаторы, при самостоятельном приготовлении смеси — замедлители схватывания для устранения холодных швов. Фракция наполнителя в бетоне не должна превышать 1/5 размера ячейки армирующей сетки.

Заливка бетона проводится от одного из внешних углов. При этом проводится планомерное уплотнение смеси глубинным вибратором по мере заполнения формы. Выравнивание плиты проводится длинной рейкой после завершения заполнения формы или её отдельного участка, ограниченного опалубкой как минимум с трёх сторон.

Если в первую неделю после заливки сохраняется жаркая солнечная погода, плиту следует поддерживать в смоченном состоянии и/или укрывать плёнкой. Обычно для более качественного устройства пола плиту шлифуют перед началом возведения стен, однако делать это лучше не ранее 20-го дня выдержки.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов