Плитный фундамент — расчёт и возведение своими руками

Плитный фундамент - расчёт и возведение своими рукамиПлитный фундамент расчёт и возведение своими руками.

Плитный фундамент представляет собой основание постройки в виде плоской (либо с рёбрами жёсткости) железобетонной плиты. По своей конструкции такие фундаменты можно разделить на два вида монолитные и сборные.

Сборный это уложенные с помощью строительной техники на предварительно выравненное и уплотнённое основание готовые заводские плиты. При этом используются дорожные (ПД, ПДН) или аэродномные (ПАГ) плиты. Данная технология имеет существенный недостаток, связанный с отсутствием цельности и следовательно с невозможностью сопротивляться даже незначительным подвижкам грунта. Поэтому сборные плитные фундаменты применяют только на непучинистых крупнообломочных или скальных грунтах для небольших, не ответственных, в основном деревянных построек в южных регионах с минимальной глубиной промерзания.

Монолитные плитные фундаменты, представляют собой одну цельную жёсткую железобетонную конструкцию, возводимую под всей площадью строения. По своей геометрической форме их можно поделить на.

простые нижняя сторона фундаментной плиты ровная, плоская.

усиленные на нижней стороне имеются рёбра жёсткости, расположенные в определённом специальными расчётами порядке.

УШП так называемые утеплённые шведские плиты, являющиеся разновидностью усиленных фундаментных плит. При оригинальной технологии их возведения бетон заливается в специально разработанную заводскую несъёмную опалубку, позволяющую сформировать на нижней поверхности основания сетку небольших, заармированных рёбер жёсткости. Кроме этого УШП имеет систему подогрева.

В этой статье будет рассмотрен простой монолитный плитный фундамент.

О достоинствах, недостатках и критериях выбора плитного фундамента.

Наверное ни один вид фундамента не окружён таким количеством мифов, как плитный. Разберём основные из них.

1) Практически абсолютная универсальность? В интернете часто можно прочитать, что строить фундаментную плиту можно практически где угодно, хоть на болоте. И ничего с ней не произойдёт, будет она себе спокойно зимой подниматься, летом опускаться, в общем плавать. Нормальный такой бетонный кораблик с многотонной надстройкой в виде дома.

Всё-таки справедливее будет утверждение, что единственный фундамент, на котором можно более или менее надёжно вести строительство на заболоченных, сильнопучинистых, просадочных грунтах это свайный, когда длины свай хватает, чтобы закрепиться в нижележащих несущих слоях грунта.

Морозное пучение, так же как и просадки при оттаивании или связанные с увлажнением грунта (например, при подъёме грунтовых вод) никогда не будут происходить под всей плитой одинаково. Всегда одна сторона смещается больше другой. Простой пример весеннее оттаивание грунта, которое на южной стороне дома происходит гораздо интенсивнее и быстрее, чем на северной. Понятно, что плита при этом будет испытывать колоссальные нагрузки, которые, ещё не факт что она выдержит, а дом хоть и не значительно, но может накрениться. Не очень страшно, если он деревянный. А если из блоков или кирпича, что тогда, трещины на стенах.

Да действительно, плитные фундаменты позволяют строить дома на более сложных грунтах, включая среднепучинистые, с меньшей несущей способностью, чем например ленточные (обычно допускают до 1,5 кг/см² в сухом состоянии), но и переоценивать их возможности не стоит.

Кстати отсюда вытекает и второй миф, являющийся отчасти противоположностью первого.

2) Плитный фундамент не для большого дома? Распространено и такое утверждение, что на монолитной плите можно возводить только лёгкие, не особо долговечные (до 40-50 лет) дома. Это не совсем верно, ведь если условия выбраны подходящие и фундамент спроектирован и, что не менее важно, построен правильно, то выдержать он может, даже к примеру, московский ЦУМ, построенный именно на плите.

3) Высокая стоимость? Очень распространено мнение, что плитный фундамент является самым дорогостоящим из всех других видов оснований, и что его цена составляет чуть ли не 50% от всех затрат на строительство. Может быть. Если только Вы собираетесь строить на нём деревянную избушку.

Самое интересное, что адекватного сравнительного анализа никто не приводит, и никто не учитывает, то что при дальнейшем возведении дома, например, полы (имеются в виду черновые) делать уже не надо. О сравнении стоимости различных видов фундаментов, мы обязательно поговорим в отдельной статье.

4 ) Сложность работ? Часто звучат утверждения, что для сооружения плитного фундамента нужны очень квалифицированные работники. Хотя если немного задуматься, становится очевидным, что просто кто-то усердно набивает себе цену . При незнании технологии, ошибок можно наворотить и в любом другом фундаменте.

Так в чём же сложность именно плитного? Выравнивание площадки? Наверное ни чуть не сложнее, чем выравнивание, например, основания заглубленного ленточного фундамента. если не наоборот. Гидроизоляция и утепление? Всё-таки наверное проще делать эти операции на ровной горизонтальной поверхности, чем на вертикальной. Вязка арматурного каркаса? Опять же сравните, что проще, вязать арматуру разложенную на ровной площадке или залезая руками в опалубку ленточного фундамента. Заливка бетона? Ну здесь скорее всё зависит не от типа фундамента, а от особенностей каждого конкретного участка, от возможности подъезда миксера к площадке и от наличия или отсутствия бетоноподающей машины.

Возведение фундаментной плиты это физически не простая, скорее немного нудная (из-за большой площади), но уж ни как не требующая высококвалифицированных строителей процедура. И справиться с ней вполне по силам нескольким обычным рукастым мужикам. А правильное следование технологии должно быть всегда, хоть при плитном, хоть при столбчатом, хоть при любом другом фундаменте.

Расчёт фундаментной плиты.

Как и любой другой вид нулевого цикла, плитный требует проведения расчёта, заключающегося, прежде всего, в определении толщины фундаментной плиты. Выбор этого главного параметра наобум или как у соседа, может привести к тому, что для своего дома Вы сделаете либо слишком слабое основание, рискующее в первую же зиму треснуть, либо слишком массивное, совершенно напрасно опустошающее Ваш кошелёк.

Конечно, расчёт приведённый ниже не претендует на роль настоящего инженерного расчёта, проводимого проектными организациями, но для самостоятельного домостроя, о котором мы говорим на страницах этого сайта, его будет вполне достаточно.

I) Изучаем грунты на участке застройки. Более подробно об этом говорилось здесь.

При дальнейшем расчёте нужно будет выбрать такую толщину фундаментной плиты и соответствующую ей массу, которая обеспечит оптимальное удельное давление на наш тип грунта. Если нагрузка будет превышена, строение может начать утопать , а если нагрузка будет слишком мала, то небольшое морозное пучение грунта может накренить плиту со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Значения оптимальных удельных давлений от плитных фундаментов для типов грунтов, на которых их обычно строят приведены в таблице 1. ниже.

Примечание: В таблице красным цветом выделены грунты, для которых при выборе типа фундамента желательно провести профессиональный сравнительный технико-экономический расчёт. Оптимальные удельные давления для них самые высокие и как мы увидим ниже, фундаментную плиту нужно будет делать более толстую и массивную.

Если на участке будет установлена высокая вероятность чрезмерного увлажнения твёрдых глин, постройка может начать тонуть из-за резкого падения несущей способности грунта. Тогда возможно придётся отказаться от монолитной плиты в пользу свайного фундамента.

А в случает с супесями, сравнительный расчёт может показать, что дешевле сделать ленточный фундамент.

II) Основываясь на проекте, определяем общий вес будущего дома. Приблизительная удельная масса отдельных конструктивных элементов приведена в таблице 2 ниже.

Примечание: снеговая нагрузка для всех регионов при угле наклона скатов крыши больше 60º принимается равной нулю.

III) Исходя из проекта дома рассчитывает площадь фундаментной плиты. Определенный выше вес дома делим на эту площадь и получаем удельную нагрузку на несущий грунт без учёта массы фундамента. Сравниваем эту цифру с оптимальным удельным давлением из таблицы 1 и считаем, сколько до него не хватает (разницу). Умножаем эту разницу на площадь плиты и получаем требуемую массу фундамента.

IV) Полученную массу фундаментной плиты делим на плотность железобетона 2500 кг/м³, получая тем самым требуемый оптимальный объём фундаментной плиты. Делим этот объём на площадь плиты и определяем её толщину.

V) Округляем толщину до ближайшего меньшего и ближайшего большего значений, кратных 5 см. В результате мы можем выбрать любое из них. По округлённым значениям снова пересчитываем массу фундамента и сложив её с массой дома, определяем расчётное удельное давление на грунт. Сравниваем его с оптимальным, разница не должна превышать ±25.

Примечание: Если расчёт показывает, что фундаментная плита должна быть толщиной более 35 см, тогда желательно провести сравнительный анализ, т.к. скорее всего ленточный или столбчатый фундамент окажутся более целесообразным и дешёвым вариантом. Либо нужно делать усиленную плиту с рёбрами жёсткости, а здесь без настоящих инженерных расчётов не обойтись.

Если же плита получается менее 15 см, то дом для данных условий слишком тяжёлый. Самостоятельное строительство без геолого-геодезических изысканий и профессиональных расчётов в этом случае лучше не начинать.

VI) Удельная нагрузка от общей массы всей постройки действует и на сам бетон фундамента в его самом нижнем сечении (третий закон Ньютона действие равно противодействию). Исходя из неё определяем допустимую для заливки марку бетона при условии сохранения его прочности на сжатие. Чаще всего выбирают между марками М200, М250 или М300.

Данный расчёт не является чем-то очень сложным. Знания математики средней школы для него более чем достаточно, но для большей наглядности рассмотрим один пример.

Пример упрощенного расчёта толщины фундаментной плиты.

Определим оптимальную толщину плитного фундамента для 2-х этажного дома размером 6×9 метров из газосиликатных блоков марки D-600 с одной несущей перегородкой. Толщина всех несущих стен 30 см, высота дома 5,5 метра, высота фронтона 1 метр. Межэтажное перекрытие монолитное железобетонное; чердачное перекрытие по деревянным балкам. Кровля металлочерепица.

I) Допустим мы определили, что несущий грунт на площадке пластичная глина. По таблице 1 принимаем для него оптимальное удельное давление равное 0,25 кг/см.

II) Считаем общий вес дома.

1. Суммарная площадь всех стен включая наружные, несущие перегородки и фронтоны за вычетом площади оконных и дверных проёмов равна примерно 182 м², а их масса 182×180=32760 кг.

2. Площадь монолитного перекрытия между 1-м и 2-м этажом за вычетом лестничного проёма около 50 м². Масса его вместе с эксплуатационной нагрузкой 50×(500+210)=35500 кг.

3. Площадь чердачного перекрытия 54 м², а масса вместе с эксплуатационной нагрузкой 54×(150+105)=13770 кг.

4. Эксплуатационная нагрузка на первом этаже (перекрытия здесь нет, его роль играет сама фундаментная плита, но эксплуатационная нагрузка есть) равна примерно 54×210=11340 кг. Здесь, конечно правильнее взять площадь по внутренним размерам комнат 1-го этажа, но мы просто немного упростили.

5. Площадь скатов крыши в нашем примере составляет 71 м². Масса её вместе со снеговой нагрузкой для средней полосы России составит 71×(30+100)=9230 кг.

6. Общий вес дома, полученный суммированием, равен 102600 кг.

Примечание! Теперь рассчитать вес дома более точно можно с помощью нашего онлайн-калькулятора, расположенного здесь.

III) Исходя из проекта площадь фундаментной плиты равна 54 м.

Делим вес дома на неё и получаем: 102600/54=1900 кг/м² или 0,19 кг/см.

До оптимального удельного давления для суглинка нам не хватает: 0,25-0,19=0,06 кг/см.

Умножаем эту цифру на площадь плиты (площадь переводим в см²): 0,06×54×10000=32400 кг. Именно такой должна быть оптимальная масса фундамента для наших условий.

IV) Делим полученную массу на плотность железобетона: 32400/2500=12,96 м³. Это требуемый объём плиты.

Соответственно оптимальную её толщину мы получим разделив объём на её площадь, т.е. 12,96/54=0,24 м или 24 см.

V) Итак, мы можем рассмотреть для нашей плиты 2 варианта: либо она будет толщиной 20 см, либо 25 см.

При толщине плиты в 20 см её масса составит 0,2×54×2500=27000 кг.

Вместе с весом дома она будет оказывать удельное давление на грунт равное: (27000+102600)/(54×10000)=0,24 кг/см.

Отклонение от оптимального удельного давления составит (0,25-0,24)×100/0,25=4%. что вполне допустимо.

Очевидно, что просчитав таким же образом плиту в 25 см, отклонение так же будет допустимым. Но нам всё же более интересен вариант с плитой в 20 см, т.к. он позволяет сэкономить значительные средства. Осталось проверить, выдержит ли плита по прочности бетона на сжатие.

VI) Сначала нужно определить общую площадь всех несущих стен (перегородок) в плане. То есть мы считаем суммарную длину всех стен и умножаем её на толщину стен. В нашем примере получится (9+9+5,4+5,4+5,4)×0,3=10,26 м.

Отсюда, дом массой 102600 кг (считали в пункте II ) с фундаментом в 27000 кг будет оказывать удельное давление на бетон фундаментной плиты равное: (102600+27000)/10,26=12600 кг/м² или всего лишь 1,26 кг/см². По большому счёту такое давление абсолютно не страшно любой марке бетона, но всё таки ниже чем М200 для фундамента не используют. На ней и остановимся (её предел прочности 196 кгс/м.

Таким образом, с расчётом мы более или менее определились, так что теперь о самой технологии.

Этапы возведения простого монолитного плитного фундамента.

1) В-первую очередь, если из-за рельефа участка на пятно застройки могут пробиться ручейки с дождевой водой, копаются небольшие траншеи для их отвода. Далее производится разметка будущего фундамента.

2) По разметке копается котлован. Дно его должно располагаться строго в горизонтальной плоскости, что контролируется при помощи оптического или лазерного нивелира, либо гидравлического уровня. Глубина котлована определяется в зависимости от нескольких факторов.

конечно-же рассчитанная толщина самой фундаментной плиты.

наличие или отсутствие слоя утеплителя под плитой.

уровень, на котором будет находиться верхняя плоскость плиты.

В обычных условиях готовая фундаментная плита немного выступает над поверхностью грунта, буквально на высоту будущей отмостки (около 15 см). Но иногда плита поднимается более высоко, либо из-за низкого рельефа участка, когда планируется дальнейшая обсыпка дома, либо из-за очень близкого к поверхности уровня грунтовых вод. Если же намечается строительство дома с цокольным этажом, глубина котлована определяется нужной глубиной подвала.

Весь органический слой грунта под будущим фундаментом должен быть удалён. При необходимости вместо него досыпается песчано-щебёночная смесь. Гумус (чернозём) имеет свойство со временем значительно уменьшаться в объёме из-за процессов перегнивания в нём. Таким образом глубина котлована также зависит от толщины плодородного слоя грунта.

3) Дно котлована застилается слоем геотекстиля и засыпается подушка из крупного песка либо из песчано-щебёночной смеси (количество щебня до 1/3 от всего объёма.

Геотекстиль предотвращает заиливание. Толщина подушки должна быть не менее 25-30 см. Это надо также учитывать при определении глубины рытья котлована. Засыпка производится послойно по 10-15 см с обязательным смачиванием и уплотнением вибрационной плитой. Без средств механизации здесь не обойтись, т.к. качество уплотнения подушки очень сильно влияет на долговечность плитного фундамента. Сейчас, к счастью, даже для тех, кто строит дом своими силами, это не проблема, виброплиту не сложно найти и взять в аренду на нужный срок.

4) Делается бетонная подготовка заливают и разглаживают примерно 7-10-ти сантиметровый слой тощего подвижного бетона (марки М100, М150.

5) После застывания бетонной подготовки делается гидроизоляция фундаментной плиты. Для этого используются либо обмазочные, либо рулонные материалы. Часто их комбинируют. Например, очень надёжным является такой вариант сначала на подбетонку наносят битумный праймер, а затем клеят 2 слоя рулонной гидроизоляции (один вдоль, другой поперёк.

Полосы рулонной гидроизоляции делаются с выпуском, чтобы потом их можно было загнуть и наклеить на боковую поверхность фундаментной плиты.

6) Монтируется опалубка. Высота её в данной технологии не очень большая, поэтому особых трудностей здесь не возникает. Используются либо обрезные доски, либо листы фанеры. Особое внимание нужно обратить на выравнивание верха всей опалубки в одной горизонтальной плоскости.

7) Раскладывается утеплитель экструдированный пенополистирол толщиной 5-10 см. Можно проклеить стыки между листами обычным скотчем, чтобы через них при заливке бетона не протекало цементное молочко.

8) На всей площади фундамента вяжется арматурный каркас (диаметр арматуры 12-16 мм), представляющий собой две горизонтальные сетки с ячейками размером от 20×20 до 30×30 см. Первая сетка приподнята над утеплителем на 5 см, а вторая вяжется на те же 5 см ниже верхнего края опалубки. По краям фундамента арматура не должна доходить до опалубки также примерно на 5 см.

Выполнение качественного армирования залог долговечности будущего фундамента, поэтому лучше не применять здесь для фиксации сеток на определённой высоте какие-то случайно попавшиеся под руку подставки, половинки кирпича и т.п. Для этого в продаже имеются специальные фиксоторы-подставки. Особенно разнообразен их выбор для нижней сетки. Подставки для верхней сетки, также можно приобрести готовые (фиксаторы-лягушки), либо нагнуть самостоятельно из той же арматуры.

9) Производится заливка бетона, причём обязательно готового заводского с миксера. Любое послойное затвердевание бетона, которое обязательно будет происходить при попытке залить плиту в ручную обычной строительной бетономешалкой, здесь не допустимо.

Самый оптимальный и более лёгкий вариант это заливка с помощью бетоноподающей машины. Недостаток только в более высоких затратах на аренду техники. Как происходит процесс заливки можно не описывать, видео в интернете более чем достаточно.

Используйте при работе глубинный вибратор для бетона. После заливки и схватывания плиты (когда уже можно будет пройти), особенно в жаркую сухую погоду, её нужно покрыть влажной ветошью и полиэтиленовой плёнкой. При высыхании ветоши под плёнкой будет пропадать конденсат. За этим нужно следить и при необходимости снова смачивать для предотвращения образования трещин на бетоне. Длится набор прочности в зависимости от погоды примерно от 25 до 40 дней. Только после этого можно приступать к дальнейшему строительству.

На грунтах, подверженных сильному морозному пучению, рекомендуется делать утеплённую отмостку, чтобы предотвратить промерзание и подъём грунта по краям плиты и появление значительных изгибающих нагрузок.

Пока по этой теме всё, будем рады видеть Ваши комментарии.

Если статья оказалась для Вас полезной, пожалуйста нажмите на одну или несколько социальных кнопочек. Это очень поможет дальнейшему развитию нашего сайта. Огромное спасибо.