Как осуществить самостоятельный расчет плитного фундамента дома
- Особенности применения основания из плит
- Как производится расчет оснований плитного типа
- Способы расчет арматуры
- Способы расчета бетонного раствора
- Правила расчета на прочность
Если грунт на участке, где производится строительство загородного дома, не отличается однородностью и имеет ряд неприятных особенностей, наилучшим решением будет использование технологии возведения плитного основания. Несущая способность данных оснований велика, они способны выдерживать очень большие нагрузки.
Схема плитного фундамента: 1 – стены здания; 2 — монолитная армированная плита фундамента; 3 — ребра жесткости.
Но, чтобы иметь представление о предстоящих затратах, необходимо произвести расчет плитного фундамента, на основании которого осуществляется закупка необходимых строительных материалов.
Особенности применения основания из плит
Плитный фундамент представляет собой монолитную плиту с армированием, уложенную на толстый, от 10 до 30 см, слой песка или щебня. При этом песчаная подушка должна быть хорошо утрамбована. Железобетонные плиты могут быть немного заглублены в почву или находятся на ее поверхности. И в том и в другом случае стандартная толщина основания обычно не превышает 40 см.
Фундаменты из армированных плит обычно обустраиваются на слабых грунтах. Они могут состоять из 1-го или нескольких монолитных элементов, скрепленных друг с другом. Крепление производится при помощи бетонной стяжки. Сплошные фундаменты возводятся, если:
- отмечается высокое залегание подземных вод;
- почва в месте постройки отличается пучинистостью, высоким уровнем просадки или подвижностью;
- осуществляется строительство небольших одноэтажных объектов.
При этом плитные основания не только значительно облегчают процесс строительства, но и придают постройкам высокую прочность и долговечность. Вместе с тем отмечаются такие недостатки фундаментов данного вида, как высокая себестоимость, трудоемкость, необходимость приобретения большого количества материалов. При учете вышесказанного расчет фундамента из монолитных плит выглядит необходимым и обоснованным мероприятием, за счет которого удастся избежать лишнего расхода финансовых средств.
Как производится расчет оснований плитного типа
Чтобы правильно выполнить расчет, необходимо знать, что представляет собой плитный фундамент. Это слоеный пирог, состоящий из различных строительных материалов. На грунт укладывается тщательно утрамбованная подушка из песка или гравия, затем она покрывается слоем геотекстильного материала, который заливается небольшим количеством бетонного раствора. На бетонную основу укладываются гидроизоляционные материалы. Венчает всю конструкцию непосредственно монолитная плита, основой в которой является сетка из металлической арматуры.
Армирование в фундаментах данного вида — это обязательный процесс, обусловливающий надежность и долговечность основания. Производя расчет стройматериалов для возведения здания, нельзя экономить на арматуре, иначе вы рискуете получить результат, далекий от ожидаемого.
Способы расчет арматуры
Схема монтажа плитного фундамента глубокого заложения.
Расчет необходимого количества арматуры производится на основании исходных данных. При этом по умолчанию считается, что армирование должно иметь 2 равных между собой пояса. Как правило, вначале высчитывается количество материала для 1-го пояса, затем оно умножается на 2.
За основу можно взять следующий пример:
- Длина фундамента составляет 10 м, значит, арматура будет проходить по длине около 980 см. Это объясняется тем, что с каждой стороны основания должно остаться около 10 см без армирования. В ином случае прутья арматуры будут торчать из стен.
- Ширина основания составляет 5 м, значит, длина арматуры будет равна 480 см.
- Общепринятый шаг арматурного каркаса составляет 20 см, что говорит о том, что прутья каждой ячейки должны лежать на расстоянии 20 см друг от друга.
Вышеуказанные данные позволяют произвести расчет необходимого количества прутьев арматуры:
- 980 см : 20 = 49 прутьев. К указанному числу следует прибавить еще 1 прут, так как при армировании прутья закладываются по всему периметру основания. Каждый прут должен иметь длину, равную высчитанной длине арматуры по ширине дома, — 480 см;
- 480 см х 50 = 24000 см. Это число указывает, какой должна быть длина всех прутьев для проведения армирования дома согласно планируемой длине основания;
- 480 см : 20 = 24 прута. Аналогично предыдущему расчету прибавляем к частному еще 1 прут. Каждый из прутьев должен иметь длину, равную 980 см;
- 980 см х 25 = 24500 см. Такую общую длину должны иметь прутья арматуры для армирования плитного фундамента по его ширине;
- 24000 см + 24500 см = 48500 см или 485 м. Именно столько материала потребуется для обустройства 1 пояса сетки.
Схема утепленной монолитной фундаментной плиты.
Для того чтобы рассчитать, какое количество металлических прутьев потребуется для обустройства 2-х поясов, необходимо 485 м х 2. Итого для создания арматуры необходимо 970 м прутьев.
После этого можно высчитать, какое количество арматуры необходимо для обустройства вертикальных перемычек между 2-мя поясами. По умолчанию предполагается, что каждая перемычка располагается на расстоянии 20 см друг от друга, при этом расстояние между поясами равно 13 см. Если перемычки будут располагаться в каждом шаге арматуры, их потребуется 50 шт. по длине и 25 шт. по ширине в каждом ряду.
Можно вычислить общее число требуемых перемычек:
50шт. х 25шт. = 1250 шт.
К длине каждой перемычки необходимо прибавить еще 2 см для вязки:
13 см + 2 см = 15 см
Затем можно рассчитать длину требуемых для обустройства перемычек прутьев:
1250 шт. х 15 см = 187500 см или 187,5 м
Необходимо сложить оба показателя:
187,5 м + 970 м = 1157,5 м.
Учитывая, что какое-то количество арматуры расходуется на спил, следует полученное число умножить на 3%:
1157,5 м х 3% = 1192 м
Столько погонных метров металлической арматуры потребуется для армирования плитного фундамента.
Способы расчета бетонного раствора
Таблица расчета материалов для плитного фундамента.
Расчет бетона, требуемого для обустройства плитного основания, необходимо производить в его массе или объеме. Чтобы залить основание с размерами 10 м х 5 м, потребуется:
10 м х 5 м х 0,3 м = 15 м3 бетонного раствора (0,3 м — это высота выполненной из бетонной смеси отливной части фундамента).
На основании этих расчетов можно узнать, сколько необходимо бетона в кг:
Средняя плотность бетонной смеси, применяемой для заливки фундаментов, составляет около 2500 кг на 1 м3 — 15 м3 х 2500 кг = 37500 кг
Таким образом, для заливки основания плитного фундамента с указанными размерами потребуется 37500 кг бетонного раствора. Но необходимо учитывать, что, как правило, потери при работе с бетонной смесью достаточно велики, поэтому следует приобретать материал с запасом не менее 3-4%.
Правила расчета на прочность
Часто при расчете фундаментов данного вида используется еще один метод, называемый методом расчета на прочность. За основу в расчете берется способность основания удержать массу строения. Начинать такой расчет необходимо с установки сопротивления грунта в месте строительства. То есть следует выяснить, какую массу способен выдержать 1 м2 почвы, не дав при этом просадки. Так, например, обычный крупнозернистый песок имеет показатель сопротивления в 4 кг.
Когда уровень сопротивления почвы установлен, высчитывается масса будущей постройки, включая и вес самого основания. Затем необходимо рассчитать площадь фундамента и количество килограммов, приходящихся на каждый его см2. Затем производится сравнение максимально допустимой строительными нормами и высчитанной массы. Основание считается пригодным, если давление постройки на точку опоры меньше показателя сопротивления почвы. Если давление постройки выше, необходимо уменьшить ее массу.
Правильный расчет монолитной плиты позволит оснастить загородный дом качественным фундаментом. Большие финансовые и физические затраты с лихвой окупятся долгим сроком службы и надежностью основания.
Как произвести расчет плитного фундамента? Правильный расчет монолитной плиты позволит оснастить загородный дом качественным основанием. Несущая способность данных оснований велика.
Источник: moifundament.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Фундамент плита — расчет толщины
Плитный фундамент относится к категории мелкозаглубленных. Он представляет собой монолитную железобетонную плиту, уложенную на подушку.
В отличие от ленточного, плитный фундамент закладывается под всей площадью будущей постройки.
Особенности плитных фундаментов
К явным преимуществам плитных фундаментов (о плюсах и минусах плитного фундамента) можно отнести следующее:
- простота конструкции;
- высокая степень долговечности: железобетонный монолит может простоять более сотни лет без разрушительных изменений;
- способность быстро перемещаться в ответ на подвижки грунтов, сохраняя при этом устойчивость надземной части строения и пр.
К основным недостаткам плитного фундамента можно отнести его высокую стоимость. Кроме того, с момента его возведения и до начала строительства здания или сооружения должно пройти достаточно много времени – пока бетон не достигнет технологически оправданного показателя прочности.
Еще один минус – для выполнения работ по заливке бетона необходимы определенные погодные условия.
Несмотря на довольно обширный перечень недостатков, плитный фундамент является едва ли не самым надежным. Но данное утверждение справедливо лишь при одном условии — если правильно произведен расчет толщины плиты фундамента.
Особенности расчета толщины фундаментной плиты
В расчете толщины плитного фундамента учитываются следующие параметры конструкции:
- расстояние (зазор) между арматурными сетками;
- толщина слоя бетона над арматурой сеткой – верхним и нижним поясами;
- толщина арматурных стержней.
Оптимальной толщиной монолитной плиты фундамента для большинства построек принято считать 200-300 мм. Однако на практике на этот параметр оказывает весьма существенное влияние состав грунта и равномерность залегания пород на участке застройки.
Да и габариты надземной части имеют большое значение. Чем сильнее разнесены несущие стены, тем толще должна быть монолитная плита.
В противном случае величина изгибающего момента приведет к появлению трещин в фундаменте.
Освоить методику проще на примере расчета плитного фундамента.
Определение оптимальной площади плиты
Необходимая площадь монолита зависит от величины суммарной нагрузки и расчетного сопротивления грунта.
Для обеспечения большей надежности в формулу расчета вводится коэффициент надежности по нагрузке.
Имея на руках все необходимые величины, площадь можно рассчитать по формуле:
S > Kн x F/Kp x R, где
Kн – коэффициент надежности фундамента по нагрузке (1,2);
F – полная нагрузка на плиту: включает в себя общий вес здания, оборудования, людей, мебели, а также ветровой и снеговой нагрузок;
Кр – коэффициент условий работ: зависит от типа грунта, служащего основанием для фундамента. Принимается в пределах 0,7-1,05;
R – расчетное сопротивление грунта: зависит от его типа и принимается по таблицам, содержащимся в СНиП или строительных справочниках.
Для примера приведем некоторые величины R, кгс/см 2 :
- 0,35 – для мелких и пылеватых плотных песков, суглинков – пластичных и твердых;
- 0,5 – для твердых и пластичных супесей, твердых глин;
- 0,25 – для песков мелких средней плотности и пластичных глин.
Рассчитав общую нагрузку и площадь, можно приступать к определению давления на 1 кв. см площади плиты. Для этого надо просто поделить первую величину на вторую. Полученный результат сравниваем с табличными данными.
- планируется построить здание общим весом 250 тонн;
- тип грунта на строительной площадке – суглинок пластичный (R = 0,35 кгс/кв. см);
- площадь плиты – 100 кв. м (на основании расчета по формуле, приведенной выше).
На такой площади грунт может выдержать 350 тонн нагрузки. Разница между общей нагрузкой от здания и допустимой составит 100 тонн. Это и есть максимальный вес плиты фундамента которую выдержит грунт.
Переводим эту разницу в кубы (объем плиты), исходя из того, что один кубометр железобетона весит в среднем 2,5 тонны и получаем 100 : 2,5 = 40 куб. м.
Если объем разделить на площадь, то в результате получится искомая максимальная толщина плиты:
40 : 100 = 0,4 м или 40 см.
Можно сказать, что расчет толщины плитного фундамента завершен. Мы получили максимально допустимую толщину монолита, превышать которую не позволят характеристики грунта.
Но затраты на строительство фундамента можно существенно уменьшить, если принять во внимание такой параметр, как прочность на сжатие бетона.
Он зависит от марки материала. Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв. см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5.
250/22,5 = 11,1 кв. м.
Расчет площади несущих стен
Осталось подсчитать площадь несущих стен здания и сравнить ее с полученным выше результатом. Если она меньше, толщину плиты можно уменьшить, например, до 25 см и повторно произвести расчет.
Таким образом вы выйдете на оптимальную толщину монолита. При этом следует придерживаться следующей рекомендации: если вы строите дом самостоятельно, не следует при определении толщины плиты выходить за рамки диапазона 15-35 см.
Расчет плитного фундамента. Перечень технических параметров, влияющих на геометрические размеры монолитной плиты. Методика расчета.
Источник: ks5.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Расчет толщины плитного фундамента
Экономически оправдан плитный фундамент при высоком УГВ, на глинистых грунтах для кирпичных коттеджей. Плита обладает максимальной несущей способностью ввиду большой опорной поверхности. Однако для обеспечения конструкционной прочности необходим точный расчет толщины конструкции, укладка двух арматурных сеток.
Конструкция плитного фундамента
Самым дорогостоящим является плитный фундамент для здания. Поэтому вполне естественным желанием каждого застройщика является необходимость снижения бюджета строительства. В проект должна закладываться плита минимальной высоты, обеспечивающая прочность, ресурс постройки. Производят расчет толщины ж/б конструкции с учетом следующих факторов:
- грунт – плодородный слой убирается в пятне застройки полностью
- подстилающий слой – вместо чернозема укладывается песчаная, щебенчатая фундаментная подушка толщиной 40 – 60 см в зависимости от содержания глины в почве
- подбетонка – необходима для выравнивания основания, защиты гидроизоляционного ковра, предотвращения протечек цементного молочка в щебень, песок
- гидроизоляция – 2 – 3 слоя наплавляемого рулонного материала (Технониколь, Бикрост)
- утепление – слой экструдированного пенополистирола высокой плотности используется для сохранения геотермального тепла в зданиях с периодическим режимом обогрева либо эксплуатирующихся без отопления, в шведских плитах УШП теплоизолятор необходим для снижения теплопотерь от систем теплого пола
- плита – две арматурных сетки, уложенные в бетоне
Внимание: Верхняя часть плиты должна выступать из земли, так как ресурс стеновых материалов (кирпич, венцы сруба, брус каркасника) резко снижается при контакте с землей.
Расчет толщины плитного фундамента
Существенным недостатком, который имеет фундамент плита, является отсутствие полноценного цоколя. Поэтому используется две разновидности плавающих плит с ребрами жесткости:
- чашеобразная плита – ребра жесткости направлены вверх, напоминают балки ростверка, жестко связанные с основной конструкцией вертикальной арматурой
- перевернутая чаша – ребра жесткости направлены вниз, за счет чего, сама плита приподнята над грунтом, конструкция используется в утепленных плитах УШП
Ребра жесткости армируются каркасами по аналогии с ростверком, МЗЛФ. Это позволяет снизить толщину плиты в центральной части. Например, в УШП она составляет 10 – 15 см вместо стандартных 25 – 40 см, что позволяет снизить расход бетона на 20%.
Внимание: Ребра жесткости проходят по периметру плиты, под внутренними несущими стенами, через каждые 3 м вдоль короткой стены жилища.
Кроме того, расчет толщины конструкции должен учитывать:
- минимальное расстояние между арматурными сетками – 10 см, согласно СП 63.13330
- защитный слой бетона – нижний у подбетонки 2 – 5 см, верхний 3 – 7 см
Таким образом, еще до начала вычислений минимальное значение толщины плавающей плиты без ребер жесткости можно выбрать предварительно:
- трехэтажный кирпичный коттедж – от 40 см
- двухэтажный бетонный, кирпичный дом – 25 – 35 см
- двухэтажный сруб, жилище из газобетона – 30 – 40 см
- каркасная конструкция, СИП-панели – 20 – 30 см
- надворные постройки, пристрои к дому – 10 – 15 см
Если в проект заложен фундамент плита с ребрами жесткости, толщину центральной части снижают до 10 – 15 см. Расчет несущей способности плитного фундамента для малоэтажного строительства всегда показывает запас 200 – 300%. Однако, запрещено эксплуатировать подобный фундамент на свежих насыпях, торфяниках, пылеватых песках:
- расчетное сопротивление этих грунтов недостаточно
- здание будет просаживаться ежегодно
Единственным вариантом для строительства плавающей плиты на не стабильных грунтах является укрепление основания. Например, на торфяниках изготавливаются вертикальные дрены, пятно застройки нагружается песчаной насыпью. Вода выдавливается сквозь дрены, подстилающий слой уплотняет грунт. Строить фундамент по этой технологии можно через 6 – 12 месяцев.
Внимание: Если вместо стен коттеджа используются колонны (например, для панорамного остекления нижнего этажа), необходим расчет на продавливание плиты колонной. Для стен подобные вычисления не нужны, однако цоколь должен отстоять на 30 см минимум от края плитного фундамента внутрь.
Это требование обусловлено тем, что нагрузки от веса силовых конструкций, распределяемые стенами, действуют, не только вертикально вниз, но и под углом 45 градусов наружу. Поэтому вектор сил должен располагаться внутри железобетона, а не выходить из плиты наружу. Таким образом, габариты плитного фундамента на 30 см больше размера коробки коттеджа с каждой стороны. Дополнительный расчет в этом случае не требуется.
Толщина подстилающего слоя не зависит от этажности дома, веса стеновых материалов. При высоком УГВ необходимо использовать щебень, который создает разрыв слоя капиллярной юбки. В песках почвенная влага способна подниматься вверх к бетонным конструкциям при отрицательном давлении. Поэтому песчаная фундаментная подушка применяется на участках, где горизонт грунтовых вод находится ниже 1 м от подошвы фундамента.
Глубина залегания плитного фундамента
Ввиду того, что заливать монолитные конструкции на пахотном слое запрещено, чернозем удаляется из котлована целиком. Глубина слоя обычно составляет 40 см, которые засыпаются нерудным материалом, не содержащем глины. Особенности технологии малозаглубленной плиты следующие:
- если в коттедже используется постоянное отопление, грунт под ним не может промерзнуть, достаточно утеплить отмостку на глубине 30 – 40 см, чтобы полностью ликвидировать вспучивание
- для дач с периодическим включением обогрева, садовых домиков без отопления придется уложить пенополистирол под плиту, отмостку
- лишь в этом случае геотермальное тепло недр сохранится в любые морозы, чтобы не возникали силы пучения
Максимальный бюджет строительства наблюдается у заглубленной ниже отметки промерзания плиты. Этот вариант оправдан исключительно для зданий с подвальным этажом. Наружный периметр подземных стен придется утеплить полностью, произвести засыпку пазух нерудным материалом, предварительно уложив пристенный или кольцевой дренаж.
Внимание: С учетом удаления плодородного слоя, замены его нерудным материалом фундамент 30 – 40 см толщины заглубляется в грунт на 10 – 20 см максимум. Поэтому потребуется либо кирпичный цоколь, либо монолитные балки под несущими стенами, выполняющие ту же функцию увеличения расстояния между землей, стеновыми материалами.
Высота плавающей плиты над поверхностью
Согласно нормативам СП 21.13330 плитный фундамент можно заглублять на любое расстояние, ориентируясь на уровень УГВ, состав почвы. Однако, чем выше расположена плита над поверхностью, тем больше ресурс у стеновых материалов. Например, ремонтопригодность нижних венцов сруба гораздо выше, если они находятся над землей.
Поэтому для брусовых, бревенчатых срубов обычно применяются плиты с ребрами жесткости:
- чашеобразная – отливается плита, после набора прочности бетона монтируется опалубка, изготавливаются ж/б балки под несущими стенами
- перевернутая чаша – наружные щиты опалубки выше, внутренние остаются под бетонной конструкцией на весь период эксплуатации, внутренний периметр заполняется песком либо укладывается пенополистирол для утепления конструкции
На пучинистых грунтах необходим расчет сечения арматуры, ячейки сетки нижнего, верхнего пояса. Запрещено жестко связывать фундаменты присторев, отмостку с плавающей плитой. Различные нагрузки, неравномерное промерзание почв под этими конструкциями могут привести к раскрытию трещин в железобетоне.
В этом случае расчет производится на растяжение подошвы от сборных нагрузок, верхней поверхности плиты при возникновении сил пучения.
Внимание: Нижняя сетка может изготавливаться из прутков 10 – 16 мм, так как сборные нагрузки присутствуют всегда. Нижняя сетка вяжется из стержней 8 – 14 мм, поскольку вспучивание частично уравновешивается весом дома.
Таким образом, плитный фундамент для надворных построек имеет толщину от 10 см. Для опирания коттеджа потребуется расчет несущей способности. На выбор толщины влияет размер защитного слоя бетона, минимально допустимое расстояние между арматурными сетками.
Расчет толщины плитного фундамента Экономически оправдан плитный фундамент при высоком УГВ, на глинистых грунтах для кирпичных коттеджей. Плита обладает максимальной несущей способностью
Источник: fundamentdomov.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Плитный 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.
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/см².
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 м².
Делим вес дома на неё и получаем: 102600/54=1900 кг/м² или 0,19 кг/см².
До оптимального удельного давления для суглинка нам не хватает: 0,25-0,19=0,06 кг/см².
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/см²
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 м².
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/м²).
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.
Для каких условий подходит плитный фундамент? Порядок расчёта толщины фундаментной плиты на примере дома из газобетона. Этапы возведения плитного фундамента.
Источник: moi-domostroi.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Станьте первым!