Фундамент монолитная плита толщина подушки

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.

Источник

Какой тип подушки лучше всего подойдет для фундамента из плит и как сделать самому?

Характеристика подушки под монолитной плитой фундамента оказывает существенное влияние на устойчивость и равномерность осадки всего сооружения в процессе эксплуатации.

Чем грамотнее устроен демпферный слой, тем меньше и равномернее будет усадка конструкции, поэтому устройству этого технологического элемента основания строители уделяют особое внимание.

Нужна или нет?

Согласно СП 22.13330.2016 (СНиП 2.02.01-83*) перед закладкой монолитной плиты фундамента под сооружение необходимо устраивать специальную подушку.

Ее роль заключается в следующем:

• формирует ровное и качественное дно основания;
• отвечает за равномерное распределение давления на грунт в следствие сопротивления сжатию почвы;
• противостоит промерзанию фундамента зимой;
• обеспечивает стабильность сооружения в процессе эксплуатации;
• сводит к минимуму возможные усадки конструкции;
• является изолирующим слоем от попадания почвенной влаги в основание дома.

Исходя из вышеизложенных аспектов, устройство демпферной подложки является необходимым этапом строительства плитного фундамента. В противном случае сохраняется риск преждевременной деформации и разрушения всего сооружения в условиях промерзания грунта.

Какие бывают и как выбрать?

На практике активно используют различное сырье для устройства демпферной прокладки под монолитную плиту.

Выбор материала обосновывают такими причинами, как:

• проектные условия строительства;
• материальные возможности заказчика;
• технические характеристики сырья.

Чаще всего для изготовления подушки используют бетон, песок, щебень, песчано-гравийную смесь. При многоэтажном строительстве не ограничиваются одним слоем, а устраивают подушку, как комбинацию нескольких прослоек из различных материалов.

Занимаясь проектированием плитного основания самостоятельно, собственнику будет полезно согласовать свой выбор со специалистом.

Бетонная

В данном случае бетонную подушку следует рассматривать как отдельный конструктивный элемент, а не часть плиты фундамента. Для изготовления подложки используют бетон высоких марок прочности, чтобы обеспечить необходимое сопротивление силовой конструкции силам морозного пучения грунта.

Поверхность слоя должна быть выравнена строго по одному уровню в горизонтальной плоскости для того, чтобы строение имело ровное расположение и не дало крен в процессе эксплуатации. Поскольку бетон сам по себе является дорогостоящим материалом, с целью экономии уменьшают высоту такой прослойки за счет устройства песчаной подложки под ним.

Песчаная

Засыпка утрамбованного слоя песка – доступное по цене и выполнению мероприятие, которое обеспечивает:

• стойкость монолитной плиты;
• защиту от почвенной влаги;
• допустимый уровень нагрузки на силовую конструкцию;
• снижает вероятность осадки дома.

Ограничиться песчаной подушкой под монолитную плиту можно только при строительстве зданий высотой до одного этажа.

В работе с плитным основанием используют песок средней и крупной фракции, характеризующийся высоким влагопоглощением и значительным сопротивлением к сжатию. Сыпучий материал мелкой фракции в рассматриваемом случае не используется, поскольку может привести к неравномерной усадке сооружения.

Виды песка, которые используют при засыпке подложки:

• речной – с минимальным количеством примесей;
• карьерный – после просыпки и промывки от частиц глины;
• морской – после очистки и гидромеханической обработки.

Из других материалов

Бывают ситуации, когда необходимо использование дополнительных материалов:

1. Когда строительство ведется на нестабильных грунтах со слабой несущей способностью, то для усиления основания песчаной подушки недостаточно. В этом случае используют щебневую засыпку с размером гранул от 20 мм. Такой материал лучше противостоит усадке и пучению грунта в зимний период, обеспечивая целостность и устойчивость фундамента.
2. На почву из глины практикуют использование подушки из гравийно-песчаной смеси. В данном случае щебень можно заменить или разбавить боем кирпича или мелкообломочными камнями. Такой слой будет являться надежной защитой от проникновения в фундамент грунтовых вод.

Перед засыпкой щебня или песчано-гравийной смеси все равно на дне котлована необходимо утрамбовывать тонкий слой (до 20 см) из крупнозернистого песка.

Как сделать своими руками — технология

Чтобы подушка полноценна выполняла свою роль, конструкторам необходимо грамотно рассчитать ширину и высоту этого технологического слоя. Согласно нормативным требованиям, ширина подушки не может быть меньше монолитной плиты, которая будет заложена сверху.

Высоту выбирают с учетом таких факторов:

• глубины промерзания грунта;
• уровня подземных источников;
• проектных нагрузок на силовую конструкцию;
• геологических и сейсмических особенностей участка.

Подготовка стройплощадки заключается в том, чтобы придать грунту состояние, при котором он будет способным выдержать проектные нагрузки. В конце подошва фундамента должна плотно прилегать к земляному основанию.

В связи с этим закладка плитного основания начинается с таких этапов:

• разметка поля по габаритам конструкции;
• выработка котлована внутри намеченного контура на глубину, которая будет несколько больше проектного значения;
• выравнивание поверхности и уплотнение дна.

Когда котлован готов, переходят к устройству песчаной подушки.

Песчаная

Порядок технологических операций будет следующим:

1. Изоляция грунта. Внутри подготовленного котлована выстилают слой гидроизолирующего материала, например, листы геотекстиля. При этом оставляют со всех сторон столько свободного материала, чтобы им удобно было накрыть поверхность и боковые стороны подушки. Мероприятие нацелено на исключение возможности заиливания подошвы под действием грунтовых вод в процессе службы фундамента.
2. Засыпка песка. Потребность в количество сыпучего материала узнают, умножая площадь основания на высоту подушки. К полученному значению добавляют 15% с учетом запаса, который понадобится в процессе утрамбовки.
3. Уплотнение песка. Материал утрамбовывают с помощью виброплиты до тех пор, пока на поверхности не будут оставаться следы от ног. Для этого периодически песок орошают очищенной водой. Добиться такого результата ручной трамбовкой невозможно. Поверхность выравнивают по горизонтали, используя лазерный нивелир или обычный строительный уровень.

Бетонная

Для устройства бетонной подушки на дне подготовленного котлована выстилают слой геотекстиля, а затем засыпают щебнем с последующего его утрамбовкой.

Подложка из бетона может быть:

• Плитной. Здесь используют готовые фундаментные блоки, которые устраивают сверху подсыпки.
• Монолитной. Монтируют опалубку по периметру, таким образом, чтобы верхняя плоскость готовой плиты была на одном уровне с поверхностью земли. Внутри опалубки устраивают два слоя арматурного каркаса для придания конструкции жесткости и стойкости по отношению к деформирующим нагрузкам. Подготовленный участок заливают бетоном, затем бетон трамбуется и выравнивается.

Альтернативные варианты

Алгоритм устройства подложки из щебня и гравийно-песчаной смеси будет одним и тем же:

1. Дно котлована выравниванию и утрамбовывают.
2. Выстилают слой геотекстиля или рулонного битумного материала. Если проектные нагрузки будут значительными, можно уложить материала в два слоя.
3. Сверху засыпают крупнозернистый песок и утрамбовывают его, периодически орошая поверхность чистой водой.
4. Подготовленную поверхность из песка засыпают щебнем до уровня земли. Сыпучий материал также нужно как следует утрамбовать для исключения любых пустот.

После устройства подушки строители переходят к следующему технологическому этапу закладки плитного фундамента.

Заключение

В частном и промышленном строительстве под плитным фундаментом, согласно нормативным требованиям, устраивают подушку из песка, бетона, щебня, смеси сыпучих материалов. Реализация этого технологического этапа приводит к удорожанию строительства силовой конструкции, но гарантирует ее стойкость и надежность в течение всего срока эксплуатации.

Источник