Максимальная длина монолитной плиты фундамента

Монолитная фундаментная плита — какая должная быть толщина, как выполнить расчет

Привычный и недорогой в исполнении ленточный фундамент не всегда получается реализовать на конкретном объекте строительства. Обычно это происходит из-за подвижности грунта, его склонности к морозному пучению. Вариант закладывания углубленной ленты с опущением подошвы ниже уровня промерзания грунта приводит к серьезному удорожанию проекта, усложнению работ.

Альтернативой выступает монолитный фундамент. Он идеально подходит для массивных сооружений, особенно, если они возводятся на неустойчивых подвижных грунтах. На первом этапе очень важно правильно выполнить расчет толщины плитного фундамента.

Основные элементы монолитной плиты

Элементы монолитной плиты фундамента

Такой тип фундамента имеет и другое название — плавающий.

Все дело в равномерном распределении огромной нагрузки по всей поверхности.

В результате удается снизить удельное давление до предела. Плита словно плавает по поверхности, колеблясь, повторяя движения слоев почвы. При этом не происходит осадка фундамента.

Основные части монолитной плиты:

• подушка из песка и щебня. Глубина залегания подушки — показатель индивидуальный. Зависит от климата региона, характеристик грунта;
• основание. Здесь необходимы расчеты: минимальная толщина, расстояние между ячейками армирующего каркаса (общее количество — две). Также зависит от марки используемого бетона, толщины арматурного прутка, шаг, количество прутьев, тип строительного материала для возведения коробки, общая нагрузка с крышей.

Важно: перед началом земляных работ необходимо будет провести геологические изыскания грунта. От полученных данных зависит правильный расчет основания под дом.

Воспользоваться всеми преимуществами данного типа основания получится только в том случае, если толщина монолитной плиты будет соответствовать параметрам постройки, реальным условиям эксплуатации здания, требованиям, которые предъявляются для грунта на данном участке.

Толщина монолитной плиты фундамента

При составлении проектной документации должна быть учтена масса будущего строения. Показатели давления, создаваемые двухэтажным домом, во много раз превзойдут те, которые создаст одноэтажный.

Совокупная нагрузка на плиту — вот тот ключевой момент, от которого и зависит минимальная толщина плиты.

Преимущества монолитного фундамента

Как правило, в нашей стране предпочитают строить дома выше одного этажа. Суммарный вес такого строения можно назвать очень большим, поэтому толщина фундаментной плиты для двухэтажного дома должна иметь прочностный запас. Это позволит равномерно распределить нагрузку, создаваемую даже самым тяжелым строением, а обустройство плиты не вызовет особых проблем даже у начинающего строителя.

Можно выбрать:

• мелкозаглубленный вариант — зависит от этажности дома (заглубление до 60 см). Ограничение — малоподвижные, малопучинистые грунты;
• сильнозаглубленная монолитная плита — подходит для 2-3 этажных домов, для подвижных, подтопляемых, пучинистых грунтов.

Определение нагрузки на основание

Нагрузка, создаваемая строением — самый важный показатель при расчете такого показателя, как «минимальная толщина фундаментной плиты».

Помимо геологических изысканий, которые выполняются специалистами, необходимо будет определить:

• тип строительного материала, из которого планируется возводить стены дома. Он должен быть известен еще на этапе проектирования. Стоит понимать, что толщина основания под дом из бетона, цементных, пеноблоков и подобного материала с железобетонными перекрытиями создаст существенную нагрузку на плиту. Особенно, если он будет двухэтажный. А вот деревянное строение (например, по каркасной технологии) с перекрытиями из дерева будет гораздо легче. Соответственно, фундаментная плита под дом будет гораздо тоньше. Это позволит существенно сэкономить на материалах;
• динамические и статнагрузки. К последним относят нагрузку, создаваемую стенами, крышей строения, всем тем, что планируется разместить внутри дома. Динамические — нагрузки, которые имеют свойство возрастать и убывать. То есть они непостоянны и могут зависеть от ряда обстоятельств. Например, сезонные — снеговая нагрузка на крышу;
• марку бетона.

Важно: когда вы получите расчеты нагрузки на каждый квадратный метр нужно будет учесть запас. Его еще называют коэффициентом надежности. Для разных типов строительного материала он отличается и определяется строительными нормами и СНиП. Например, для бетонных плит перекрытия этот показатель составляет 1,3.

Как рассчитать толщину фундаментной плиты

Мелочей при устройстве монолитной плиты нет. Все элементы и этапы важно выполнить правильно. Тогда основание будет крепким, а дом не будет осаживаться, давать трещины и разрушаться.

Песчаная подушка

Прежде, чем приступать к расчетам толщины плиты, необходимо вычислить параметра песчаной подушки. Она выступает в качестве основания для бетона. Допустимые показатели для такого типа фундаментного основания — от 20 до 60 см. Используемый материал — мелкозернистый песок.

Однородность песка, из которого выполняют подушку, важна. Подушку не просто отсыпают до нужного уровня, но тщательно трамбуют и выравнивают. Рекомендуется использовать для этих целей механизированный способ — виброплиту. В процессе трамбования необходимо поливать песок водой. При намокании он становится более податливым, гораздо лучше уплотняется.

Важно: трамбование мокрого песка повышает несущую способность конечного основания, но готовый слой может уменьшиться на 1-1,5 см.

Верхний слой песчаной подушки — щебень. Достаточно будет насыпать 5-10 см среднезернистого камня. Щебень уплотняют, выравнивают. В конечном итоге должна получиться подушка — утрамбованная и ровная (по нивелиру).

Подушка из щебня

Выбор глубины:

• если недалеко от поверхности пролегают грунтовые воды — не менее 60 см;
• при глубоком пролегании вод и плотном грунте — 20 см.

Арматура

Арматурный каркас находится внутри монолитной плиты. Необходимо будет определить не только общую длину, но и допустимый диаметр, минимальный шаг между прутками, возможность применения сетки.

Рекомендации:

• вязать арматуру в два слоя;
• первый слой должен проходить на высоте от 5 см от песчаной подушки;
• второй слой — ниже самой высокой точки будущей монолитной плиты на 5 см;
• шаг — не более 50 мм;
• для связывания сетки использовать вязальную проволоку — она позволит арматурному каркасу «гулять» в период пучения грунта. Это сведет к минимуму риск разрыва.

Расчет толщины плиты

Точный расчет толщины плитного фундамента необходим не только для того, чтобы он мог выдержать строение, но и для того, чтобы определить объем бетона. Чтобы понять, какой объем понадобится для заливки нужно толщину основания умножить на площадь подошвы.

Принцип расчета

На тематических форумах присутствует общая информация о возможной толщине плитного фундамента — от 150 до 300 мм. При этом отмечается, что для хозяйственных построек толщина может уменьшаться до 100 мм, а для массивных увеличиваться — 350-450 мм.

Рекомендуется ориентироваться на показатели:

• легкие бытовые помещения — 10-15 см;
• каркасные, одноэтажные деревянные или из газоблока дома — 20-30 см;
• двухэтажные брусовые, бревенчатые строение, кирпичные и газосиликатные дома в один этаж — 25-35 см;
• каменные дома в 2-3 этажа — 40 см.

При использовании таких показателей, заливке качественным бетоном марки М300, армирующей сетке с частым шагом запас прочности конструктива очень высокий. Многие начинающие строители не понимают необходимость дополнительных расчетов. Здесь в дело вступает уже другое преимущество монолитной плиты. Конечно, она выдержит нагрузку, но будет ли основание «плавать».

Пример расчета

Габариты фундаментной плиты для двухэтажного дома — 10х10 метров. Шаг армирующего каркаса — 20 см, два слоя прутков (d=14). Вертикальные стержни d=8 мм. Бетон для заливки марки М250, толщина плиты 25 см. Считаем:

1. Площадь фундамента — 10 м х 10 м=100 м2.
2. Кубатура бетона — 100 м2 х 0,25 м = 25 м3.
3. Расчет необходимого количества арматуры (учитываем защитный слой плиты) — 10000 мм — 60 мм = 9940 мм (длина прутка). У нас шаг равен 20 см, исходя из этого проводим вычисление количества прутков для 1 направления (9940/200 = чуть меньше 50 штук). Теперь нужно подсчитать сколько штук необходимо на две стороны (50 х 2 = 100 штук). А затем на два слоя плиты (100 х 2 = 200 штук).
4. Вычисляем общую длину — 200 х 9,94 м = 1988 метра. Для справки: масса одного метра арматуры d14 равна 1.2 кг. Вычисляем массу всего рабочего армирования — 1988 х 1,2 = 2385,6 кг.
5. Теперь переходим к вертикальному слою — разница в диаметре 6 см (14 см — 8 см). Разница с толщиной плиты равно 19 см (25 см — 6 см защитный слой). Здесь шаг будет 40 см, значит количество прутков — 25 шт. Понадобится 625 единиц (25 х 25). Отсюда масса — 625 х 0,19м х 0,395кг = 46,9 кг.
6. Для расчета гидроизоляционного слоя берем размеры самой плиты и добавляем небольшой запас — 105 м2.
7. Песчаная подушка — перемножаем длину и высоту подушки, учитывая необходимость выхода за пределы 10 см со всех сторон. Расчет: 10,1х10,1х0,5=51,05 м3 песка.

Важно: средний показатель толщины монолитной плиты для разных категорий (этажности, материала) указан выше. На его основе необходимо проводить все детальные расчеты.

Если фундамент не превышает по высоте 150 мм, будет достаточно однослойного армирования. Если более — только двухслойное.

Монолитный фундамент имеет много преимуществ — универсальный, легковозводимый, позволят строить дома из тяжелых материалов более 1 этажа, отлично себя «чувствует» на подвижных грунтах. Чтобы избежать проблем, необходимо соблюдать рекомендации по армированию, и правильно применить показатели толщины монолитной плитной основы. Такой фундамент выдержит все вертикальные сезонные деформации почвы, не треснет, не осядет.

Источник

Монолитный плитный фундамент, его плюсы и минусы. Структура монолитной плиты.

Монолитный фундамент – представляет собой, единое целое железобетонное основание дома, состоящее из вязанного армированного каркаса, залитого бетоном марки высокой прочности, в правильной форме и с соблюдением проектной геометрии.

Это один из самых распространенных и древних видов фундамента, стал использоваться со времен изобретения бетонных строительных смесей, а это, как утверждают историки, более 500 лет до нашей эры. Многие памятники архитектуры древних цивилизаций, сохранившиеся до наших времен, уверенно стоят на монолитных фундаментах. Поэтому, даже с развитием строительной промышленности и технологий, найти замену простой и эффективной монолитной плите, для основания дома достаточно трудно. Конечно, существуют комбинации фундаментов, имеющие свои преимущества, но их монтаж уже является более сложным процессом.

монолитный плитный фундамент

В данной статье мы рассмотрим один из самых прочных видов фундаментов – монолитную железобетонную плиту, ее конструктивные особенности и виды, практические плюсы и минусы с которыми может столкнуться частный застройщик, как во время строительства, так и после , при нагрузках на нее, уже построенного дома.

Структура монолитной плиты для фундамента

Простая конструкция плитного фундамента, позволяет без привлечения высококвалифицированных специалистов выполнить монтаж такого основания. Однако, потребует значительно затратить трудовые силы, поскольку объем работ внушительный, начиная от копки котлована для заглубления, до вязки арматуры и заливки плиты.

Классическая конструкция полного ж/б фундамента выглядит следующим образом :

структура плитного фундамента

Основными элементами является:

• Вязанная арматурная сетка. Монтируется от одного до нескольких слоев в одном горизонте, зачастую не менее двух слоев. Для армирования используется материал от 10 до 16 мм, наиболее востребована арматура диаметром 12 мм. Рассчитывается объем и диаметр арматуры исходя из запланированных размеров плиты: толщины и периметра. Армированную сетку можно монтировать самостоятельно, на месте, из закупленных прутов, или приобрести уже готовую, сварную.

армированная сетка фундамента

• Бетонная смесь. В состав бетонной смеси входит гравий, песок и пластификаторы, которые придают раствору прочности и вязкости. Цемент следует использовать марки не менее М250. Мраку М300 можно использовать для строительства более высоких зданий, но не более 4-5 этажей, в зависимости от весовой нагрузки. Более прочные марки, например М400, уже применяются для многоэтажной застройки.

Вся конструкция устраивается на песчано-гравийной подушке, с гидроизоляцией, а при необходимости и утепляется. После набора прочности, торцевые части ж/б фундамента, так же, покрывают специальной мастикой, если на стадии сборки опалубки не использовались гидроизоляционные рулонные материалы. Быстро и эффективней, выполнить устройство монолита с использованием специальной техники и с привлечением физического труда, только для точечных работ. К таким работам относится выравнивание котлована, армирование, утепление и гидроизоляция. Объемные же работы, такие как копка котлована и заливку плиты, рекомендуется выполнять, используя строительную технику. Так, например, если позволяют средства, заливать плиту целесообразно за один раз, а не мешать раствор в ручную за несколько десятков раз. Таким образом, не создается слоистость в структуре плиты, достигается максимальная цельность.

заливка бетоном армосетки монолитного фундамента

После выполнения всех работ, плита должна набрать прочность и «высохнуть» в теплое время года и в относительно сухом климате, этот процесс занимает до 1 месяца. Лучше всего, что бы свежий фундамент «перезимовал», отстоявшись до 6 месяцев, тогда он успеет осесть, и проявить все свои недостатки, если таковые будут иметь место.

Подробнее про особенности ухода за фундаментом в статье: « Уход за фундаментом после заливки и его гидроизоляция»

Плюсы железобетонного монолитного фундамента

Подходит для нестабильных грунтов

Монолитная плита во время сезонных изменений пучинистых грунтов, сохраняет равномерное распределение стеновой нагрузки. Такие изменения могут возникать при сильных морозах и оттаивании, длительной влажности, при всех природных явлениях которые воздействуют на плотность и объемность почвы. Все здание, как единый конструктив, равномерно поднимается или оседает в зависимости от движении грунта, при этом сохраняется целостность несущих стен и самого фундамента. В отличие от ленточных фундаментов , которые неравномерно проседают при таких явлениях и дают трещины. Такое свойство плиты позволяет возводить дома на глинистых почвах и суглинках, торфянистых и склонных к заболачиванию, и даже на песчаных грунтах.

Характеризуется минимальным процентом усадки, которая происходит равномерно и безболезненно как для самого фундамента так и для всего здания.

плитный монолитный фундамент

Высокая несущая способность

В данном случае срабатывает обычные законы физики. Чем больше площадь распределения нагрузки, тем меньшее давление оказывается на основание и грунт. Все многоэтажные дома возводятся и прочно стоят на монолитном плитном или комбинированных со столбчато-свайными фундаментами.

плитный монолит хорошо подходит для тяжелых каменных домов

Долговечность

Грамотное устройство, с учетом особенностей грунта и поведения самой плиты во время эксплуатации, соблюдение требований технологии по утеплению, гидроизоляции, однородности бетонной смеси, достаточного объема гравийно-песчаной подушки и других базовых требований обеспечат прочность и целостность фундамента на многие десятилетия. В среднем, срок жизни качественного плитного фундамент считается вековым, то есть, на нем может прожить не одно поколение. В каждом населенном пункте достаточно много подобных памятников архитектуры, когда многоэтажное здание более 100 лет и даже до 300 лет стоит на бетонной плите. Но следует заметить, что любое долголетие еще зависит и от надлежащего ухода за строением.

многие памятники архитектуры более века стоят на монолитной плите

Высокая прочность

Это самый прочный фундамент из всех существующих разновидностей. Достигается за счет однородности и отсутствия слоистости тела плиты. В основании отсутствуют стыки и швы, то есть, нет слабых мест для проникновения разрушающей влажности в тело фундамента и появления трещин. Кроме того, равномерное распределение нагрузки по всей поверхности, снимает значительную часть давления на железобетон, что является плюсом к уровню прочности.

прочность достигается за счет монолитной целостности

Позволяет возвести цокольный этаж

Единственный фундамент, на котором рекомендуется возводить дом с цокольным этажом. Устраивается как основание для цоколя и служит фундаментом для всего дома.

Минимальные земляные работы

Свойственно для мелкозаглубленных фундаментов, без наличия цоколя. Устойчивость к изменениям свойств грунта позволяет выполнять монтаж прямо на поверхности почвы без заглубления, предварительно очистив участок и выровняв его. Такие работы можно выполнять самостоятельно без строительной техники.

для мелкозаглубленной плиты не проводятся объемные земляные работы

Простая технология возведения

В условиях дефицита средств для возведения фундамента и наличия свободного времени, часть работ можно выполнить своим силами, без привлечения техники и специалистов. В простой технологии устройства плитного фундамента можно легко разобраться. Такие работы как засыпка гравийно-песчаной подушки, подготовка котлована для заглубленных фундаментов, армирование, устройство опалубки, может выполнить любой новичок. Используя специальные формулы или онлайн калькулятор, при наличии весовых расчетов будущего дома, можно самостоятельно рассчитать размеры и объемы фундамента, примерное количество материала и его стоимость. Конечно, такие работы как подготовка бетона и его заливку лучше выполнять за один раз с привлечением специальной техник, с целью достижения однородности плиты.

заливка монолитного фундамента бетононасосом

Сокращает внутренние половые работы

Плита фундамента уже служит как черновое основание пола в доме. На него можно укладывать финишное половое покрытие: линолеум, ламинат, паркетную доску и если потребуется, защитные материалы, такие как гидроизоляция и утеплитель. Подробнее про свойства ламината в статье: «Что такое ламинат. Структура и свойства»

плитный фундамент уже является черновой стяжкой для полов в доме

Минусы монолитной плиты как фундамента для дома

Высокая стоимость

Затратность такого фундамента может быть в 3 и более раз выше в чем затраты на устройство ленточного и раз в 5 выше свайного фундаментов. Объясняется такая высокая стоимость необходимостью использования большого объема бетона и арматуры. В отличие от ленты, бетоном заливается вся площадь под будущим домом и на всю глубину фундамента.

на монтаж плитного фундамента расходуется в несколько раз больше арматуры

Второй существенной статьей расхода является необходимость использования тяжелой и специальной строительной техники. Для заглубления, если необходимо, привлекается ковшовый трактор, для заливки плиты и доставки бетона на объект необходимо будет нанимать бетононасос. Те работы, для которых спец. техника не требуется, достаточно объемны и для их выполнения необходим труд нескольких человек. Поскольку на выравнивание заглубленной ямы, на вязку арматуры, засыпку и трамбовку песчано-гравийной подушки может уйти не один месяц, то можно не успеть до наступления морозов, а бетонные работы при отрицательных температурах выполнять не рекомендуется по ряду причин.

монтаж плиты требует использование спецтехники

Трудности замены коммуникаций

В отличие от свайных и ленточных фундаментов, где все коммуникации можно проложить через пустотное пространство между грунтом и черновым полом, монолитная плита исключает такую возможность. Все сантехнические коммуникации заводятся на стадии монтажа армированной сетки и заливаются монолитом в плиту. Такое устройство значительно затрудняет, а иногда делает невозможным замену сантехнических коммуникаций в доме. Потому, в плитный фундамент, рекомендуется закладывать сантехнику лучшего качества, которая уверенно прослужит многие годы, а также дополнительно покрыть трубы защитными изоляционными материалами, от перепадов температур и влажности. Для таких домов целесообразно использовать трубы на ПВХ основе, они более долговечны и не подвержены коррозии в отличие от металлических. Имеется единственный риск их повреждения во время монтажа.

разводку всех коммуникаций в плитном фундаменте необходимо выполнять заранее

Не подходит для холмистой местности

С точки зрения затратности, не целесообразно планировать плитные основания на рельефе с большими перепадами высот, а так же на скалистой местности, которая и без того, имеет прочный грунт, способный удержать любое здание средней высотности. Расход материала, в данном случае, будет колоссальный. Кроме того, в случае даже небольшого оползневого смещения грунта по склону, плита не сможет удержать допустимый горизонт, даже сохранив целостность. Возникает риск смещения всего дома на неопределенный угол. Поэтому, для холмистой и горной территории хорошо подойдут свайные фундаменты. Подробнее про свайный фундамент в статье «Свайный фундамент. Достоинства и недостатки»

на местности с большими перепадами высот больше подойдет другой вид фундамента

Необходимо утеплять

Железобетон боится влажности. накапливает ее в своей структуре при возникновении точки росы. Подробнее в статье ” Точка росы в строительстве“. Любой монолит необходимо утеплять как на уровне заглубления, так и над грунтом, с целью недопущения промерзания. В ином случае, накопленная влажность при первых же морозах начнет разрушать тело фундамента изнутри и вызывать коррозию арматуры.

плитный фундамент необходимо утеплять как внутри так и над грунтом

Слабая прочность на изгиб

Обратная сторона высокой прочности – это плохая устойчивость к деформациям в плоскости. Неравномерное распределение давление на плитный фундамент неизбежно спровоцирует возникновение трещин и начало разрушительных процессов в теле. В значительной степени, этот недостаток смягчает качественное армирование плиты, а так же достаточная толщина гравийно-песчаной подушки, которой следует уделить особое внимание. Изменение плотности в неоднородном грунте и его движение меняет места нижнего давления на плиту. В этом случае, если сверху нагрузка дома распределена равномерно, то снизу, такое распределение может постоянно меняться и провоцировать разлом в фундаменте. Только хорошая песчано-гравийная подушка служит смягчающим буфером и предотвращает подобные разрушения.

может образоваться трещина при неправильном распределении давления, как результат недостаточной гравийно-песчаной подушки

Для каких домов подходит плитный фундамент

Самый массивный и прочный фундамент, а так же самый дорогой. Его можно использовать для любого типа строений, однако не целесообразно.

Эффективным будет, вложится в прочный монолит при строительстве тяжелого каменного дома, а также в случае многоэтажной застройки. Все дома из шлакоблока, кирпича, железобетонных конструкций и других, тяжелых материалов рекомендуется строить на монолитном фундаменте. И не целесообразно возводить легкие каркасные дома, дома из пеноблоков или газоблоков. В последнем случае, “строится” в несколько раз дешевле на легком свайном или ленточном фундаментах.

Остановится на монолитной плите рекомендуется и при наличие проблемных, неустойчивых грунтов на участке (суглинки, торфяники, песчаные почвы) . Как отмечалось выше, это сохранит целостность несущих стен и всего строения, при изменении плотности и уровня почвы во время сезонных изменений температуры и влажности.

В заключении:

О важности фундамента для любого дома говорится много. Этому ключевому элементу в строительстве уделяется особое внимание, ведь устойчивый фундамент – это залог долговечности, будущего капитального строения, надежная опора на многие десятилетия для всего конструктивна здания. При сохранении целостности фундамента, в случае любых катаклизмов природного или искусственного характера ( пожаров, оползней, наводнений) дом всегда можно восстановить, а вот фундамент можно только поставить новый, в крайнем случае отремонтировать. Однако, любые ремонты уже не обеспечат былой прочности. Потому выбрав пусть и не дешевый, но надежный и прочный монолитный ж/б фундамент, Вы с высокой вероятностью, избежите любых проблем связанных основанием своего дома.

плитный фундамент хорошо подходит для каменных тяжелых домов

Источник