Монолитная плита фундамента для кирпичного дома

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

Технология возведения плитного фундамента

При выборе фундамента руководствуются во первых, надежностью, во-вторых стоимостью. Неплохо было бы, если бы сочетались оба качества, но такое возможно не всегда. Одно из самых надежных оснований для строительства дома — фундамент монолитная плита. В некоторых случаях — на нормальных грунтах под легкие дома он обходится относительно недорого, в сложных случаях может быть дорогим.

Плитный фундамент — что это

Монолитная плита под дом относится к плавающим незаглубленным фундаментам, бывает также мелкого заложения. Название свое получила из-за того, что железо-бетонная основа заливается под всю площадь дома, образуя большую плиту.

Обязательным условием является наличие песчано-гравийной подушки, которая перераспределяет нагрузку от дома на грунт, и служит демпфером при морозном пучении. Часто такой фундамент — единственное возможное решение. Например, на нестабильных, сыпучих грунтах или на глинах с большой глубиной промерзания.

Классическая утепленная плита фундамента под дом

Конструкция фундамента монолитная плита несложная и надежная, но для ее изготовления требуется большое количество арматуры и большие объемы бетона высокой марки (не ниже B30), ведь армируется и бетонируется вся площадь, занимаемая зданием, да еще с запасом — для большей стабильности. Потому такой фундамент считается дорогим. В принципе, это так, но надо считать. В некоторых случаях его стоимость ниже, чем ленточного глубокого заложения — за счет меньшего объема земельных работ и меньшего количества бетона.

Глубина заложения монолитной плиты определяется в зависимости от массы дома и типа грунтов. При малом заглублении на пучинистых грунтах зимой дом вместе с основанием может подниматься и опускаться. При правильном расчете армирования и толщины плиты на целостность здания это не влияет. Плита компенсирует все изменения за счет силы упругости. По весне, после того как грунт растает, дом «садиться» на место.

Есть четыре типа плитного фундамента:

• Классический. Железобетонная плита устраивается на песчано-гравийно подушке с утеплением или без. Толщина слоя бетона 20-50 см в зависимости от грунтов и массы здания. Толщина слоев подушки зависит от глубины залегания плодородного слоя — его надо полностью снять. Полученный котлован на 2/3 можно засыпать песком и гравием.

Классический вариант фундамента монолитная плита без утепления

Так выглядит в разрезе русский плитный фундамент

Строение фундаментной плиты с ребрами вниз и вверх

Технология строительства утепленной плиты

Экономия энергоносителей становится действительно актуальной темой, так что фундамент без утепления уже мало кто строит. Любой плитный фундамент — это многослойная конструкция, а в случае с утеплением слоев еще больше. Для достижения нужного уровня качества необходимо тщательно выполнять каждый из уровней. Остановимся на каждом подробнее.

Структура фундамента монолитная плита

Подготовка основания

Размеры котлована под монолитную плиту должны быть больше самого здания, как минимум, на 1 метр. На этом участке полностью снимается плодородный грунт. Его толщина в разных регионах разная — от 20-30 см до 50 см и больше. В любом случае убирают все.

Выкопать котлован с запасом в 1 метр во все стороны

По краю котлована, чуть ниже общего уровня дна, укладываются дренажные трубы, отводящие поверхностные воды в дренажные колодцы. Эта мера необходима, чтобы стены и сам фундамент не мокли.

Полная схема фундамента монолитная плита

Дно ровняют, ямы засыпают, горбы убирают, тщательно все ровняют в уровень горизонта и уплотняют. На выровненное дно раскатывается геотекстиль. Он должен закрывать не только дно, но и стенки. Полотна расстилаются с нахлестом, края склеиваются армированным скотчем. Геотекстиль не дает корням растений прорастать, а также предотвращает вымывание песка, который служит демпферной подушкой.

Выравнивание дна в уровень

На уложенный геотекстиль насыпают чистый песок средней зернистости. Слой песка — 20-30 см. Его насыпают тонкими слоями, равномерно распределяют и послойно трамбуют. Слой песка, который качественно можно утрамбовать ручной виброплитой — 8-10 см. Вот такими слоями и укладывают песок. Он должен также быть уложен в уровень, одинаковым слоем по всему котловану.

Песок насыпан, его надо пролить и утрамбовать

Толщину слоя можно контролировать при помощи натянутых шнуров. Их привязывают к вбитым кольям, специально сделанным опорам — скамейкам, к установленной в уровень опалубке (смотрите на фото ниже). Все шнуры должны находится в горизонтальной плоскости. Зная изначальное расстояние от дна котлована до натянутых нитей, можно определять высоту насыпанного слоя.

На утрамбованный песок насыпают щебень. Засыпают сразу весь объем, равномерно распределяя по площадке. Выровненный щебень трамбуют до высокой плотности.

Щебень засыпан, установлены закладные элементы канализации и водопровода

На этом этапе закладывают канализационные и водопроводные трубы. В уже утрамбованном щебне выкапывают канавы требуемой глубины. Они должны быть такими, чтобы вокруг закладных элементов было некоторое пространство. В канавы укладываются трубы, засыпаются песком, выравнивают, лопатой или доской песок уплотняют. Более серьезное уплотнение может привести к трещинам. Потому и укладывают трубы уже после трамбовки.

Бетонная подготовка

По периметру котлована ставят опалубку. Ее собирают обычно из доски толщиной 40 мм или фанеры 18-21 мм. Высота опалубки для монолитной плиты — суммарная толщина оставшихся слоев. По ее краю удобно контролировать уровень бетона при заливке, потому доска должна быть обрезной. Для экономии материала, можно выставить опалубку только на подготовку. После схватывания бетона ее демонтируют и выставляют выше, используя повторно для заливки основной плиты. Но потери времени при таком подходе значительные, так что так делают далеко не всегда.

В любом случае опалубку подпирают с наружной стороны упорами и укосинами. Конструкция должна быть жесткой, чтобы выдержать массу бетона.

На утрамбованный гравий наливают слой бетона 100 мм. Это может быть бетон невысоких марок — В7,5 — В10. Бетонная подготовка будет надежной основой для укладки гидроизоляции и утеплителя, также служит для более равномерного распределения нагрузки от дома.

Залита бетонная подготовка

Гидроизоляция

Так как монолитная плита фундамента находится полностью в грунте, она нуждается в тщательной гидроизоляции. Потому обычно используют два типа материалов: обмазочную и рулонную. Основание сначала тщательно обеспыливают, потом пропитывают разведенным керосином или растворителем праймером (и бока бетонной подготовки тоже промазывают). Продается он очень густым и плохо схватывается с бетоном. В результате рулонная гидроизоляция приклеивается плохо и фундамент будет мокнуть. Разведенный он становится более текучим и проникает глубже в бетон. Свойства свои при этом почти не теряет.

При раскладке рулонной гидроизоляции, ее выпускают за пределы фундамента на 10-15 см. Полотнища раскатываются с нахлестом, соединяющиеся края обязательно промазывают битумной мастикой и хорошо прижимают. При раскладке надо следить, чтобы не было заломов и волн.

Если уровень грунтовых вод высокий, может понадобится два слоя рулонной гидроизоляции. Ее тогда раскатывают поперек, и клеят тоже на праймер (битумную гидроизоляцию), но уже можно не разводить.

Гидроизоляция монолитной плиты фундамента двойная — обмазочная и рулонная

Из рулонных гидроизоляционных материалов лучше всего себя показали Гидроизол, Технониколь Техноэласт ЭПП -4 на полистироле высокой плотности. У Технолниколя данной марки высокая прочность на разрыв около 60 кг, что увеличивает шансы, что его не повредят при дальнейших работах. Использовать рубероид, как бы ни хотелось сэкономить, не следует. В современном исполнении он слишком тонкий и ломкий, быстро теряет свои свойства. Заменить гидроизоляцию в плите вы не сможете, потому закладывайте лучший материал.

Уменьшить капиллярный подсос влаги через плиту можно еще при помощи жидких пропиток типа Бетонита. Она в разы снижает впитываемость влаги. Проникает на глубину до 50-60 см, так что бетонную подготовку пропитает насквозь. Минус этого материала — высокая цена, но свойства у материала отличные.

Утепление

Для утепления плитного фундамента используют экструдированный пенополистирол высокой плотности. Толщина слоя утеплителя — 10-15 см, в зависимости от региона (для Средней Полосы достаточно 10 см). Укладку проводят как минимум в два слоя, перекрывая швы, который образуют мостики холода. Времени это требует больше, но затраты на отопление будут меньше. Если плиты будут иметь L-образный замок, их можно класть в один слой.

Утеплитель уложен

Так как пенополистирол «не дружит» с нефтепродуктами, на него расстилают плотную полиэтиленовую пленку, а потом уже укладывают теплоизоляционный материал.

Армирование

Для армирующего каркаса используется ребристая арматура класса AIII, диаметром 12-14 мм. Она укладывается вдоль и поперек, с шагом в 15-30 см, может иметь один или два слоя. Все зависит от типа грунта и массы здания. Все параметры армирования считаются отдельно.

От края плиты арматура должна находится на расстоянии не менее 5 см. Потому укладывается она на специальные подставки, которые обеспечивают требуемый зазор.

Первый ряд армирования связан, выставлены некоторые стойки для подвязывания второго пояса

При армировании получается клетка, в каждом месте пересечения прутья связывают между собой специальной мягкой стальной проволокой. Есть еще техники соединения — при помощи пластиковых хомутов или сварки. Пластиковыми хомутами связывать быстро, но не все им доверяют. Сварку использовать не рекомендуют, потому что сварной шов — самое уязвимое для ржавчины место, да и слишком жесткое получается соединение. При использовании проволоки и хомутов вся конструкция может немного «играть» без разрушения связки, а при сварке такие подвижки приводят к тому, что шов лопается. В результате надежность такого армирования низка.

Заливка фундаментной плиты бетоном

Толщина плиты рассчитывается под каждый конкретный случай и может быть от 20 см до 50 см. При заливке используют бетон не ниже марки B30. Весь периметр надо залить за один день, избегая появления вертикальных швов. Потому для бетонирования плитного фундамента чаще всего бетон привозят готовый: требуются большие объемы в определенный срок.

Одновременно с распределением бетона его вибрируют

График прибытия машин надо рассчитать так, чтобы у вас было время распределить первую порцию и уплотнить ее. Для уплотнения используют строительные глубинные вибраторы, которые создают высокочастотные колебания. В результате удаляются весь воздух, бетон лучше перемешивается, становится более текучим и пластичным. Результат этой обработки — не только ровная поверхность бетона, но и более высокий класс по гигроскопичности.

В крайнем случае можно заливать плиту горизонтальными слоями. Вертикальное деление в данном случае неприемлемо, так как в местах стыков скорее всего пойдут трещины.

Уход за бетоном

Для нормального процесса твердения бетона необходим достаточный уровень влажности 90-100% и температуры выше +5°C. Заливать плиту желательно в теплую погоду с температурой около +20°C. Этот температурный режим оптимален для процесса твердения. Уход за бетоном монолитной плиты состоит в предупреждении механических повреждений и поддержании влажности.

Сразу же после укладки бетон закрывают пеленкой или брезентом. Это не дает ему нагреваться от солнца, на него не действует ветер. Пленку склеивают в большие полотнища. Полосы укладывают с заходом в 10-15 см, проклеивают скотчем. Желательно чтобы непрокленных стыков было как можно меньше, то есть укрытие должно состоять из одного или двух кусков, если один слишком неудобен. При этом отдельные куски пленки заходят один на другой не менее чем на полметра.

Послезаливки монолитная плита укрывается пленкой

Размеры пленки такие, чтобы была закрыта и боковая поверхность опалубки, а на края пленки можно было уложить груз, который не даст ветру ее поднять. Также грузом — досками- прижимают место прехлеста двух полотнищ, чтобы уменьшить парусность, их можно разложить по поверхности.

Если температура воздуха выше +5°C, примерно через 8 часов после заливки, бетон первый раз поливают водой. Орошение должно быть капельным, не струйным. Чтобы не повредить поверхность каплями, на нее можно уложить мешковину или насыпать слой опилок, а сверху закрыть пленкой. Поливают укрывной материал, а он поддерживает влажность бетона. В любом случае полив ведут только при температуре выше +5°C.

Политая поверхность

Если есть угроза заморозка, плиту и опалубку дополнительно утепляют. Использовать можно любые теплоизолирующие материалы, как приготовленные для строительства дома, так и опилки, солому и другие подручные средства.

Когда снимать опалубку

Для монолитной плиты рекомендуют удалять опалубку после того, как бетон наберет 70% от проектной прочности. Этот срок зависит от температуры, в которую происходит твердение. Эта зависимость приведена в таблице.

Таблица набора прочности бетона в зависимости от температуры

Отличия утепленной монолитной шведской плиты и видео о ее строительстве

Как уже говорили ранее, разработанная шведскими строителями утепленная плита под дом является энегосберегающей. При ее строительстве используется несъемная опалубка из экструдированного пенополистирола. В результате утечки тепла в грунт минимальны. Второе коренное отличие — вмонтированная в плиту система водяного теплого пола.

Так как инженерные системы оказываются залиты в толще бетона, она требует точного и грамотного расчета. Высокие требования предъявляются и к исполнению. Даже небольшие ошибки критичны. Делать УШП вы можете и сами, но проект лучше заказать. Примерный расклад по затратам смотрите в следующем фото. Суммы уже неактуальны, но процентное соотношение справедливо. Стоимость проекта фундамента составляет порядка 1%.

Примерное процентное соотношение затрат на монолитный плитный фундамент

В следующих видео вы увидите этапы изготовления шведской плиты под конкретный дом. Описано много полезных приспособлений, которые облегчат работу, даны пояснения по некоторым особенностям.

Источник