Ребристый фундамент с объединяющей плитой

Плитный фундамент с ребрами жесткости вниз: этапы возведения

Схема плитного фундамента с ребрами жесткости

Важнейшим конструктивным элементом будущего здания, от которого зависит его прочность, надежность и долговечность, является фундамент. Существует много разновидностей фундаментов, применяемых для частного домостроения. Одним из самых надежных фундаментов для любых типов грунтов, а также при любом уровне грунтовых вод является плитный фундамент с ребрами жесткости.

Конструктивные особенности

По сути, эта конструкция представляет собой комбинацию ленточного и плитного основания

Плитное основание в виде сплошной монолитной конструкции под домом само по себе довольно прочное. Но в некоторых случаях необходимо придать конструкции дополнительную жёсткость. Это достигается благодаря использованию рёбер жёсткости, которые располагаются по периметру плиты и иногда стоят с определённым шагом вдоль продольной стороны (если плита очень длинная).

Важно: среди всех видов оснований именно монолитная плита обеспечивает достаточную устойчивость тяжёлого здания на грунтах любого типа, поскольку имеет самую большую площадь опирания.

По сути, эта конструкция представляет собой комбинацию ленточного и плитного основания. Представьте себе, что на монолитную ленту поставили сплошную монолитную плиту или, наоборот, на цельное плитное основание установили монолитную ленту. Так и выглядит плитный фундамент, укомплектованный рёбрами жёсткости.

При этом плита представляет единый монолит с конструкцией рёбер. Это придаёт всей конструкции дополнительную прочность, устойчивость к подвижкам грунта и жёсткость.

Внимание: рёбра жёсткости обязательно устанавливаются по периметру плитной части и под всеми несущими стенами строения.

Если площадь постройки значительная, то рёбра могут располагаться не только поперёк длинной стороны, но и вдоль неё, образуя тем самым конструкцию наподобие решётки. Толщина плитной конструкции и высота ленточной части определяются расчётами с учётом всех нагрузок и характеристик грунта.

Параметры

Размеры ребристых плит перекрытия могут быть разными. По нормативным документам, высота плит может быть 30 или 40 сантиметров. А вот длина и ширина существенно отличаются. Ширина варьируется в пределах 1.5-3 метра, длина – 6-18 метров. Очень важным параметром является вес, который зависит от габаритов плиты и плотности бетона.

Для плит высотой 30 сантиметров установлены такие стандартные значения:

• Длина – 5.65 метров
• Ширина – 0.94-3 метра
• Вес – для легких составов 1.16-3.08 тонны, для тяжелых 1.45-3.85.
• Стандартные габариты – 3 х 6 метров, 3 х 12, 1.6 х 6.1, а также 3 х 18.1 и 1.6 х 12.2 метров.

Плиты высотой 40 сантиметров:

• Длина – 5-6 метров
• Ширина – 0.75-3 метра
• Вес – легкие бетоны 1.1-3.8 тонны, тяжелые 1.37-4.73.

Сфера использования

Такие конструкции оснований можно применять на грунтах любой сложности

Такие конструкции оснований можно применять на грунтах любой сложности, но особенно целесообразно выбирать данный тип фундаментов в следующих случаях:

• На слабых грунтах плитная конструкция с рёбрами жёсткости будет хорошей альтернативой ленточному основанию глубокого заложения.
• В северных регионах из-за большой глубины промерзания стоимость устройства сильно заглублённой ленточной конструкции значительно повышается, поэтому лучше использовать плиту с повышенной жёсткостью.
• Также такие конструкции незаменимы на насыпных грунтах.

Стоит знать: при глубоком заложении грунтовых вод, а так же при строительстве на скалистых плотных грунтах устройство фундаментной плиты нецелесообразно с экономической точки зрения.

Преимущества и недостатки

Рёбра жёсткости способствуют тому, что вес от сооружения распределяется по всему периметру конструкции основания

Поскольку в конструкции такого основания объединены два типа фундаментов (ленточные и монолитные плитные), преимуществ у этой разновидности оснований много:

Что такое плавающий фундамент: классификация и технология монтажа

1. Основа подходит для построек со значительным весом.
2. Благодаря большой опорной поверхности сооружение надёжно защищено от деформаций.
3. В отличие от обычной бетонной плиты, конструкции с рёбрами устойчивы к деформациям на изгиб.
4. Рёбра жёсткости способствуют тому, что вес от сооружения распределяется по всему периметру конструкции основания.
5. Такая основа прекрасно сопротивляется силам морозного пучения грунта.
6. Плитные конструкции неглубокого заложения позволяют сократить объёмы земляных работ в сравнении с ленточным основанием глубокого заложения.
7. Возможность использования на грунтах любого типа, даже со слабой несущей способностью.
8. Конструкция подходит для монтажа на территориях с высоким УГВ.
9. Монолитная плита может выполнять функции пола цокольного или первого этажа.
10. Несущая способность плитной конструкции намного выше, чем у других типов оснований.
11. В отличие от обычного плитного основания в конструкции с рёбрами жёсткости можно немного уменьшить толщину плиты, что позволит сократить расход арматуры и бетона.
12. Благодаря плитной части снижаются точечные нагрузки на основание, что защищает рёбра жёсткости, воспринимающие на себя вес всего строения, от перегрузки.

Важно: плитное основание с перпендикулярно расположенными рёбрами обладает повышенной прочностью и жёсткостью.

Недостатков у таких конструкций не так много, но они всё же есть:

1. Объёмы трудозатрат на устройство основания и расход материалов значительные. Всё это существенно удорожает себестоимость конструкции.
2. Для монтажа потребуется привлечь строительную технику, что повысит расходы на возведение основания.

Классификация

Выделяют три разновидности ребристых плитных оснований:

• с рёбрами, направленными вниз (в этом случае монолитная плита покоится на каркасе в виде сплошной ленты);
• с рёбрами, направленными вверх (сплошная лента из элементов жёсткости покоится на монолитной плите сверху);
• комбинированный вариант расположения каркаса.

Рёбра, повёрнутые вверх, дополнительно выполняют функции цоколя. Они обязательно утепляются. Между ними можно прокладывать инженерные коммуникации, а также устанавливать системы тёплого пола. Монолитная лента, находящаяся на плите сверху, является опорой не только для несущих стен, но и для материалов, облицовывающих фасад, а также крышных конструкций и перекрытий.

Фундамент с элементами жёсткости, повёрнутыми вниз, напоминает мелкозаглублённое ленточное основание, которое жёстко связано с уложенной выше монолитной железобетонной плитой. Единственное отличие состоит в том, что конфигурация ленты в сечении трапециевидная, а не прямоугольная.

Технология устройства основания с рёбрами, направленными вниз, несколько проще, чем во втором варианте. Всё дело в том, что в этом случае не потребуется возводить висячую опалубку. Также во время заливки элементов жёсткости не нужно следить за уровнем бетонной смеси, который по закону физики может начать подниматься на участке соприкосновения с плитой.

Основные этапы устройства

Для фундаментной плиты с ребрами жесткости вниз требуется убрать не только слой плодородной земли под всей площадью строения, но и выкопать траншеи под бетонную ленту с учетом устройства щебеночто-песчаной подушки. До этого на участке производится предварительная разметка.

Дальнейшие работы выполняются в строгом соответствии с проектом:

• утрамбовывается основание;
• подсыпается щебень и песок;
• укладывается гидроизоляция;
• устанавливается опалубка;
• монтируются арматурные каркасы и сетки;
• заливается бетон.

Последовательность работ и дополнительные мероприятия (утепление, вывод коммуникаций, устройство дренажа и т.д.) указываются в технической документации. Она составляется с учетом индивидуальных условий, государственных нормативов и стандартов. Также следует придерживаться указаний и рекомендаций, изложенных в технологических картах.

Основания с рёбрами вниз

Плитные конструкции с рёбрами, направленными вниз, обычно используются вместо традиционного плитного фундамента

Плитные конструкции с рёбрами, направленными вниз, обычно используются вместо традиционного плитного фундамента. Это позволяет уменьшить высоту монолитной плиты, что значительно сокращает расход материалов. Иными словами понижение прочности из-за уменьшения толщины плиты компенсируется рёбрами жёсткости, усиливающими конструкцию по периметру и под несущими стенами.

Виды фундаментов для частного дома

Такой тип оснований очень напоминает ленточную мелкозаглублённую конструкцию с монолитной плитой сверху. Все части основания должны составлять единое целое, то есть быть сплошным монолитом. Именно поэтому к армированию плитного фундамента с элементами жёсткости стоит отнестись с особым вниманием.

Важно: жёсткость плитной конструкции с каркасом, направленным вниз, зависит от характеристики грунтов на участке и загруженности фундамента.

Преимущества таких конструкций:

• Отсутствие помех при устройстве подвального помещения, поскольку верхняя поверхность плиты достаточно гладкая.
• Более простая технология монтажа.

• Поскольку основание под плиту нужно тщательно трамбовать, приходится использовать дорогую высококачественную опалубку для элементов жёсткости. В противном случае геометрия короба может быть нарушена.
• Заливка раствором выполняется поэтапно (сначала – лента, а через неделю – плита). Это может привести к нарушению целостности конструкции, за счёт растрескивания защитного слоя бетона. В итоге долговечность такого фундамента будет небольшая.
• Чтобы под плитой проложить коммуникации, придётся обустроить специальные каналы, уложив капсулы и кожухи. Если этого не сделать, то ремонтные работы над инженерными сетями без вскрытия монолитной плиты провести не получится.

Совет: если в доме планируется подвал, то инженерные коммуникации лучше укладывать прямо по полу.

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.

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.

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

Источник