Технология фундамента плита с ребрами жесткости вниз

Плитный фундамент с ребрами жесткости вниз – особенности и этапы возведения

Устойчивость дома зависит от правильности выбора и соблюдения технологии устройства его подземной части. Плитные фундаменты наилучшим образом распределяют нагрузки на грунт. Но сплошной монолитный параллелепипед требует большого расхода строительных материалов, особенно в случае значительной площади строения, даже если его толщина будет составлять около полуметра. Сэкономить бетон поможет плитный фундамент с ребрами жесткости, являющийся прекрасной альтернативой мелкозаглубленной ленточной конструкции. Его устраивают в регионах с низким уровнем промерзания почвы, на участках с высоко расположенным горизонтом подземных вод, а также при наличии пучинистых грунтов.

Виды фундаментных плит

Монолитное основание под всей площадью дома выполняют плоским или рельефным, имеющим направленные вниз либо вверх ребра жесткости. В первом случае фундамент имеет равную толщину, а во втором – переменное сечение. Ребра жесткости придают конструкции дополнительную прочность, а плита делается тоньше обычной. В результате, объем бетона, требуемого для возведения подземной части строения, значительно сокращается.

Различают три вида ребристых фундаментов:

• с ребрами вверх – монолитная лента заливается по плите;
• с ребрами вниз – ленточная часть располагается под плитой;
• с комбинированным размещением ребер.

Монолитные ленты в обязательном порядке закладывают по периметру плиты и под несущими стенами. При большой площади строения, ребра ставят вдоль или поперек длинных сторон дома, либо в виде решетки. Высота ленточной и толщина плитной части фундамента определяется расчетом.

Верхние ребра дополнительно выполняют функцию цоколя. Между ними укладывается утеплитель и различные коммуникации, в том числе трубы, являющиеся частью системы «теплый пол». Возвышающаяся над уровнем земли монолитная лента служит опорой не только для несущих ограждающих конструкций, но и для материалов облицовки фасада.

Нижние ребра напоминают малозаглубленный ленточный фундамент, имеющий жесткое сопряжение с вышерасположенной бетонной плитой. Отличием является трапециевидная форма сечения усиливающих элементов. Технология возведения плиты с расположенными вниз ребрами жесткости намного проще устройства предыдущего варианта фундамента. В этом случае не требуется сооружать «висячую» опалубку и следить, чтобы при заливке ребер уровень бетонной смеси на участке плиты не начал подниматься, следуя законам физики, как это бывает при заполнении опалубки конструктивных элементов, обращенных вверх.

Плита, в которой ребра располагаются перпендикулярно друг к другу в виде решетки, обладает повышенной жесткостью и прочностью.

Ребристый монолитный фундамент слабо подвержен деформациям изгиба, чего не скажешь о тонкой бетонной плите. Он прекрасно переносит нагрузки, возникающие вследствие морозного пучения грунтов и неравномерных усилий, поступающих от верхней части здания. Плита позволяет снизить точечное давление на основание, вследствие чего ребра, принимая на себя основной вес строения, не перегружаются.

Основной областью применения плитных фундаментов является строительство домов на слабонесущих и насыпных грунтах. Но возводить его можно практически в любых условиях, хотя при глубоком залегании подземных вод и присутствии на участке изначально плотного грунтового основания, устройство фундаментной плиты считается не выгодным с экономической точки зрения.

Фундаментная плита с ребрами вниз

Схематично конструкцию можно представить в виде упругого листа, лежащего на пружинках. Их жесткость во многом определяется характеристиками залегающих на участке застройки грунтов и загруженностью фундамента. Естественно, что при значительной площади плиты, ребра могут работать в различных режимах, что необходимо учитывать в расчетах. Неравномерное деформирование, в этом случае, компенсируется более сложным армированием по сравнению с плоской плитой.

Ребра, прежде всего, позволяют уменьшить толщину основной части плитного фундамента. Конструкция не лишается прочности толстого параллелепипеда, но трудоемкость ее устройства увеличивается. В частности, требуется:

• выкопать траншеи под ребра жесткости;
• установить дополнительные каркасы и связать их с арматурными сетками плиты.

Кроме того, на стадии проектирования необходимо выполнить точные расчеты, учитывающие достаточно много факторов. Во внимание принимается неравномерность загрузки основания дома и разные условия залегания грунтовых слоев.

Преимуществом ребер жесткости, обращенных вниз, является отсутствие помех в подвальном помещении, так как верхняя поверхность плиты является гладкой. Но оказывается, что при устройстве такого плитного фундамента возникают определенные трудности даже при точном соблюдении технологии работ:

• для качественной трамбовки основания под плиту, предварительно следует установить жесткую, дорогую опалубку под ребра, иначе нарушится геометрия короба;
• поэтапная заливка бетонным раствором сначала лент, а затем через 3-7 дней – плиты, в дальнейшем может повлиять на целостность монолитной конструкции, что повлечет за собой нарушение защитного слоя бетона. Появившиеся незначительные трещины, в свою очередь, окажут влияние на срок эксплуатации фундамента;
• для прокладке коммуникаций, под плитой придется устроить специальные каналы, уложить кожухи или капсулы. Их отсутствие не позволит выполнять ремонтные работы, не вскрывая фундаментную конструкцию.

При наличии подвала, коммуникации рекомендуется укладывать по его полу.

Ребристая плита на склоне

Одним из недостатков плитного фундамента является невозможность его устройства на участке с перепадами высот. Но ребра жесткости, направленные вниз, допускается выполнять с переменным сечением. По сути, такая конструкция является гибридной. Она представляет собой монолитный ленточный фундамент с верхней плитой перекрытия и нижней бетонной подушкой. Верхняя часть ребер одновременно является цоколем дома.

Высота ленты может быть любой, но подошва всех участков располагается, как правило, на одном уровне. Ширина участков определяется, исходя из расчетных нагрузок. Центральная часть подушки всегда выполняется шире, тогда как крайние делаются примерно на 50 процентов у́же. Ребра жесткости переменного сечения помогают решить проблему возведения плитных фундаментов в условиях перепада высот.

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.

Источник

Плитный фундамент с ребрами жесткости вниз

Фундаментные плиты, как имеющие обширную площадь опирания, относят к категории жёстких конструкций. При возведении стен из лёгких кладочных материалов, прочность которых снижена из-за малой плотности, рекомендуется использовать именно жёсткие схемы формирования оснований. Фундамент плита — с ребрами жесткости вниз, или просто плавающая, может обустраиваться практически на любых грунтах, поэтому и считается лучшим выбором для жилого дома из теплоэффективных каменных материалов. Об особенностях данной конструкции можно узнать из этой публикации.

Характеристика плитного фундамента, основные требования к глубине заложения

Правила проектирования оснований (СП 22.13330) рекомендуют возводить на плитных фундаментах не только здания, конструкции которых чувствительны к неравномерным осадкам, но и объекты, строящиеся на сильнопучинистых грунтах. Классифицирующим признаком плит являются технологические особенности их строительства. Например, бывает сплошная плита, решётчатая, сборная, монолитная, а так же фундаментная плита с ребрами жесткости вниз или вверх.

В качестве второго признака рассматривают глубину заложения:

• Нормальная (глубокая). Такая плита, как и лента, закладывается ниже отметки промерзания, и чаще всего применяется при проектировании зданий с подвалом или цокольным этажом.
• Мелкая (поверхностная). Этот вариант заглубляется не более чем на 50 см, и называется плавающим. Такой фундамент способен перемещаться вместе с подвижным грунтом, потому и получил такое название.
• Незаглублённый вариант. Подошва такой плиты вообще не заглубляется, а находится на уровне планировочной отметки грунта. Для её устройства снимается всего лишь верхний слой почвы на толщину трамбуемой песчаной подушки. А сама плита будет на поверхности.

Глубина заложения плиты определяется в зависимости от таких факторов:

1. Наличия подвала.
2. Характера и величины воздействующих нагрузок.
3. Глубины фундамента примыкающего здания или закладки коммуникаций.
4. Рельефа застраиваемого участка.
5. Результатов геологических изысканий, которые выявляют не только прочностные и физические свойства верхнего слоя грунта, но и характер напластований, наличие пустот и слоёв, склонных к разжижению и скольжению.
6. Гидрогеология стройплощадки (наличие верховодки, залегание водоносных слоёв и агрессивность грунтовой воды).
7. Уровень промерзания в регионе с учётом типа грунта (если в Москве суглинки промерзают на 1,35 м, то крупные пески на 1,76, а крупнообломочные грунты и вовсе на 2 м).

Глубина заложения считается от планировочной отметки грунта (при наличии подвала — от его пола), до подошвы фундамента или, если имеется подбетонка, до её низа.

При выборе глубины заложения следует учитывать, что под подошвой плиты не должно быть низкопрочных слоёв малой толщины. Такой слой лучше вообще удалить и заменить его более толстой песчаной подушкой – либо просто углубить фундамент. Во избежание лишних затрат на водопонижение, закладывать плиту всегда лучше выше отметки расположения грунтовых вод.

Если деформируемость грунта и его невысокая несущая способность вынуждают слишком заглублять фундамент, имеет смысл отдать предпочтение свайному основанию, на которое может опираться не только ростверк, но и сама плита.

Взаимное расположение УГВ (подземные воды) и УПГ (отметка промерзания) является определяющим фактором. При промораживании любой грунт увеличивается в объёме, давая значительную осадку при оттаивании. А если он ещё и водонасыщенный (например, в районах с обильным таянием снегов), этот процесс сопровождается формированием прослоек льда с переменной толщиной. Их таяние вообще приводит к резкому уменьшению несущей способности грунта, и как следствие, существенным деформациям в нём.

Избежать подобных проблем можно только благодаря правильно рассчитанной глубине заложения. Уменьшить её можно только таким путём:

• предусмотреть постоянную тепловую защиту фундамента;
• произвести дренирование грунта по периметру (кольцевой дренаж);
• частичная или полная замена в котловане пучинистого грунта на непучинистый;
• защитить обмазкой и приклеенным рулонным материалом не только горизонтальную поверхность плиты, но и вертикальную, так как в этих места плита может смерзаться с грунтом.

Виды фундаментных плит

Существует немало схем устройства плитных фундаментов, и вот основные из них:

Это обычная плавающая незаглубляемая плита. На картинке представлен вариант на песчано-гравийной подушке. Она обычно устраивается там, где высока вероятность деформации грунта в продольном направлении, из-за которой может возникать скольжение. Насыпная подушка как раз и призвана предупредить такой вариант развития событий.

Важно: Без подстилающего песчаного слоя плиту можно формировать только в том случае, когда грунт по структуре и прочности способен справляться с передаваемыми нагрузками без неравномерного осаживания.