- Плитно-ростверковый монолитный фундамент
- Виды плитно-ростверковых фундаментов
- Особенности плитного фундамента с ростверком
- Описание монолитной фундаментной плиты
- Что такое ростверк фундамента
- Плюсы и минусы плитных фундаментов
- Виды монолитных плит с ростверком
- В каких случаях применяется монолитная плита с ростверком (вверх и вниз)
- Схема устройства ростверка
- Процесс изготовления ростверковой плиты
- Особенности устройства подфундаментного пирога
- Утепление плитного фундамента с ростверком
- Формирование плиты
- Заключение
Плитно-ростверковый монолитный фундамент
Плитный фундамент, усиленный ростверком, по праву относится к самым надежным и универсальным, при таком исполнении основание воспринимает значительные весовые нагрузки и практически не зависит от типа грунта. Единственным, но существенным ограничением этой технологии является затратность. Выбор конкретного вида ростверка, толщина плиты, потребность в утеплителе и другие нюансы также обосновываются расчетами, при малейшем сомнении в своих силах проектирование и строительство доверяют специалистам.
Описание конструкции, варианты применения
Монолитное основание с ростверком также известно застройщикам под термином перевернутая чаша, к его отличительным особенностям относят заливку армированной бетонной прослойки под всей площадью дома с одновременным заложением вертикальных ребер жесткости по периметру и под будущими капитальными внутренними стенами.
Такое исполнение обеспечивает плите максимальную несущую способность, поднимает ее на любую нужную высоту, тем самым увеличивая независимость от однородности или степени увлажненности грунта. Эффект усиливается при заполнении пространства под монолитом дренажными материалами или утеплителем.
В отличие от классического свайного ростверк в таких фундаментах выполняет прежде всего функции цоколя и ребер жесткости, а не обвязочные, исключение представляют лишь комбинированные разновидности. Его наличие позволяет снизить толщину монолитной плиты с рекомендуемых нормами 50 см до 20-25 см, что в целом положительно сказывается на итоговой величине затрат.
В классическом исполнении бетонирование ростверка и площадки проводят одновременно, с жестким соединением арматурного каркаса. Исключения делаются редко (для деревянных домов допускается его сооружение из бруса, для небольших хозяйственных построек – из блоков или металла), по сути этот элемент является опорой дома.
Такой тип выбирают прежде всего при планировании возведения больших домов со стенами из тяжелых материалов (в частном строительстве – трехэтажных коттеджей из камня и кирпича) и сомнении в несущих способностях почвы. При заложении целесообразен отказ от подвала, но нет необходимости в организации полов по грунту. Технология также уместна при высоком риске горизонтального или вертикального смещения отдельных пластов земли, сезонном подтапливании или сильном напоре грунтовых вод в весеннее время.
Виды плитно-ростверковых фундаментов
Конструктивные различия проявляются в степени заглубления в землю и месте расположения вертикальных ребер жесткости. В зависимости от первого фактора выделяют:
- Фундаменты без заглубления, с поднятием монолита выше нулевой отметки или укладкой непосредственно на грунт. К преимуществам такого варианта относят сокращение времени работ, но он возможен не на всех типах почвы.
- Монолитную плиту мелкого заложения, являющуюся самой распространенной и востребованной и требующей подготовки котлована глубиной не менее 50 см.
- Основания, заглубленные ниже линии промерзания.
Последний тип является самым затратным и выбирается при совпадении ряда условий: наличии в проекте подвала, отсутствии устойчивых слоев на глубине до 1,7 м и потребности в основе с высокими несущими способностями. В этом случае ростверк опирают на залитый по грунту и при необходимости защищенный утеплителем монолит и выводят до верхнего уровня цоколя, его ширина совпадает или превышает толщину несущих стен. В сравнении с обычной заглубленной лентой этот вариант считается более надежным, при его реализации подвальное помещение хорошо защищено от подтапливания.
Термин плита или чаша с ростверком чаше используется по отношению к первым двум видам. В зависимости от конструктивного расположения и функций вертикальных ребер выделяют две группы:
- Основания с ростверком вниз. При таком исполнении плита всегда выполняет функции пола первого этажа и в проекте нет подвала. К плюсам относят равномерное распределение весовых нагрузок и отсутствие необходимости в дополнительном перекрытии, к минусам – сложности при скрытии коммуникаций и проведении этапа бетонирования, опалубку для таких ребер жесткости чаще всего делают несъемной.
- Плиты с верхним ростверком, дающие возможность обустройства подполья и поднятия стен цоколя на любую нужную высоту. При таком исполнении полностью проявляются преимущества монолита, степень заглубления ограничена лишь бюджетом. Дополнительное пространство между плитой и перекрытием первого этажа используется с разными целями: от скрытия коммуникаций и элементов системы обогрева до размещения утеплителя.
Выбор второго варианта упрощает процесс размещения труб лишь частично, конструкция в любом случае должна быть монолитной. На практике это означает, что расположение отверстий для водопроводных или канализационных труб продумывается еще на стадии составления проекта, сверление плиты или стен цоколя относят к грубым нарушениям технологии. Для увеличения ремонтопригодности все коммуникации рекомендуют заводить через боковые грани, при невозможности такого монтажа трубы стоит защитить соответствующими каналами или кожухами.
Этапы возведения монолитного фундамента с ростверком в целом стандартные: исходя из данных расчетов закупаются стройматериалы или заказывается бетон, проводятся разметка и земляные работы, подготавливается подложка, сооружение армируется и заливается раствором. Среди отличительных и обязательных к выполнению условий выделяют:
1. Заложение плиты толщиной не менее 20-25 см с двумя рядами продольного армирования как минимум. Конструкция усиливается объемной сеткой при шаге ячеек не более 20 см и привязкой каркаса ростверка. Общее сечение арматуры при этом превышает 0,3 % от площади плиты в размере, для цоколя этот минимум составляет 0,1 %.
Защитный слой бетона поддерживается на уровне 3 см снизу и 4 сверху, отклонение в большую сторону допустимо (в пределах 7 см), в меньшую – нет.
2. Обеспечение свободного доступа к опалубке плитного фундамента со всех сторон, тщательную подготовку стенок и дня котлована. Для продления срока службы и увеличения комфортности рекомендуют защитить плотным и влагостойким утеплителем (слоем Пеноплекса или его аналогами толщиной от 10 см), гидроизоляцию подошвы и стенок проводят в любом случае. Лучшие результаты при этом достигаются при комбинировании рулонных и обмазочных изделий.
3. Заложение подушки под плитой из слоя песка и щебня общей толщиной от 20 до 40 см. Каждые 10 см такой прослойки тщательно уплотняются с помощью виброоборудования или вручную, грунт и сыпучий материал разделяют геотекстилем. Потребность в укладке дренажных труб по периметру основания зависит от УГВ и определяется путем анализа почвы на участке. В схему пирога они включены с условием обязательного уклона, объединения в единый контур и наличием смотровых труб на всех углах здания. В расширении котлована при этом нет необходимости, дренажные элементы размещают непосредственно под подошвой плиты или ростверка.
4. Выполнение этапа бетонирования без перерывов с тщательной выгонкой пустот воздуха. Наружная сторона опалубки фундамента закладывается заранее, внутренняя – сразу же после схватывания плиты. При размещении ростверка снизу бетонирование всей конструкции выполняют за 1 день.
5. Обеспечение стандартного влажностного ухода. Монолитное перекрытие из плиты и ростверка набирает окончательную прочность через месяц после заливки, в течение первой недели бетон сбрызгивают водой и накрывают пленкой. Работы при этом ведутся исключительно в теплое время года.
6. Защиту бетонных поверхностей основания гидроизолирующими составами перед возведением стен.
Заложение влагостойкого утеплителя, дренажных труб и увеличение толщины подушки относят к необязательным, но рекомендуемым мерам, конечной целью которых является достижение максимального срока службы.
Снизить трудоемкость работ помогает спецтехника и вибрационное оборудование, используемое при подготовке котлована, трамбовки подушки и уплотнении бетона. С учетом большого объема заливаемой конструкции раствор стоит заказывать на заводе, избежать ошибок помогает подробный план действий.
Источник
Особенности плитного фундамента с ростверком
Ещё пару десятков лет назад приоритет применения сплошных фундаментов (они же плитные) принадлежал многоэтажному строительству — на таких основаниях возводились здания на неравномерно сжимающихся слабопрочностных грунтах. Однако с появлением эффективных материалов, предназначенных для строительства малоэтажного жилья, плитный фундамент с ростверком обрёл вторую жизнь. В чём его преимущества, и каковы особенности устройства, будет рассказано в данной статье.
Описание монолитной фундаментной плиты
Плита, как и все другие виды фундаментов, может закладываться ниже границ промерзания грунта, но такое решение целесообразно, только когда в здании спроектирован цокольный этаж. В остальных случаях она применяется либо в качестве незаглублённого фундамента (с глубиной заложения до 50 см), либо вовсе поверхностного.
- Устройство сплошного монолита связано с немалой потребностью в бетоне, и такое решение для некоторых зданий может оказаться невыгодным. Наиболее целесообразно применять плиту для домов и прочих построек с небольшим размером в плане, когда не нужно высоко поднимать цоколь.
- Удобно, когда поверхность фундамента может служить черновым полом, хотя монолитная плита фундамента с ростверком – не совсем такой вариант. Пирог пола здесь приходится собирать довольно внушительный, но в любом случае под ним есть надёжное основание, которое никогда не будет проседать так, как это в каждом втором случае происходит с полами по грунту.
- Отличие плит друг от друга заключается в том, что они проектируются не только в плоском варианте, но и могут иметь выступы, именуемые рёбрами жёсткости. Выступы эти могут быть направлены как вниз, так и вверх, и располагаются под вертикальными несущими конструкциями (стенами, колоннами).
- Наличие рёбер, которые забирают основные нагрузки на себя, позволяет уменьшить толщину самой плиты, снизив расход бетона. Но их армирование осуществляется более интенсивно, да и трудоёмкость устройства конструкции повышается из-за более сложных форм опалубки и каркаса. В плоских плитах эти этапы работ предельно просты, поэтому для самостоятельного исполнения частные застройщики применяют именно этот вариант.
Толщина плиты, конечно, зависит от суммы воздействующих нагрузок, но благодаря большой площади опоры может назначаться исходя из величины шага между несущими стенами (колоннами). Для плоских плит это обычно 1/6 пролёта, а для ребристых – 1/8 или даже 1/10.
Что такое ростверк фундамента
Чтобы любому читателю было понятно, о чём идёт речь, разберёмся, что это такое: «ростверк фундамента».
Разновидностью ребристой конструкции является плитно-ростверковый фундамент, у которого рёбра жёсткости направлены вверх и замкнуты по периметру всех стен. Именно эти рёбра и называют ростверком за схожесть с одноимённой конструкцией, хотя это название не совсем корректное.
Почему так можно понять, обратившись за разъяснением к стандарту 58033, в котором представлена официальная строительная терминология. Термин «ростверк» обозначает конструкцию, обвязывающую головы свай, и передающую на них нагрузки. Плита – это не свайное поле — тем не менее, в своде правил 22.13330, являющемся пособием по проектированию оснований, по отношению к направленным вверх рёбрам жёсткости применяется название «плитный ростверк».
Направленные вверх рёбра жёсткости напоминают по форме и ленточный фундамент. Разница лишь в том, что лента передаёт нагрузки непосредственно на грунт, а ростверк – на другую конструкцию фундамента. Так как ростверковые балки служат опорным основанием для стен дома, то по своей сути являются монолитным цоколем.
Плюсы и минусы плитных фундаментов
Что такое ростверк в строительстве фундамента, мы разъяснили. Теперь рассмотрим, какие преимущества приобретает плита, жёстко связанная с направленными вверх рёбрами.
| Плюсы | Минусы |
| Возможность применения на проблемных грунтах: глубоко промерзающих, водонасыщенных, просадочных, пучинистых. | Большой расход бетона и металла. |
| Большая площадь опоры гарантирует пространственную устойчивость здания, исключает вероятность крена и неравномерных осадок. | Если сравнивать с другими фундаментами, плита имеет более высокую себестоимость. |
| Фундамент плита с ростверком – идеальный вариант устройства цокольного этажа. | Опалубку приходится формировать дважды – сначала под саму плиту, а потом под ростверковую часть. |
| Наличие ростверка избавляет от необходимости возводить цоколь, что компенсирует часть расходов на устройство конструкции. | Много времени уходит на ожидание набора прочности бетона, ведь заливку верхних рёбер жёсткости невозможно произвести одновременно с плитой. |
| Единственный вариант плиты, который подходит для строительства подвала. Горизонтальный и вертикальный монолит образует герметичную чашу, которой при нормальной гидроизоляции не страшны даже напорные грунтовые воды. | Такой вид фундамента не подходит для установки на рельефе с перепадами отметок. В таких условиях сложным был бы не только монтаж, но и проектирование. |
| Если в устройстве цокольных помещений нет необходимости, подошва плиты закладывается неглубоко, что минимизирует объём вынимаемого грунта. | Отметка чистого пола совпадает с верхом цоколя, поэтому, прежде чем сформировать напольное покрытие, расстояние между ним и плоскостью плиты приходится заполнять песком и утеплителем, что влечёт дополнительные расходы. |
| При неглубоком заложении очень маленький расход материалов на опалубку. | Трудности доступа к подземным участкам коммуникаций для замены или ремонта. Приходится закладывать дублирующие линии. |
| Плита обладает высокой несущей способностью, а благодаря жёсткой связке с ростверком, обеспечивает стенам здания статичность. Это весьма ценное свойство фундамента, на который опираются стены из низкоплотных каменных материалов (газобетон, пеноблок, поризованная керамика). | |
| Учитывая, что утеплитель можно установить как под плитой, так и поверх неё, полы в доме получаются очень тёплыми даже без устройства напольных греющих систем. |
Виды монолитных плит с ростверком
Мы уже выяснили, что ростверком плитного фундамента называют рёбра жёсткости (отсюда и название «ребристые»). Направленность рёбер может быть разной, и по этому признаку сплошные основания делят на два вида:
- Плиту с толстым краем — у неё выступы направлены в грунт (рёбра вниз).
- Плиту с ростверком, рёбра которой направлены в сторону стен здания и образуют чашу.
В каких случаях применяется монолитная плита с ростверком (вверх и вниз)
Направленные вниз рёбра жёсткости дают большую статичность при высоком уровне морозного пучения, в условиях переувлажнённых грунтов, а так же при больших нагрузках от каменных стен. Такой вариант хоть и формируется сложнее, но из-за меньшей толщины горизонтальной части имеет более низкую себестоимость по сравнению с плоской плитой.
Наличие выступов в грунте позволяет заложить под подошвой конструкции толстый слой пенополистирольного утеплителя, который не только нейтрализует воздействие сил пучения, но и является отличным гидроизолятором. Вкупе с правильным дренажом, такой фундамент избавляет от многих эксплуатационных проблем – не говоря уже о том, что он практически не поддаётся изгибающим усилиям.
О достоинствах плит с рёбрами, направленными вверх, мы уже говорили, повторяться не будем. Скажем только, что такие конструкции рекомендованы для применения при нагрузках, превышающих 10 000 кН, и обеспечивают наибольший уровень жёсткости фундамента. Рёбра армируют аналогично ленточным фундаментам, плитную часть – вязаными или сварными сетками в два уровня, образующими объёмный каркас с многократным запасом прочности.
Схема устройства ростверка
Если плиту с направленными в грунт рёбрами устраивают только в малозаглублённом варианте, то при расположении ростверка сверху она может закладываться не только на поверхности, но и на глубине, необходимой для устройства цокольного этажа или полноценного подвала. В первом случае монолитные рёбра играют роль цоколя, а во втором, благодаря большой высоте, выполняют функции стен подвала.
Разница в этих конструкциях заключается в высоте вертикальных стенок чаши, которая диктует неодинаковый принцип формирования пола. Чтобы было понятно, как это делается в том или ином случае, предлагаем для наглядности две схемы устройства ростверка:
| Схема | Пояснение |
| Вариант 1. С невысоким поверхностным ростверком
Когда плита закладывается с небольшим заглублением, высота рёбер составляет не более 30 см. Если цоколь нужно поднять повыше, его высоту, как показано на этой схеме, добирают за счёт кирпичной кладки. Если необходимости в этом нет, возводить стены из газоблоков или другого материала начинают непосредственно на верхней плоскости ростверка. Однако уровень пола в помещении не может быть ниже подошвы наружных стен, поэтому разницу в отметках нужно ликвидировать. Основной материал для заполнения этого пространства – песок. Толщину засыпки определяют так: отмечают нулевую отметку (чистого пола); суммируют толщины финишного покрытия, бетонной стяжки (в ней может быть заложена система тёплого пола) и утеплителя. Остальное расстояние и заполняется песком. Примечание: В качестве утеплителя могут применяться не только плиты ЭППС, но и керамзит. Этот вариант используют, когда общая толщина достаточно большая из-за увеличенной высоты ростверка. Керамзит насыпают на толщину минимум 15 см, а оставшееся пространство заполняют качественно уплотняемым песком. | |
| Вариант 2. Высокий ростверк на заглублённой плите
При устройстве глубоко заложенной плиты ростверк превращается в полноценные стены, высота которых соответствует высоте помещения. Поэтому, как и в случае с обычной плоской плитой, здесь финишное покрытие можно формировать прямо по поверхности плиты фундамента. На заметку: Элементы греющей напольной системы можно заложить и в саму плиту, но гораздо проще внедрить их в толщу плиточного клея, или, к примеру, уложить под ламинат. Конкретное решение принимается в зависимости от того, какой именно материал использовать для отделки пола. Процесс изготовления ростверковой плитыГлавными параметрами плиты, минимальные значения которых приводятся в СП 52-103, являются классы используемого для заливки бетона: от В20 на сжатие, и не ниже W6 по водонепроницаемости.
На заметку: Если стена двухслойная – к примеру, из газоблоков с отделкой по системе вентфасада, верхняя часть цоколя может расширяться в виде консоли. После отделки, при которой впадину заполняют утеплителем, выступа будет не видно. Особенности устройства подфундаментного пирогаГоризонтальная часть поверхностной плиты может образовывать с ростверком идеальный прямоугольник, а может иметь и небольшой выступ по контуру, предназначенный для монтажа облицовки или установки утеплителя.
При строительстве на переувлажнённых грунтах смысл в устройстве песчаной подушки пропадает, так как будучи насыщенным влагой, песок превращается в обычный пучинистый грунт. В такой ситуации увеличивать толщину засыпки нет никакого смысла — под плитой лучше смонтировать утеплитель, который и будет гасить действие сил морозного пучения. Утепление плитного фундамента с ростверкомДля горизонтального утепления фундаментов может использоваться только один вид утеплителя – это плитный экструзионный пенополистирол плотностью не ниже 45 кг/м³. Никакие другие материалы не могут выдерживать нагрузки от веса дома, и к тому же быть столь эффективными по теплопроводности. Оптимальная толщина изоляционного слоя, закладываемого под подошву плиты, составляет 100 мм. Больше требуется только в том случае, когда чаша фундамента «смотрит» рёбрами вниз, и пенопластом закладывается всё пространство между выступами. Для монтажа берут ЭППС с фальцевыми торцами (кромка-четверть, обеспечивающая Г-образное соединение). Резать его можно чем угодно: лобзиком, болгаркой, ножовкой. Для герметичной заделки стыков используют эластичный герметик на полиуретановой основе – его применяют в том случае, когда зазор по линии соединения получился больше 5 мм.
На вертикальные поверхности плиты утеплитель можно приклеить после затвердевания бетона. Но гораздо проще заложить листы ЭППС в опалубку, и они сами сцепятся с бетоном за счёт адгезии схватывающейся смеси. Мало того, можно использовать Г-образные элементы заводской готовности из пенопласта, которые будучи установленными по периметру будущего монолита, играют роль недемонтируемой опалубки. Формирование плитыКаркас плиты, не имеющий нижних рёбер жёсткости, проще всего собирать не из отдельных стержней, а из готовых сеток. Поэтому опалубку собирают первой, поверх гидроизоляционной прослойки, отделяющей каркас от утеплителя или песчаной подушки. Точно выставленные по уровню, борта опалубки служат своеобразной обноской, на которой очень удобно отмечать положение нижнего и верхнего уровней армирования и верха плиты. Оси каркаса выносятся с помощью нивелира, мелом прорисовываются на основании. Армировать начинают не сразу по всей площади, а отдельными блоками. Нижний ряд сеток раскладывают в пределах блока и устанавливают на пластиковые подставки, за счёт которых обеспечивается защитная бетонная оболочка снизу.
Верхние сетки крепятся к нижним посредством устанавливаемых вертикально плоских каркасов (их ставят на ребро через каждые 40 см). Чтобы зафиксировать верхнюю сетку на нужном уровне для выполнения соединений, используются гнутые элементы из арматуры. Строители называют их лягушками, они и обеспечивают нужный отступ между уровнями армирования при определённой толщине плиты. Закончив сборку каркаса по всем блокам, арматурщики приступают к установке закладных деталей ростверковой части плиты, хотя заливать рёбра будут уже после. Основой «скелета» формируемой поверх плиты ленты, являются П-образные хомуты. Они устанавливаются вертикально с определённым шагом, и привязываются проволокой к нижней и верхней горизонтальной сетке.
После того, как основная плита будет забетонирована и распалублена, хомуты, формирующие контур ростверка, обвязывают рабочей арматурой. По окончании сборки каркаса рёбер, вдоль них с двух сторон устанавливают щиты опалубки, после чего производится уже бетонирование цокольной части.
ЗаключениеПлита фундамента является наиболее надёжным основанием для любого дома. Монолитный, связанный с ней арматурой ростверк, обеспечивает максимальную пространственную жёсткость стенам. Ведь при создании ячеистого бетона во главу угла ставится не столько прочность на изгиб и сжатие, сколько теплопроводность – а её низкий уровень достигается путём снижения плотности. Имея в основании дома плиту с монолитным цоколем, вы будете избавлены от любых проблем, связанных с нестабильностью грунта, из-за которых на газобетонной кладке чаще всего и появляются трещины. Источник |
