Толщина плиты фундамента подвала

Плитный фундамент для дома с подвалом

Дороговизна плитного фундамента в перспективе с лихвой оправдывает себя при строительстве дома на сложных грунтах, к которым относятся пучинистые, сильно сжимаемые, просадочные и т.д. Фундаментная плита, имея большую площадь распределения нагрузки, гарантирует стабильность основания и целостность надстройки.

Классический плитный фундамент сооружается ниже глубины промерзания грунта. Существует также и другой вид – плавающий плитный фундамент, который заглубляется на 60-80 см ниже поверхности. Оба варианта исключают любые подвижки стен относительно друг друга, поскольку конструктивно они составляют с фундаментной плитой единое целое. Но в этой статье речь пойдет только о классическом варианте – т.е. заглубленном ниже уровня промерзания. Одно из преимуществ такого фундамента – возможность постройки дома с подвалом.

На начальном этапе сооружения классического плитного фундамента проводится подготовка участка, на котором запланировано строить дом. При помощи теодолитов и рулетки на поверхность земли наносят контуры будущего здания. Наличие цокольного этажа в проекте дома потребует рытья котлована. Выемка грунта производится экскаватором, после чего дно котлована выравнивается вручную и тщательно трамбуется.

Линейные размеры котлована должны превышать размеры будущей фундаментной плиты на 2 м. Запас необходим для проведения дренажных работ. Сначала сооружают пластовый дренаж, для чего вдоль основания фундамента выкапывают дренажные траншеи сечением 40×40 см. Затем приступают к сооружению пристенного дренажа. По углам будущего фундамента устанавливают дренажные колодцы. По дренажным траншеям стелют геотекстиль, а поверх него насыпают слой щебня. Сверху укладывают двухслойные перфорированные трубы из полиэтилена, которые затем засыпают гранитным щебнем фракцией 20-50 мм. Чтобы дренажный слой не заиливался, его сверху также укрывают геотекстилем.

Когда дренаж готов, можно приступать к установке опалубки фундаментной плиты. Ее линейные размеры должны превышать проектные размеры фундаментной плиты на 15 см. На дне котлована устраивают гравийную подушку общей толщиной 200 мм. Для подушки используют гравий с фракцией 40-60 см. Насыпают несколько слоев, тщательно трамбуя каждый из них.

На готовой подушке выполняют т.н. подбетонку – подготовительную стяжку толщиной 40 мм. Бетонирование производят пескобетоном М300. Щебень постепенно проливают пескобетонным раствором, чтобы получить корочку. Подготовительная стяжка необходима для последующего выполнения гидроизоляционных работ.

Для гидроизоляции чаще всего применяются рулонные битумные материалы. Перед их наклейкой цементное основание покрывают грунтовкой, состоящей из 40% битума и 60% солярки. На подготовленное таким образом основание настилают два слоя рулонной оклеечной гидроизоляции. Края отдельных полотен сваривают при помощи газовой горелки, выдерживая при этом нахлест около 5-7 см. Гидроизоляционный ковер должен выступать за пределы бетонной подготовки на 1 м с каждой стороны. Эти выпуски потом поднимают и приклеивают к бетонным стенам.

Поверх гидроизоляции выполняется защитная цементно-песчаная стяжка толщиной 40 мм, которая обеспечивает защиту гидроизоляции от механических повреждений. На этом подготовка основания закончена. Дальше устанавливают опалубку уже непосредственно под отливку самой плиты.

Фундаментная плита состоит из арматурного каркаса и бетонной заливки. Прочность и долговечность плиты во многом зависит от правильности выполнения связки арматурных стержней. Нередко фундаментную плиту армируют двумя арматурными сетками и арматуры класса А-III диаметром 12 или 16 мм при размере ячейки 200×200 мм. Одна сетка устанавливается внизу, а другая ближе к верху опалубки. Между ними в качестве опор применяют компенсаторы из пластика, которые равномерно распределяют арматурные прутья в конструкции фундаментной плиты и обеспечивают заданное расстояние от поверхности.

Арматурный каркас имеет вертикальные выпуски длиной 1,7 м под наружные стены и 1,2 м – под внутренние. Эти стены будут работать, как ребра жесткости.

К заливке бетона в опалубку приступают после окончательной проверки правильности и устойчивости арматурного каркаса. Фундаментную плиту отливают из бетона марки М300-М400. Бетона требуется много, а заливку плиты лучше проводить одним этапом. Поэтому бетон доставляют сразу в больших объемах и выливают из миксеров в котлован при помощи бетононасосов. Для плиты 20×20 м² при толщине 0,5 потребуется около 200 м³ бетона, учитывая подбетонку. Для уплотнения бетона и удаления воздушных пузырей при заливке плиты лучше применять вибраторы.

Бетонное покрытие, застывая, может потребовать определенных действий. Если стоит жаркая погода, то поверхность следует поливать водой, компенсируя испарившуюся воду, которая необходима для гидратации цемента. Можно не поливать, а просто накрыть плиту пленкой на первые 2-3 дня, но это только в крайнем случае.

Уже через несколько дней после заливки плиты можно приступать к сооружению монолитных стен подвала. Торчащие арматурные выпуски вяжутся проволокой с горизонтальными прутами, образуя пространственный каркас, составляющий основу стен. Дальше сооружается опалубка стен из ламинированной фанеры толщиной 18 мм. Заливку стен выполняют также при помощи бетононасоса и по возможности с минимально короткими перерывами, чтобы не было «холодных» швов, которые уменьшают прочность столь важных несущих конструкций.

Замена бетонной подготовки профилированной мембраной

Подбетонка является не самой дешевой частью фундаментной плиты. Чтобы ее выполнить, необходимо углубиться в землю примерно на 10 см ниже проектной отметки фундамента. А это в свою очередь – дополнительные трудозатраты и немалые объемы вынутой земли, которую надо куда-то девать.

Другой причиной поиска альтернативы бетонной подготовки для плитного фундамента может быть зимнее строительство. Для подбетонки, выполняемой зимой, придется использовать противоморозные добавки и укрывать площадку тепляком. Летом свои сложности – необходимо поливать бетон или закрывать пленкой.

В европейских странах уже достаточно давно бетонную подготовку заменяют профилированными мембранами из полиэтилена высокой плотности. Прочность этих мембран на сжатие достигает 25 т/м². Их шипы выступают на 0,8 см. Применение профилированных мембран тоже требует выборки грунта, но объемы гораздо меньше, чем в случае выполнения обычной подбетонки. Толщина песчаной или щебневой подсыпки составляет всего 1-2 см. Можно аккуратно выбрать грунт, разровнять дно котлована и тем самым вообще обойтись без подсыпки.

Шипы мембраны должны быть направлены вниз, при этом нахлест полотен составляет 10 см. Всего за полчаса можно создать надежную подготовку вместо 1-2 дня в случае с подбетонкой. Выполняемая сверху стяжка, благодаря мембране, не будет терять молочко, и таким образом не потеряет прочность. С другой стороны мембрана противостоит намоканию снизу, но для этого нужно проклеить стыки полотен специальными герметизирующими лентами. Но не стоит воспринимать мембраны как полноценную гидроизоляцию. Впрочем, и дополнительную гидроизоляцию поверх них не устраивают. Это означает, что замену подбетонки на профилированную мембрану производят только в случае достаточно низкого уровня грунтовых вод – не менее 30 см ниже фундаментной плиты. Следует также отметить, что существуют мембраны, которые одновременно обеспечивают и противорадоновую защиту.

При применении профилированной мембраны арматурный каркас обязательно устанавливают на подставки из дерева или пластика. Дистанция между подставками составляет 70-90 см.

Источник

Сколько должна составлять толщина плиты фундамента и как правильно сделать расчеты показателя?

Толщину плитного фундамента рассчитывают на основании норм соответствующих сводов правил и СНиП.

Зная оптимальную величину параметра, застройщик может оставаться уверенным в прочности основания под строящееся сооружение, а также определить потребность в количестве бетона для плиты.

В статье расскажем о том, какой должна быть толщина фундамента из монолитной плиты, от чего зависит цифра и как сделать правильные расчеты.

От чего зависит показатель?

Плита в рассматриваемом случае представляет собой монолитное армированное основание под всей площадью сооружения.

Силовая конструкция состоит из принципиально значимых слоев:

1. уплотненной подушки из нерудных материалов;
2. теплоизолятора и гидроизолятора;
3. подбетонки, а также непосредственно бетонной плиты со вмурованным арматурным каркасом.

Толщина монолита определяет прочность и надежность основания и зависит от ряда параметров, в том числе:

• характеристик грунта под опорной площадью основания;
• глубины закладки силовой конструкции;
• проектных нагрузок, которые определяются конструктивными особенностями сооружения, условиями эксплуатации, климатическими условиями в регионе.

Профессиональные проектировщики учитывают все перечисленные факторы, для чего требуется доскональное понимание технологии и опыт в закладке плитных конструкций.

• толщины арматуры;
• промежутка между арматурными поясами;
• толщины бетона над и под арматурным каркасом.

Как правило, если сложить три указанных параметра, то получают значение толщины плиты в пределах от 0,2 до 0,3 м. Конечный показатель регулируют, учитывая особенности грунта, равномерность залегания пород и сложность конструкции будущего здания.

Помимо косвенной оценки, которую дают практикующие строители, согласно установленным нормам необходимо проверять выбранную толщину плиты относительно параметра – оптимальное удельное давление сооружением на грунт (подробнее в таблице).

Если давление, которое по проекту будет оказывать здание на грунт, будет отличаться от справочного значения не больше, чем на 25% в большую или меньшую сторону, то считают, что толщина плиты выбрана правильно.

Оптимальное значение распределенной нагрузки (кгс/см²) в зависимости от типа грунта
пластичные глины, супеси	0,50
плотные пески, суглинки	0,35
пески средней плотности, твердая глина	0,25

Минимальные цифры по СНИП, СП

Согласно действующим стандартам (СНиП 2.02.01-83 и СП 50-101-2004), минимальная высота всего фундаментной конструкции с учетом всех слоев будет равна не меньше 0,6 м, при этом минимальная толщина самой плиты – 0,10–0,15 м.

При условии соблюдения правил СНиП и СП, наименьшее значение параметра допускается использовать в том случае, если выбран бетон марки не ниже М300 с прочностью В22,5.

Для того, чтобы обеспечить необходимый резерв прочности, застройщик должен провести армирование плиты, что в конечном счете позволит фундаменту быть стойким к деформирующим воздействиям со стороны грунта.

Выбор необоснованно толстой плиты приведет не только к перерасходу материальных и трудовых ресурсов. Значительное давление со стороны дома вместе с монолитным фундаментом со временем будет сопровождаться проседанием конструкции в грунте.

Чрезмерно «легкое» давление, свою очередь, приведет к тому, что плита будет перемещаться при малейших подвижках грунта (например, при оттаивании земли весной), уменьшая эксплуатационный ресурс всей постройки.

Исходя из вышеизложенного следует, что в задачи проектировщика входит выбор минимальной допустимой толщины плиты в зависимости от типа грунта, суммарных нагрузок и других факторов.

Усредненные показатели для разных строений

Разброс допустимых значений толщины плиты монолитного основания достаточно невелик. В частном домостроении можно ориентироваться на следующие показатели:

Тип постройки	Толщина плиты, м
Легковесные постройки, садовые сооружения	0,10–0,15
Кирпичные туалеты, гаражи, бани	0,15–0,20
Одноэтажный каркасный, деревянный или пенобетонный дом	0,20–0,25
Одноэтажный дом из кирпича или бетона	0,25–0,30
Двухэтажный дом	0,30–0,35
Кирпичный дом или постройка из других тяжеловесных стройматериалов в несколько этажей	0,30–0,40

Приведенные в таблице значения позволяют оценить, как толщина плиты зависит от сложности и веса возводимого сооружения. Увеличивать толщину до 0,5 м нецелесообразно, поскольку конструкция потеряет основное преимущество «плавающей» плиты – возможность перемещения вместе с сезонными подвижками грунта. Точные показатели получают расчетным путем на этапе проектирования плитного основания.

Как рассчитать?

Самый простой способ расчета толщины плитного основания основан на суммирование трех параметров:

• промежутка между армирующими поясами;
• толщины прутьев;
• толщины защитного бетонного слоя вокруг каркаса (от 4 см)

Правила армирования железобетонных фундаментов регламентируются соответствующими параграфами в СНиП 52-01-2003 и СП 52-103-2007.

Более обоснованный расчет ведут по нагрузкам от будущего сооружения. Например, для легкой постройки сельскохозяйственного назначения будет достаточно плиты высотой 0,1 м, а для загородного дома – 0,2–0,3 м.

При этом нужно учитывать особенности сооружения. Например, длинный и узкий фундамент для дома с минимальным количеством внутренних перегородок будет подвергать изгибающим нагрузкам, в результате чего могут возникнуть трещины в фундаментной плите приблизительно посередине. Чтобы этого избежать, целенаправленно приращивают толщину монолита.

Исходные данные для расчета

Таким образом, чтобы определить толщину плиты, застройщик должен обладать следующей информацией:

• знать тип грунта и, как следствие, оптимальное значение распределенной нагрузки;
• знать конструкционные параметры будущего сооружения и типы задействованных материалов, чтобы рассчитать проектные нагрузки;
• выбрать оптимальную схему армирования для заданных условий, а именно: диаметр прутков, размер ячеек, расстояние между поясами и т.п.

Последовательность вычислений

Вычисления толщины плиты проходит по следующему алгоритму:

1. Определение суммарных нагрузок.
2. Расчет удельного давления на грунт методом деления общего давления на площадь основания. Размер плиты должен превышать габариты самого сооружения минимум на 10 см с каждой стороны.
3. Сравнение удельного давления на грунт с оптимальным табличным значением.
4. Полученную разницу в результате вычислений из п.3 компенсируют массой ж/б плиты фундамента.
5. Зная массу монолиту и плотность железобетона, определяют объем конструкции.
6. Находят искомую высоту плиты методом деления объема на площадь основания.

Анализ результатов

Если найденное по алгоритму, описанному ранее, значение высоты плиты находится в пределах от 0,2 до 0,35 м, то полученный результат считают оптимальным. Как правило, значение округляют до числа, кратного 50 в большую или меньшую сторону, и для надежности пересчитывают нагрузку, чтобы сравнить с рекомендованным справочным значением (разница не должна составлять больше 25%).

Если высота плиты больше 0,35 м, то у застройщика появляются основания предположить, что плита в заданных условиях – не самое экономически целесообразное решение и есть смысл рассмотреть варианты с ленточным или столбчатым основанием.

Снизить толщину монолита можно за счет конструирования ребер жесткости, которые предотвратят горизонтальное смещение чрезмерно легкого фундамента. В рассматриваемом случае не обойтись без расчетов, которые могут провести только высококвалифицированные специалисты.

Если толщина плиты менее 0,1–0,15 м, то, вероятнее всего, проектное сооружение является слишком массивным для плитного фундамента и для участия в исследовании грунта и проектирования силовой конструкции нужно пригласить опытных специалистов.

Пример расчета

Заданные условия:

• дом 2 этажа площадью 6 на 9 м;
• стены из газосиликатных блоков;
• несущая перегородка – одна;
• толщина стен – 0,3 м;
• высота сооружения – 5,5 м;
• высота фронтона – 1,0 м;
• крыша – кровельная черепица;
• несущий слой – глина (справочное удельное давление – 0,25 кг/см 2 ).

В первую очередь находят общий вес сооружения, а именно:

• суммарная площадь всех стен (с фронтонами и перегородками, но без проемов окон и дверей) — 182 м², а их общая масса 182 × 180= 32 760 кг;
• площадь монолитного перекрытия за вычетом лестничного проема

50 м². Тогда общая масса будет равна 50 × (500 + 210) = 35 500 кг;

площадь чердачного перекрытия — 54 м 2 , тогда масса 54 × (150 + 105) = 13 770 кг;

эксплуатационная нагрузка 1-го этажа – 54 × 210 = 11 340 кг;

площадь крыши — 71 м 2 , тогда масса вместе с весом снежного пласта 71 × (30 + 100) 9 230 кг;

общая масса строения, полученная суммированием результатов предыдущих вычислений (102 600 кг).

Массы рассчитывают исходя из габаритов и удельного веса использованных строительных материалов (справочная информация).

Далее, исходя из условий проекта, находят площадь монолита (54 м²) и делят на нее суммарный вес дома:

До рекомендованного удельного давления для грунта не хватает 0,06 кг/см 2 . Находят массу плиты, умножая полученное значение на площадь основания, которое переводят в квадратные сантиметры:

Находят объем плиты, делением массы на плотность железобетона:

Определяют искомую высоту делением объема на площадь основания:

Для заданных условий можно рассмотреть два варианта, когда высота плиты будет равной 0,2 или 0,25 м. В первом случае ее масса составит 27 000 кг, а значит вместе с фундаментом здание будет оказывать давление, равное:

Разница с рекомендованным значением составит:

Полученный результат удовлетворяет проектным условиям и позволяет сэкономить на количестве бетона, поэтому принимают высоту плиты равной 0,2 м.

Заключение

Толщина плиты фундамента является важным показателем, поскольку от него зависит прочность и надежность всей конструкции.

Значение параметра будет варьироваться в коротких пределах, как правило, от 0,15 до 0,35 м, но во много определяться такими факторами, как вес конструкции, тип грунта, схема армирования и т.д. Поэтому, чтобы построить крепкий дом на плитном фундаменте, нужно со всей ответственностью отнестись к расчету толщины железобетонного монолита.

Источник