Правила проектирования плитных фундаментов регламентируются СП 50-101-2004. Застройщик должен проанализировать гидрогеологические характеристики участка, совместить расчетные нагрузки и рассчитать параметры фундамента по формулам, описанным в нормативных документах.
Монолитный плитный фундамент – пример надежности и долговечности
Представьте себе ситуацию: вы хотите построить дом. У вас большая семья, поэтому дом должен быть большим – трехэтажным, чтобы всем хватило места. Это значит, что вам следует тщательно выбирать фундамент – не каждый сможет выдержать такую большую нагрузку.
Другая ситуация: вы строите дом (количество этажей и площадь не имеют значения) и хотите, чтобы все коммуникации – водопроводные трубы, электрические кабели и т.д. – спрятаны. Во-первых, это красиво. Во-вторых, когда коммуникации скрыты, они более надежны – их трудно случайно повредить.
В обоих случаях оптимальным является монолитный фундамент. Мы расскажем вам о нем подробнее, его разновидностях, преимуществах и недостатках, а также о том, как сделать такой фундамент своими руками.
Виды монолитных фундаментов
Монолитным фундаментом называют основание, представляющее собой сплошную железобетонную или бетонную конструкцию. Он изготавливается непосредственно на месте строительства: при необходимости делается форма фундамента, армированная металлическими прутьями, а затем бетонируется.
Монолитный фундамент может быть ленточным, плитным, свайным и свайно-ростверковым, если плиты, столбы, сваи или ленты состоят не из отдельных частей, а из цельного "куска" железобетона.
В данной статье мы рассмотрим монолитный фундамент в традиционном понимании, т.е. просто плитный фундамент. Это сплошной железобетонный фундамент дома.
Существует три типа плотницких фундаментов:
-
Классический непрерывный фундамент.Классический непрерывный фундамент: когда на месте заливается бетонная или железобетонная плита.
Большой монолитный фундамент
Коэффициент теплопроводности такой плиты почти в два раза выше, чем у такой же железобетонной плиты без теплоизоляции. Это означает, что ПБП лучше сохраняет тепло.
Представьте, что единственное отопление в нашем доме – теплый пол. На улице зима и мороз. Вдруг отключают электричество, и пол с подогревом тоже перестает работать. Если у вас фундамент из ИБП, пол будет оставаться теплым в течение нескольких дней. Если у вас фундамент из железобетонных плит без утепления – пол остынет в разы быстрее, в доме будет холодно и неуютно.
Этот вариант рассматривать не будем, он используется довольно редко – например, когда нужно сделать небольшой многоэтажный плитный бетонный фундамент, как на рисунке ниже.
Многоуровневый сборно-монолитный фундамент Специалисты считают, что сборно-монолитный вариант уступает по прочности цельному и упрочненному плитному фундаменту. Конструкция условно монолитная, но слой бетона, соединяющий плиты, не очень толстый. В слабых местах, на стыках плит, могут появиться трещины.
Плитный фундамент – что это такое?
Этот тип фундамента основан на Железобетонный монолит, изготовленный путем заливки бетона под нижнюю часть предполагаемой конструкции. В процессе бетонирования плита армируется силовым каркасом, который состоит из стальных арматурных стержней, соединенных по единой схеме.
Поскольку фундамент представляет собой непрерывную конструкцию, он может равномерно подниматься и опускаться при перемещении по нему грунтовых масс. Из-за этой особенности фундамент называют "плавающей плитой".
Устойчивость фундамента к пучению грунта и его способность выдерживать деформационные нагрузки обуславливают широкий спектр применения, включая районы с чрезмерно влажными, рыхлыми и неустойчивыми грунтами и глубокими точками промерзания.
Для того чтобы готовая подконструкция гарантировала целостность здания и исключала риск образования трещин и повреждений в процессе эксплуатации, строительство и проектирование фундамента должно осуществляться строго в соответствии с действующими нормами СНиП и СП, а именно
- СНиП 2.02.01-83 – фундаменты для зданий;
- СП 50-101-2004 – проектирование и устройство фундаментов под различные сооружения;
- СП 63.13330.2018 – строительство железобетонных конструкций.
Проектирование и устройство правильного плитного фундамента под дом
Классический "пирог" плитного фундамента состоит из следующих слоев:
- Подстилающий слой из нерудных материалов – песка, балласта, смеси песка и гравия.
- Бетонная стяжка для усиления конструкции и обеспечения идеально ровной поверхности.
- Несколько слоев рулонного гидроизоляционного материала.
- Один или два слоя изоляции (обычно экструдированный пенополистирол).
- Арматурный каркас, состоящий из одной сетки или двух пространственно связанных полос из рифленой стальной арматуры.
- Слой бетонной плиты толщиной 0,1-0,4 м.
- Гидроизоляционный слой наносится на затвердевшую плиту.
Схема завершается дренажным кольцом по периметру и стяжкой с теплоизоляционным слоем.. Как правило, геосинтетическую ткань укладывают на дно, чтобы предотвратить смешивание заполнителя с почвой.
Когда дом строится в местности с песчаной почвой, а регион отличается теплым климатом, строители иногда исключают из "пирога" теплоизоляционный слой.
Нужен ли щебень?
Фундамент для плиты перекрытия может состоять только из уплотненного слоя песка и подстилающего слоя, но Большинство строителей добавляют к основанию слой балласта среднего размера.
Этот материал морозоустойчив (от F15 до F400) и обладает повышенной сопротивляемостью силам морозной волны, поэтому он снижает риск возможной деформации фундамента при перепадах температуры. Щебень укладывается слоем до 20 см на уплотненный песок. Заполнитель поливается водой и тщательно уплотняется с помощью виброплиты.
Трещины и другие проблемы с основанием фундамента
Если при проектировании были допущены ошибки (неправильный тип грунта, неправильные расчеты нагрузки и т.д.). Возможно, проектировщик выбрал недостаточно прочный фундамент.Если при проектировании были допущены ошибки (неправильный тип грунта, неправильные расчеты нагрузки и т.д.), проектировщик мог выбрать недостаточно прочный фундамент, т.е. выбрать минимальную толщину плиты, слишком большое расстояние между прутьями арматуры или класс бетона с прочностью, несоответствующей условиям.
Иногда в процессе эксплуатации появляются дополнительные нагрузки: надстраиваются этажи, устанавливается новое оборудование и т.д. В результате в стенах перекрытия появляются трещины, что свидетельствует о преждевременном разрушении фундамента. В результате в стенах перекрытия появляются трещины, что свидетельствует о преждевременном разрушении фундамента.
Треснувший фундамент требует срочного укрепления или, в некоторых случаях, полной замены. Методы ремонта:
- Увеличение толщины фундамента.
- Введение армирующей сетки в тело плиты.
- Усиление конструкции стяжками поверх трещин с последующей герметизацией термопанелями.
- Усиление грунта под фундаментом.
Перед ремонтом фундамента необходимо произвести перерасчет фундамента, выявить слабые места и определить оптимальный способ решения проблемы. Как правило, ремонт треснувшего фундамента следует доверять профессионалам, иначе существует риск полного разрушения здания.
Типы и виды
Конструкция плитного фундамента в традиционном варианте состоит из следующих слоев:
- геотекстиль;
- подушка
- гидроизоляция
- изоляция;
- бетонная стяжка;
- армированная плита.
Конструктивные различия плитных фундаментов группируются по типам, которые нашли применение в различных областях.
Скандинавские
Скандинавская технология связана с развитием идеи энергоэффективного строительства. Бетонный фундамент замкнутого цикла из теплоизоляционного материала … практически исключает потери тепла в грунт. Это свойство особенно важно для каркасных, панельных и деревянных домов.
С аэродромными панелями
В целях экономии средств для строительства фундаментов частных домов иногда используют сборные железобетонные изделия, например, аэродромные плиты.
Эти изделия различаются по
- размерам
- формой краев,
- способом напряжения арматуры,
Поэтому трудно точно предсказать несущую способность сборного основания. Эта технология подходит для строительства домов, бань и бунгало на рыхлых, слабых грунтах и в районах с сильным горизонтальным смещением.
Использование канадской технологии
Этот тип фундамента частные строители называют "плавающим фундаментом". Он называется "плавающим фундаментом", потому что плита опирается на поверхность земли и перемещается вместе с почвенным слоем во время сезонных подвижек грунта.
Как рассчитывается толщина фундаментной плиты?
Принцип расчета
Разброс допустимых толщин фундаментных плит в практике частного строительства довольно невелик. Обычно этот параметр оценивается в 150 – 300 мм. Однако для коммерческих зданий толщина плиты может составлять 100 мм, а для крупных зданий – 350÷400 мм и даже больше, но это встречается крайне редко. Ориентировочно можно привести следующие цифры:
– легкие хозяйственные постройки, садовые сооружения, хозяйственные постройки – 100÷150 мм.
– легкие каркасные дома, одноэтажные здания из бревен, дерева, газосиликатных блоков – 200÷300 мм.
– двухэтажные дома из бревен или бруса, одноэтажные здания из силикатного кирпича или бетона – 250÷350 мм.
– двух- или трехэтажные дома из кирпича или других тяжелых материалов – 300÷400 мм.
Следует хорошо понимать, что при таких толщинах, при использовании высококачественного бетона марки М300 (В22,5) и соответствующего армирования по СНиП, плита имеет огромный запас прочности. И никаких угроз слабости фундамента под предполагаемой нагрузкой ожидать не следует. Такой фундамент легко выдержит вес здания и деформирующее воздействие грунта. Казалось бы, в этом случае нечего огород городить – зачем еще проводить какие-то расчеты толщины?
Однако оказывается, что они по-прежнему важны, хотя проблема рассматривается с совершенно иной точки зрения. В частности, оправдает ли фундамент свое второе название "плавающий", не будет ли он буквально "тонуть" в определенном типе грунта, или, наоборот, не окажется ли он слишком легким.
Попробуем объяснить этот подход немного подробнее.
Не зря любое серьезное строительство всегда начинается с геологического исследования. Важно определить характер грунта, слой за слоем, чтобы оценить их глубину и толщину слоев, а также расположение возможных водоносных горизонтов.
Что еще можно вычислить по толщине плиты?
Если есть окончательная ясность с толщиной фундаментной плиты, можно произвести ряд других расчетов, связанных с количеством материалов, необходимых для ее создания.
Необходимый объем бетонного раствора.
Площадь плиты (подчеркиваем – именно плиты, а не дома, так как плита всегда шире) и высота плиты позволяют определить необходимый объем бетонного раствора М300, который нужно будет заказать для заливки. Расчет настолько прост, что нет смысла использовать калькулятор – произведение площади (м²) и высоты (м) дает требуемый объем (м³), к которому обычно добавляется 10% запаса.
Шаг армирования и толщина прутков
Армирование перекрытия обеспечивается решетчатой конструкцией. При толщине до 150 мм достаточно одного уровня в центре. Если толщина плиты составляет 200 мм и более, прутки располагаются один над другим, обычно на равном расстоянии 30-50 мм от края плиты.
Прутки изготавливаются из стальных прутков периодического профиля (не ниже класса AIII) диаметром от 12 до 16 мм. Ширина ячейки решетки (расстояние между прутьями) обычно составляет от 200 до 300 мм. Пространственное расположение арматурной конструкции обеспечивается установкой краевых хомутов и специальных паукообразных опор (показаны на схеме ниже). Конечно, практикуется и обычное вертикальное армирование из стержневых профилей, но его нельзя назвать простым в монтаже или имеющим какие-либо преимущества.
Во вспомогательных элементах каркаса (хомутах и пауках) можно использовать более тонкую арматуру, в том числе и обычную диаметром 8 ÷ 10 мм.