Плитный фундамент: преимущества и технология

Несмотря на хорошие показатели надежности многие будущие владельцы частных домов не доверяют подобным основаниям, полагая их возведение лишней тратой денег и опасаясь появления трещин из-за подвижности грунта. Однако при грамотном расчете и корректном выполнении всех этапов работ плитный фундамент способен не только выдержать испытание временем без потери качества, но и сэкономить на других стадиях строительства. Обо всем этом в нашей статье.

Используемые разновидности плит

Среди строителей пользуются популярностью ленточный, свайный, столбчатый и плитный типы фундаментов. Выбор того или иного варианта определяется будущей нагрузкой на основание, геологическими особенностями грунта застраиваемого участка. Плитный фундамент среди всех отличается наибольшей несущей способностью и прочностью.

Пустотелые плиты

Плитные основания относятся к мелкозаглубленным. Их можно применять при возведении сооружений на различных типах грунта. Но строительство их оправдано с практической точки зрения на насыпных, пучинистых и слабонесущих почвах.

По своей конструкции фундамент-плита может быть 2 видов:

  • монолитным железобетонным;
  • сборным, состоящим из отдельных готовых (заводских) плит.
Используемые разновидности плит

Первый вариант предусматривает заливку арматурного каркаса, огражденного выставленной опалубкой, бетоном непосредственно на стройплощадке.

Сборная основание представляет собой конструкцию из ЖБИ, которые доставляются из магазина либо завода и укладываются на заранее подготовленную, ровную площадку.

Монолитная плита предпочтительнее при правильном ее строительстве, так как способна выдерживать значительные нагрузки. Но для строительства нетяжелых зданий (малоэтажных домов из легких материалов, бань, гаражей, технических построек) экономически и практически целесообразнее сборный вариант, потому что он обойдется дешевле, а также его возведение потребует меньшего времени.

Для возведения фундамента используют прочные пустотелые либо монолитные железобетонные изделия, без проблем способные выдержать нетяжелое строение. Поверхность их может быть гладкая (плоская) или ребристая. Технология работы с последними несколько сложнее, потому что часто предусматривает возведение монолитной ленты, на которую будут затем укладываться плиты.

Габаритные размеры заводских изделий также различаются. В каждом конкретном случае достаточно информации о материале можно получить из его маркировки. Для изготовления плит используют арматурные прутья сечением более 10 мм и высокопрочный бетон, класс которого не ниже В 7,5.

Среда применения

Сфера применения сборного и сборно-монолитного железобетона так же необъятна, как и строительные работы в целом. Причем только зданиями область не ограничивается, имеется в виду в принципе любое строительство.

Но, так как выпускается сборный железобетон на заводах при помощи специального оборудования для производства и имеет вполне четкие типоразмеры и форму, то и разделяется на классы согласно геометрическим параметрам.

  • Линейные сборные элементы – это колонны, ригели, прогоны, балки, фермы не только зданий, но и мостов, например.
  • Плоскостные – стеновые панели, плиты перекрытий, дорожные плиты, подпорные, перегородки, а также стенки бункеров и резервуаров, где требуется стойкость к очень высоким нагрузкам. Из плоскостных сооружается все многообразие ограждений.
  • Блочные – изделия для фундаментов любых сооружений, стенок подвалов и прочего.
  • Пространственные – к этой категории относят блок-комнаты, кольца колодцев – водопроводных, канализационных, дренажных, санитарные кабинки, коробчатые элементы силосов и так далее.

Технология возведения многоэтажных зданий из сборного железобетона известна большинству строительных организаций и успешно применяется. Теперь поговорим о стоимости сборного железобетона за м3.

О том, как происходит строительство дома из сборного железобетона вы узнаете из следующего видео:

Расчет толщины плиты и армирующего каркаса

При устройстве плитного фундамента своими руками важно правильно рассчитать толщину плиты. Слишком тонкое основание не выдержит нагрузок. Заливка чрезмерно толстой плиты приведет к лишним финансовым расходам.

Расчет толщины плиты и армирующего каркаса

Обратите внимание: каждый сантиметр толщины плиты – это 1 кубометр бетонной смеси на 10 кв. м площади.

Расчет толщины плиты и армирующего каркаса

Расчет следует доверить профессионалам или использовать специальную программу. Значение вычисляется исходя из типа грунта и нагрузок на фундамент. Следовательно, необходимо иметь данные геологоразведки на участке и готовый проект постройки. Стандартная толщина плитного фундамента – 200-300 мм.

Расчет толщины плиты и армирующего каркаса

Армирующий каркас для плит толщиной до 150 мм выполняют из одного слоя сетки, располагающегося по центральной горизонтальной оси. Для плит 200-300 мм требуется два параллельных слоя сетки, установленных с отступом 30-50 мм от низа и верха будущей плиты. Диаметр арматуры – 12-16 мм, шаг установки прутьев – 200-300 мм.

Расчет толщины плиты и армирующего каркаса

Под несущими стенами шаг установки прутьев уменьшают за счет более разрежнного расположения элементов в центральной части плиты.

Расчет толщины плиты и армирующего каркаса

Количество арматурных стержней и хомутов для их крепления удобнее всего рассчитывать, используя специализированный калькулятор.

Расчет толщины плиты и армирующего каркаса

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.

Читайте также:  Дренаж вокруг частного дома своими руками: пошаговое руководство

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.

Как правильно рассчитать монолитный ленточный фундамент

При выборе арматуры, марки бетона и проектировании ленточного фундамента руководствуются нормативными документами:

  • ГОСТ 5781 82;
  • ГОСТ Р 52085-2003;
  • СНиП ;
  • СНиП 23-01-99.

Совет! Подошва Т-образного ленточного фундамента увеличивает несущую способность конструкции.

Глубина заложения, ширина и высота монолитной ленты

Проектируя частный дом, архитектор проводит расчет ленточного фундамента, учитывая параметры места застройки:

  • на какой глубине залегают грунтовые воды;
  • несущую способность грунта;
  • на какую глубину зимой промерзает почва;
  • вес здания.

Глубина промерзания почвы зависит от климата, в каждом регионе она своя. В Сибири − 2,2-2,9 метра. На Урале она 1,9-2 м, а в СПБ и Москве – 1,4 м. На территории Владивостока – 1,6 м. Минимальная ширина ленты – 40 см, высота – 20 см. Для домов из влагоемких материалов (дерево, пористые строительные блоки) фундамент делают выше – 30-40 см.

Читайте также:  Выбираем фундамент для строительства беседки

Формула расчет ширины основания (подошвы): MAX (40, P/L*R) + высота песчаной подушки, где:

  • 40 – минимальная ширина (см);
  • R – несущая способность почвы (кг/см²);
  • L – длина ленточного фундамента (м);
  • P –масса дома (кг), рассчитанная с учетом коэффициента запаса.
Несущая способность почвы (кг/см²) Тип почвы
1-1,5 насыпной (неуплотненный, уплотненный)
1,5 просадочная
6 глинистая
3,5 супесь, суглинок
2-6 песчаный
4 гравийный
4,5 глинистый с галькой

Преимущества и недостатки конструкции плитного фундамента

  • Подходит практически для любого типа грунта, даже слабонесущих, пучинистых, горизонтально-подвижных почв, а также участков с высоким УГВ либо территорий зоны вечной мерзлоты. Это становится возможным за счет плавающей конструкции.
  • Плитный фундамент не получится монтировать, если рельеф участка сложный, например на склоне. В этом случае лучше сделать свайное основание. Тем не менее в Америке успешно возводят плитные фундаменты на пригорках, в этом случае в нижней части конструкции будут элементы высоких монолитных лент. Также можно оборудовать свайное основание с низким ростверком из монолитной плиты.
  • Высокая несущая способность. Это становится возможным за счет прочного сцепления между зданием, плитным основанием и почвой. Далее детально разберем эту особенность. Если кратко, то у плиты большая площадь опоры, в результате давление на землю небольшое – 0,1 кгс/см2. Поэтому плитный фундамент подойдет для двухэтажного коттеджа с цоколем из камня. К примеру, лифтовая шахта башни в Останкино расположена на монолитном фундаменте.
  • Пространственная жесткость. Обеспечивается за счет того, что в конструкции нет швов и соединений, используется жесткое армирование, основание массивное и материалоемкое. Данный фундамент – идеальное решение, если стены коттеджа неэластичные, и нельзя допустить минимальные подвижки основания в 1–3 мм (дом из кирпича, газобетона, шлакоблоков, ракушечника и прочих минеральных стройматериалов).
  • Повышенные изоляционные свойства. Если плитный фундамент под ключ будет оборудован правильно, он не пропустит воду, сохранит в доме тепло.
  • Простая технология монтажа. Такое основание получится возвести в сжатые сроки. Разметка выполняется легко, не требуется большого количества земляных работ, конструкция опалубки простая, армирование и бетонирование производятся просто. Зная пошаговую инструкцию, плитный фундамент смогут оборудовать даже неопытные строители.

Какие минусы есть у данного основания:

  • Если плита сплошная, будет достаточно сложно оборудовать подвальное помещение.
  • Делать заливку фундамента можно при определенных погодных условиях. В то время как сборное и свайное основание получится монтировать даже в плохую погоду.
  • Стоимость плитного фундамента большая. Потребуется большое количество стройматериалов, бетона, арматуры.

Однако если правильно рассчитать плитный фундамент, получится сэкономить на покупке многих материалов и при проведении строительных работ:

  1. Такое основание будет черновым полом, поэтому не придется оборудовать перекрытие.
  2. Внутри плитного фундамента получится монтировать систему коммуникации для теплого пола, не нужно специально заливать для него стяжку.
  3. Чтобы сделать и раскрепить щиты опалубки, потребуется небольшое количество доски либо листовых стройматериалов, экономия составит 50 %, если сравнивать с ленточным основанием.
  4. Не потребуется удалять и вывозить большой объем грунта.
  5. Высота наружных стен получится меньше, поскольку при обустройстве плитного фундамента цоколь будет ниже. Это значит, что вы сэкономите на покупке дорогостоящих стройматериалов для отделки фасадной части, а также на оплате работы специалистов.
  6. Не потребуется нанимать строительную технику, бетононасосы, экскаваторы, забивные копры, буровые машины. Все, что вам необходимо — это бетономешалка.
  7. Плитный фундамент мелкого заложения получится обустроить самостоятельно, не нанимая строительную бригаду. Технология работы простая, поэтому ошибиться практически невозможно.

Исходя из всего вышесказанного, становится понятно, что главный минус такого основания – незнание российских строителей основных преимуществ плитного фундамента. При этом американские и скандинавские специалисты уверены, что такое основание по всем параметрам выигрывает у других.

     Термины и определения

В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ 27751, ГОСТ 26633, СП , СП , а также следующие термины с соответствующими определениями:

Читайте также:  Как своими силами определить пучинистость грунта

3.1 конструктивная система здания (сооружения): Совокупность взаимосвязанных несущих элементов здания (сооружения), обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость на стадии возведения и стадии эксплуатации при действии всех расчетных нагрузок и воздействий.

3.2 монолитная конструктивная система: Конструктивная система здания (сооружения), все несущие элементы которого выполнены из монолитного железобетона.

3.3 ядро жесткости (здесь): Совокупность вертикальных несущих элементов (стен) здания (сооружения), образующих замкнутый контур в плане (или близкий к нему) и обеспечивающих общую пространственную жесткость конструктивной системы здания (сооружения).

Устройство ребер фундамента РПП

По готовности песчаной подушки делается отмостка под ребра фундамента. Ребрами РПП фундамента называют «ленточный фундамент» по периметру дом и под несущими стенами.

С внешней стороны опалубка делается из деревянных щитов или плит. Внутренняя опалубка делается несъемной из плит пенополистирола марки XPS. Их толщина 50 мм и они служат не только опалубкой на этапе заливки, но и утеплением фундамента в последующем.

Высота опалубки для ребер фундамента не менее 600 мм.

На дно опалубки укладывают щебень. Делается «скелет» из арматуры и производится заливка бетона. Всё, как в технологии строительств ленточного фундамента.

Важно! Нижняя арматура ребер фундамента должна выступать из опалубки внутрь дома. Её нужно будет связать с арматурой плит фундамента.

Важно! В ребра под несущими стенами внутри дома нужно заложить проходные гильзы для прокладки инженерных коммуникаций.

Полезные советы

Когда грунтовые воды залегают высоко, на дне котлована предусматривают укладку слоя глины до 10 см.

Для усиления грунта до 50% песка заменяют щебнем крупной и средней фракции. Лучше выбирать кубические и округлые камни, не используя слоистые сыпучие материалы.

Важно правильно производить забор почвы, скважины делаются в разных местах участка. Уровень залегания вод определяют по соседским колодцам или заполнению скважин, сделанных для забора грунта.

Пучинистая почва поднимается и опускается в течение года до нескольких сантиметров, если монолитное основание будет слабым, по дому пойдут трещины. Лучше предусмотреть 20% запас прочности.

Армирование

Толщина и схема размещения используемых металлических прутьев по аналогии с другими параметрами фундамента обосновываются расчетом.

В стандартном исполнении армированный каркас монолитной фундаментной плиты представляет собой две соединенные клетчатые сетки с частотой ячеек от 100 до 300 мм. Конструкция собирается из рифленых прутьев с классом стали AIII с сечением не менее 12 мм (меньший диаметр допустим только для вертикальных элементов каркаса) и укладывается с отступом от края и низа будущей плиты не менее 5 мм.

Для соединения поперечных и продольных элементов используется проволока или пластиковые хомуты.

Скреплять элементы с помощью сварки категорически не рекомендуется из-за требований к каркасам нагружаемых ж/б конструкций, погруженных в землю или контактирующих с грунтом (жесткие соединения быстрее разрушаются под весовыми и коррозийными нагрузками).

Ряды каркаса собираются из цельных элементов, располагаемых с равным интервалом. Исключение делается для участков плиты, в будущем воспринимающих нагрузку несущих стен, в ряде случаев усиливаемых двойным рядом прутьев.

Армирование плитного фундамента занимает много сил и времени, данные работы не рекомендуют проводить в одиночку.

Для обеспечения требуемого отступа в 5 мм под нижнюю сетку укладывается специальные пластиковые подставки.

Также на этапе армирования плиты учитывается необходимость заложения вертикальной арматуры для связки с каркасом колонн или несущих стен (актуально при планировании последующей заливки монолитных вертикальных конструкций здания).

В целях экономии при возведении не тяжелых домов из дерева и легких бетонов можно использовать схему устройства фундамента без сплошного армирования, применяя армирование арматурой только в местах несущих стен, по остальной плащади применяется металлическая сетка 10 на 10. Смотрите на этой схеме.