Строим фундаментную плиту своими руками — шаг за шагом, с расчетами и инструкцией
Из всех вариантов фундаментов, которые предпочитают выбирать частные застройщики для своих загородных домов и хозяйственных построек, особенно популярным является фундамент ленточного типа.
Одним и таких решений может стать монолитная плита, заливаемая подо всем будущим зданием. Равномерное распределение выпадающей на подобный фундамент нагрузки по всей немалой площади дает возможность применения такой схемы на грунтах с невысокой несущей способностью. А сравнительная простота сооружения подобной основы делает ее вполне выполнимой собственными силами. Итак, тема настоящей публикации — фундамент плита своими руками пошаговая инструкция, от расчетов до практического воплощения.
Общая информация о фундаменте — монолитной плите
Типовая схема монолитного плитного фундамента
Для плитного фундамента не требуется глубокое залегание, скорее, наоборот, его несущая способность и «плавающие» особенности будут проявляться именно при достаточно близком расположении к поверхности земли. В этом случае даже морозное вспучивание грунтов не будет оказывать на стабильность постройки своего разрушительного влияния – сама плита, при ее качественном сооружении, вместе с возведённым на ней зданием как бы «плавает» на поверхности грунта.
Принципиальная схема устройства монолитной фундаментной плиты показана на иллюстрации ниже:
1 – Уплотненный грунт – дно выкопанного под фундамент котлована.
2 – Тщательно утрамбованная «подушка» из песка, песчано-гравийной смеси, щебенки, которая способствует равномерному распределению нагрузок, становится своеобразным демпфером, смягчающим воздействие колебаний грунта. Практикуется послойная засыпка и трамбовка такой «подушки», с тем или иным чередованием материалов, либо однородная, с использованием ПГС.
3 – Слой геотекстиля (дорнита), который придаст песчаной «подушке» своеобразное «армирование», предотвратит ее заиливание или размытие на переувлажнённых грунтах. На данной иллюстрации показан лишь один из вариантов размещения геотекстильной прослойки, однако, их количество и положение может варьироваться, в зависимости от конкретных условий. Так, нередко такой слой располагают между поверхностью утрамбованного дна котлована и первым слоем песчаной «подушки» – для исключения проникновения в нее частиц грунта. Слоем геотекстиля также разделяют песчаные и гравийные прослойки засыпки – опять же из соображений армирования и исключения взаимопроникновения. При этом расположение гравийного или щебёночного слоя выше песчаного видится более оптимальным – оттого, что практически полностью исключается капиллярное «подсасывание» грунтовой влаги снизу.
4 – Слой так называемой бетонной подготовки. Этим элементом общего «пирога» плитного фундамента зачастую пренебрегают из соображений экономии материала и снижения общей продолжительности работ. А между тем, такая бетонная подготовка играет немалую роль – она позволяет выйти на «чёткую геометрию» основы под дальнейшую заливку фундамента или укладки утеплительных материалов, дает возможность очень качественно смонтировать обязательную для плиты герметичную гидроизоляцию.
5 – Уже упомянутый слой обязательной для такой фундаментной плиты слой гидроизоляции, защищающей основу здания от воздействия влаги снизу. Оптимальное решение – это как минимум два слоя рулонных гидроизоляционных материалов на полимер-битумной основе.
6 – Сама монолитная плита с расчетной толщиной.
7 – армирующий пояс бетонной плиты. Классическое его исполнение – два уровня арматурных решеток, связанных между собой для придания объемности конструкции специальными хомутами. Расположение арматуры планируют таким образом, чтобы между прутьями и краями плиты сверху, снизу и с торцов создавался слой бетона около 50 мм – чтобы исключить запуск процессов коррозии металла.
Это – общая схема, но существует и несколько разновидностей монолитных фундаментных плит, применяемых в зависимости от тех или иных конкретных особенностей строительства.
Самый простой в исполнении и, наверное, самый распространенный вариант – это сплошная плита, единая толщина которой соблюдается по всей ее площади.
Цены на ПГС
пгс
Именно такую схему выбирают чаще всего при возведении домов и хозяйственных построек на достаточно стабильном грунте. Однако, есть у нее очевидный недостаток – толщина плиты обычно невелика, причем частично расположена ниже уровня грунта, то есть верхний край расположен близко к поверхности земли, что не очень хорошо для стеновых конструкций. Увеличивать толщину плиты из-за этого – экономически нецелесообразно, значит, можно рассмотреть иной вариант – заливка фундамента с усиливающими ребрами жесткости, имеющие некоторое сходство с ленточным фундаментом. Причем, расположены эти ребра могут быть как над плитой, так и под ней.
Так, своеобразный цоколь-ростверк может быть получен, если одновременно с плитой заливаются и ребра жесткости, выступающие над поверхностью плиты, которая получается по типу «чаши». Такие ростверки располагают по линиям возведения несущих стен конструкции дома – после гидроизоляции их горизонтальных поверхностей именно отсюда начинается кладка.
Подобную схему еще часто практикуют в тех случаях, когда планируется полезное использование полуподвального или цокольного этажа – плита одновременно становится полом этих помещений. А от ростверков при этом начинают вести кладку цоколя.
Если нет желания слишком углублять плиту в грунт, и при этом добиться ее максимальной несущей способности без утолщения, можно применить схему, в которой ребра жесткости располагаются обращёнными вниз.
При подготовке поверхности, установке опалубки и армирующего каркаса сразу предусматриваются углублённые «каналы», которые после заливки плиты превратятся в ребра жесткости, обращенные в сторону грунта.
Это тоже получается своеобразный «симбиоз» плитного и ленточного фундаментов. Ребра жесткости планируются под внешними стенами и капитальными внутренними перегородками. Ну а если внутренних перегородок не предусмотрена, то ребра должны расположиться параллельно друг другу и более короткой стороне периметра дома, с шагом, не превышающим 3000 мм.
Такая схема позволяет добиться нешуточной экономии бетона, так как при наличии правильно спланированных ребер жёсткости толщину плиты можно значительно уменьшить, на 100÷150 мм, без потери ее несущего потенциала, а это как-никак 1,0÷1,5 кубометра раствора на каждые 10 квадратных метров площади.
Кроме того, открываются широкие возможности утепления фундаментной плиты – тот самый перепад высоты на основной поверхности и на ребрах жесткости часто выполняют укладкой прочного термоизоляционного материала, например, экструдированного пенополистирола. Кстати, именно такой подход является ключевым условием возведения одной их усовершенствованных разновидностей плитных фундаментов – так называемой «утепленной шведской плиты».
Утепленная шведская плита (УШП) – основа для домов с минимальным энергопотреблением
Широко применяемая в современном мировом строительстве тенденция возведения домов с минимальным, нулевым или даже отрицательным внешним энергопотреблением ведет к появлению и развитию инновационных технологий, к которым можно отнести и УШП. Основные нюансы технологии утепленной шведской плиты подробно рассмотрены в соответствующей публикации нашего портала.
Имеет смысл сделать еще одно замечание. Плитные фундаменты могут быть не только заливаемыми полностью, монолитными, но и сборными, состоящими из укладываемых вплотную друг к другу готовых железобетонных конструкций. Казалось бы – это намного проще, однако, отсутствие жесткой связи между соседними плитами делает такое основание неустойчивым к возможным колебаниям грунта. По этой причине подобная схема не получает широкого распространения, и в жилом частном строительстве – практически не применяется. Исключением могут быть только малогабаритные хозяйственные постройки, площадь которых ограничена размерами одной стандартной плиты, но это, сами понимаете, встречается чрезвычайно редко.
Применение плитного фундамента. Его основные достоинства и недостатки
Применение плитного фундамента будет полностью оправдано на участках строительства, которые характеризуются грунтами с пониженной несущей способностью. К нему обычно прибегают там, где более простые схемы, типа ленточного неглубокого заложения или столбчатого – попросту невозможны из-за особенностей «геологии»: склонности грунтов к морозному вспучиванию, горизонтальным «подвижкам», близкого расположения водоносных горизонтов и т.п.
Кроме того, такой фундамент, при тщательно проведенных расчетах и проектировании, может стать очень надежной основой при многоэтажном строительстве. Равномерное распределение нагрузок на большой площади основания дает весьма незначительные показатели давления на грунт даже при возведении массивных зданий и инженерных сооружений. Правда, это в большей мере относится к строительным работам, проводимым в промышленном масштабе.
О достоинствах и недостатках плитного фундамента, кстати, как действительных, так и, прямо скажем, надуманных, ведется немало споров. Попробуем перечислить их и немного разобраться в этом вопросе.
Что говорят о достоинствах?
- Существует распространенное мнение, что монолитный плитный фундамент – это абсолютная «панацея» для всех случаев, то есть может возводиться вообще на любом грунте. Якобы такая плита дома даже на заболоченном участке будет надежной основой для тяжелого здания, так как за счет своей «плавучести» станет колебаться вместе с подвижками грунта, не подвергаясь деформациям.
Согласиться с таким утверждением, безусловно, нельзя. Скорее всего, правильнее было бы говорить лишь о том, что плитный фундамент открывает расширенные возможности строительства на участках со сложными грунтами, с недостаточной для ленточной основы несущей способностью, со средними показателями пучинистости.
Но на явно заболоченных, переувлажненных грунтах, с вероятностью просадок, тем более – в регионах с суровым зимним климатом надежной основой станет, наверное, только свайный фундамент, года сваи забиваются (вкручиваются) в плотные, несущие породы, расположенные значительно ниже уровня промерзания.
А плитный фундамент, расположенный практически на поверхности, действительно может в определенных пределах перемещаться вместе с колебаниями грунта, то есть «плавать». Но беда в том, что на участках с выраженной нестабильностью грунта эти колебания могут иметь весьма высокую амплитуду, и прилагаться снизу к поверхности плиты неравномерно. Даже если грунт абсолютно однороден по всей площади, эта неравномерность объясняется банальными причинами – с южной стороны практически всегда и промерзание идет на меньшую глубину, и оттаивание по весне происходит значительно быстрее. А это означает, что плита волей-неволей станет испытывать колоссальные внутренние напряжения на изгиб.
Цены на экструдированный пенополистирол
экструдированный пенополистирол
Как правило, плитные фундаменты имеют весьма значительный запас прочности, и, возможно, такие нагрузки сама плита выдержит, не треснет, но небольшие линейные деформации – вполне вероятны. Они обязательно передадутся и на стены, а кроме того, не исключается крен всего здания от вертикальной оси. Для деревянных построек он, возможно, и не столь критичен, благодаря определенной подвижности конструкции. Но вот напряжения на жестких каменных (блочных) стенах увеличиваются по мере высоты, то есть рычага приложения силы. И не исключено, что где-то в верхней области стены вдруг появится и начнет расширятся трещина.
Так что, если рассуждать объективно, не стоит слишком переоценивать универсальность плитного фундамента – это было бы опрометчиво. Во всяком случае, если нет уверенности в безусловном успехе, целесообразнее будет пригласить специалистов для проведения геологического анализа участка. Кроме того, всегда полезно ознакомиться с «историей» применения плитных фундаментов в близлежащей местности – какие и как давно построены дома на них, какова глубина заложения и толщина плиты, есть ли нарекания по эксплуатации, как здания пережили сезонные колебания грунта – эти и другие вопросы помогут сделать правильный выбор.
- Плитные монолитные фундаменты позволяют возводить крупные, даже многоуровневые дома, построенные из тяжелых материалов.
Это действительно так, и немало многоэтажных зданий в крупных городах стоят именно на подобной основе. По способностям равномерно распределять нагрузку на большую площадь такой фундамент не имеет себе равных. Безусловно, всё это справедливо при профессионально проведенных расчетах, с учётом особенностей участка застройки, и качественном исполнении.
Так что расхожее мнение, что плитный фундамент подойдет только для небольших компактных домов, и что «век его недолог», ограничивается 35÷50 годами – это не более, чем вымысел. Повторимся — всё зависит от грамотных профессиональных расчетов и от качества исполнения в соответствии с проектом.
- Строительство плитного фундамента сводит к минимуму работы по выкапыванию котлована – не требуется сильного заглубления в грунт.
Если говорить о плите, расположенной на поверхности грунта или с небольшим заглублением, то это действительно так – снимается лишь верхний плодородный слой почвы, и глубина котлована в большей степени определяется расчетной высотой песчано-гравийной подушки. Правда, если эту глубину умножить еще и на всю площадь (а плиту необходимо закладывать шире будущего здания, да еще плюс утепленные отмостки), то объем выбираемого грунта все равно может получиться немалый. Так что это достоинство весьма неочевидное – с ленточным фундаментом неглубокого заложения иногда в этом плане бывает попроще.
Ну а если планируется использовать монолитную плиту глубокого заложения, то есть создавать на её основе дом с полноценным подвалом, то и котлован придется выкапывать соответствующий, то есть без привлечения спецтехники обойтись – очень сложно.
- Применение плитного фундамента автоматически решает проблему надежного основания для полов первого (или цокольного) этажа.
Это действительно важное преимущество. А если одновременно с подготовкой плиты к заливке предусмотреть качественный пояс термоизоляции, то полы получатся еще и заранее утеплённые. В «утепленной шведской плите», помимо этого, сразу монтируются и контуры водяного подогрева полов.
- Работа над плитным фундаментом никак не может быть отнесена к задачам повышенной категории сложности.
Неоднозначное утверждение, с которым, тем не менее, можно в определённой мере согласиться. Действительно, сама работа над плитой не предполагает операций, требующих высочайшей квалификации работников. Выкапывание котлована и трамбовка песчано-гравийной подушки, вязка арматурного каркаса, установка опалубки, заливка и распределение бетона, уход за набирающей прочность плитой и другие этапы – все это или изначально понятно, или же начинающему мастеру можно «набить руку» за очень короткое время.
Другое дело, что ряд операций требует привлечения специальных инструментов и техники. Так, для качественной трамбовки не обойтись без виброплиты, для быстрого и единообразного изготовления арматурных хомутов необходимо будет соорудить соответствующее приспособление, гидроизоляция рулонными материалами предполагает использование газовой горелки с баллоном. А учитывая то, что объем заливаемого бетона может получиться немалым, а плиту желательно залить за один день, то вряд ли стоит полагаться на самостоятельное изготовление раствора – придется его заказывать с доставкой.
Можно сказать так, что при условии привлечения для некоторых операций сил и средств со стороны, с основным объемом работ вполне может справиться хозяин, заручившийся помощью друзей или родственников. Правда, надо быть готовым к тому, что работа предстоит довольно длительная, нелегкая физически, а порой – еще и утомительно-однообразная. Но для небольшой сборной бригады из нескольких крепких мужчин – выполнимая. Безусловно, при точном следовании всем технологическим рекомендациям.
Интересно, что в некоторых публикациях, посвященных плитным фундамента, это преподносится не как достоинство, а как недостаток – мол, работа над такой плитой является чрезвычайно сложным делом. Возможно, что дело просто в различных критериях оценки – с какой точки зрения эту проблему рассматривать.
Теперь обратим внимание на недостатки плитного фундамента:
- Вполне очевидно, что такой тип основания дома подойдёт для строительства на относительно ровном участке. Если в пятне застройки наблюдается значительный перепад высоты, то подобная схема либо чрезвычайно усложняется, становится нецелесообразной, либо признается полностью невозможной.
- Плита должна полностью, всей своей площадью, опираться на грунт – именно в этом заключается ее повышенная несущая способность даже на не вполне устойчивых грунтах. А это, в свою очередь, означает, что ни о каком подвале или погребе под самой плитой – не может быть и речи.
Исключением может быть только уже упомянутая выше схема, в которой сама плита становится полом полноценного подвального, полуподвального или цокольного помещения. Она, как правило, имеет направленные вверх ребра жёсткости-ростверки, или продуманные арматурные закладки, от которых уже ведется дальнейшее возведение заглубленной части стен, по аналогии с ленточным фундаментом глубокого заложения. Но такой тип фундаментов – очень дорогое «удовольствие», требующее высококвалифицированных расчетов и практического исполнения.
- Возведение плитного фундамента потребует заблаговременного планирования и прокладки необходимых инженерных коммуникаций, например, канализации, водопровода, а иногда – и силового кабеля.
Вряд ли такие требования можно отнести к недостаткам – это скорее оценивается лишь как специфическая технологическая особенность, и при грамотно спланированных работах особо не усложнит весь процесс строительства.
- Много говорят о высокой стоимости подобного фундамента, которая может достигать практически половины всей сметы строительства.
Такие пугающие показатели, по всей видимости, будут справедливы лишь для уже упомянутой выше плиты глубокого заложения. Если же фундамент практически не заглубляется, картина, безусловно, не столь «устрашающая».
Конечно, даже при небольшой толщине плиты, но при немалой ее общей площади, сантиметры очень быстро перерастают в кубометры бетонного раствора. Двухъярусное армирование потребует значительного расхода арматуры, безусловно, большего, чем при заливке ленточного основания. Однако, нельзя забывать о том, что вместе с фундаментной плитой застройщик сразу получает и готовое основание – по сути, черновой пол первого этажа, с уже качественно выполненной его гидроизоляцией, а иногда – и с утеплением. То есть эти этапы работ уже выпадают из общей сметы.
Так что чрезмерно высокая стоимость — далеко не всегда очевидный недостаток, а простота сооружения плиты во многом еще и компенсирует повышенный расход стройматериалов.
Как рассчитывается монолитный плитный фундамент
Любой фундамент требует проведения расчетов, и плитный в этом вопросе не является исключением. Правда, следует при этом особо оговорить, что проведение проектирования таких конструкций – это все же удел профессионалов, тем более в том случае, если планируется возведение полноценного загородного особняка.
Тем не менее, иногда к расчетам можно прибегнуть и самостоятельно, например, при возведении нежилых сооружений – гаража, сарая, бани, построек хозяйственного назначения. И одним из ключевых параметров расчета всегда является толщина монолитной плиты. Слишком малая толщина может не справиться с изгибающими нагрузками, чрезмерное утолщение – это никому не нужные расходы сил и средств.
Как рассчитывается оптимальная толщина плиты?
Проведение расчетов в идеале должно предваряется анализом грунта на пятне застройки, так как необходимо заранее иметь представление о несущей способности пласта, на который будет опираться фундаментная плита. Обычно для этого приглашаются специалисты с буровой установкой, которые проделывают несколько шурфов, например, по углам и в центре участка.
Это позволяет оценить состав и толщину слоев, наличие «верховодки», расположение водоносных слоев, исходя из чего можно проводить дальнейшие расчеты.
Любой из грунтов характеризуется своим сопротивлением нагрузке, то есть, по сути — несущей способностью. Этот параметр может быть выражен в килопаскалях (кПа), но для проведения расчетов в метрической системе удобнее пользоваться величиной килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см²).
| Тип грунта | Расчетное сопротивление грунта | |
|---|---|---|
| кПа | кгс/см² | |
| Грунты крупнообломочные, гравий, щебень | 5,0÷6,0 | |
| Пески крупные и гравелистые | 3,5÷4,5 | |
| Пески средней крупности | 2,5÷3,5 | |
| Плотные пески мелкой или пылеватой фракции | 2,0÷3,0 | |
| Те же пески, но средней плотности | 1,0÷2,0 | |
| Супеси, твердые и пластичные | 2,0÷3,0 | |
| Суглинки, твердые и пластичные | 1,0÷3,0 | |
| Глины твердой структуры | 3,0÷6,0 | |
| Глины пластичные | 1,0÷3,0 |
Понятно, что распределенное давление, создаваемое массой планируемого дома (с учетом еще и внешних нагрузок на него) и массы самой плиты, не должно выходить за указанные пределы. Однако, такой расчет все же не будет достаточно объективен.
При расчете необходимой толщины плиты лучше оперировать значениями оптимального удельного давления на тот или иной грунт – эти показатели определены именно для плитных фундаментов. Расчетное же значение нагрузки от всей конструкции, включая вес плиты, должны быть максимально приближенным к оптимальным, с возможным отклонением, не превышающим 20÷25%.
Для чего это делается? Важно не впасть в две крайности. При превышении оптимального значения нагрузки появляется вероятность того, что плита со временем начнет утопать в грунте. Однако, не менее опасным является и значительное снижение давления на грунт – слишком легкая для конкретных условий конструкция становится уж чересчур «плавающей», то есть ее может перекашивать даже при самых незначительных сезонных колебаниях грунта.
| Тип грунта под монолитной плитой | Оптимальное значение распределённой нагрузки на грунт для плитного фундамента, кгс/см² |
|---|---|
| Плотные пески мелкой или пылеватой фракции | 0.35 |
| Те же пески, но средней плотности | 0.25 |
| Супеси, твердые и пластичные | 0,5 |
| Суглинки, твердые и пластичные | 0.35 |
| Глины твердой структуры | 0,5 |
| Глины пластичные | 0.25 |
Обратите внимание на следующее:
- Во второй таблице показаны уже не все типы грунтов. Дело в том, что на грунтах с высокой несущей способностью само возведение плитного фундамента просто не имеет особого смысла – можно обойтись куда более дешевыми вариантами.
- Кроме того, в таблице цветом выделены две строки. В обоих этих случаях рекомендуется провести углубленный анализ технико-экономической целесообразности возведения именно плитного фундамента.
— В случае с супесями не исключено, что намного выгоднее может быть сооружение обычного ленточного фундамента.
— Твердые глины выделены по той причине, что плотность их структуры иногда бывает обманчива. Если есть вероятность переувлажнения этих слоев, например, близкорасположенными водоносными горизонтами при сезонном колебании их заполненности, то нельзя исключить и резкую потерю несущей способности грунта. Плита вместе с постройкой начнет постепенно «тонуть». Стоит рассмотреть вопрос о большей, возможно, целесообразности применении фундамента свайного типа.
Итак, чтобы провести расчёт необходимой толщины плиты придется определить, какую распределенную нагрузку будет оказывать на основание само здание, затем найти разницу с оптимальным значением давления, и оставшийся «дефицит» покрыть за счет массы железобетонной плиты. Зная удельную плотность железобетона, несложно вычислить объем, а имея в качестве исходных данных площадь плиты – определить ее оптимальную толщину. При этом не забывают учитывать то, что плита должна выступать за периметр всех стен наружу как минимум на величину своей расчетной толщины или даже больше – это уже зависит от особенностей проекта.
Ниже читателю будет предложен калькулятор, в котором реализован этот алгоритм расчета. Безусловно, точностью вычислений это приложение не может конкурировать с профессиональными программами, но для «прикидки» в области собственноручного строительства может оказать полезную услугу.
Калькулятор предполагает, что у застройщика на руках имеются проектные наметки будущего здания, то есть ему не составит труда определиться с исходными данными. Потребуется знать материал и площадь стен (за вычетом оконных и дверных проемов), площадь и тип перекрытий, площадь кровли и угол крутизны ее скатов (для учета снеговой нагрузки). В программу расчета уже заложены средние значения удельной массы материалов строительных конструкций, учтены примерные эксплуатационные нагрузки (масса отделки, мебели, крупных бытовых агрегатов, динамические нагрузки от проживающих в доме людей и т.п.).
Как правильно рассчитывать площади конструкций?
Так как в расчетах достаточно часто фигурируют значения площади, стоит по этому поводу дать соответствующие рекомендации. Они изложены в специальной статье нашего портала, посвященной точному расчету площадей, в которой, кстати, также имеются удобные калькуляторы.
Необходимые для расчета данные лучше всего подготовить заранее, выписать в отдельную табличку, а потом приступать к расчетам.
Калькулятор расчёта оптимальной толщины фундаментной плиты
Перейти к расчётам
Укажите запрашиваемые значения и нажмите «Рассчитать рекомендуемую толщину монолитной плиты»
Тип грунта на участке затройки
Общая площадь рассчитываемой плиты фундамента, м²
СТЕНЫ ДОМА
Площадь стен указывается суммарно, за вычетом оконных и дверных проемов.
(Доступно введение двух вариантов, например, для несущих внешних и внутренних стен. Если вариант не используется, оставьте значение площади по умолчанию — 0)
ПЕРЕКРЫТИЯ
Если в перекрытии есть проем, например, для межэтажной лестницы, то его следует исключить из общей площади
(Доступно введение двух вариантов, например, для межэтажного и чердачного перекрытия. Если вариант не используется, оставьте значение площади по умолчанию — 0)
Перекрытие, тип №1 (межэтажное)
Перекрытие, тип №2 (чердачное)
СТРОПИЛЬНАЯ СИСТЕМА И КРОВЛЯ
При выборе типа кровли автоматически будет учитываться и средний вес стропильной системы с обрешеткой.
Одновременно к весу крыши будет добавлено ориентировочное значение снеговой нагрузки, в зависимости от региона строительства и крутизны скатов
Угол уклона скатов кровли
— до 30 градусов — от 31 до 59 градсов — 60 градусов и круче
А вот теперь – внимание:
Результат, выданный в миллиметрах, показывает, какой должна быть толщина плиты, чтобы суммарная нагрузка от всей конструкции здания на грунт лежала в пределах оптимальных значений, о которых говорилось выше. Это значение обычно округляют до величины, кратной 50 мм.
Но вот здесь могут быть различные варианты.
- Оптимальным считается, если расчетная толщина плиты лежит в диапазоне от 200 от 300 миллиметров – фундамент в таком случае полностью оправдывает свое предназначение, в том числе и с позиций экономичности его строительства.
- Если расчетное значение получилось более 350 мм, то, по всей видимости, более правильным решением будет применение иного типа фундамента – ленточный или столбчатый окажутся не менее надежными при гораздо меньших затратах. Другой вариант – делать плиту тоньше, но оснащая ее ребрами жесткости, чтобы исключить подвижность конструкции. Но в этом случае самостоятельными расчетами уже обойтись не удастся – потребуется обязательное привлечение профессионального проектировщика.
- Толщина же плиты менее 150 мм (а возможно, что калькулятор выдаст даже результат со знаком «минус») напрямую говорит о том, что планируемое здание является слишком тяжёлым для данного участка. Правильный подбор надежного основания будет возможен только после дополнительных геологических изысканий и высококвалифицированных расчетов. Приступать к самостоятельному строительству в таких условиях – весьма рискованное занятие.
Если с толщиной плиты определились, то несложно будет затем просчитать необходимое количество бетона. Простейшие математические действия – перемножение площади основания на его высоту, дадут необходимый объем, к которому обычно добавляют около 10% резерва.
Практика расчетов, строительства и эксплуатации подобных фундаментов доказала, что в конструкцию самой плиты толщиной в 200-250 мм для построек из материалов средней тяжести, или 300-350 мм – для кирпичных, заложен очень мощный запас прочности к деформирующим нагрузкам, и с этой стороны «подвоха» ожидать не приходится. Правда, для этого должен использоваться бетон марочной прочности не ниже М200 (класс В15), а оптимальным считается все же М300 (класс В22.5).
Цены на цемент
цемент
Как рассчитывается армирующий каркас и количество материалов для его изготовления?
Армирование плит толщиной до 150 мм проводится в один ярус, вязаной сеткой из арматуры диаметром 12÷16 мм, которая должна расположиться по центру высоты плиты. Но так как чаще все же применяются плиты толщиной 200 мм и более, то армирование планируется в два яруса, двумя сетками, каждая их которых должна располагаться от края плиты на расстоянии 30÷50 мм. Шаг монтажа прутьев, составляющих сетку – от 200 до 300 мм. Рекомендуется несколько уплотнить шаг прутов по линиям будущего монтажа несущих стен – за счет небольшого допустимого разряжения по центру плиты.
Сетки увязываются по всем точкам пересечения продольных и поперечных прутьев (поз.1) стальной проволокой (сварку в таких операциях применять не рекомендуется), а между собой – с помощью П-образных хомутов (поз.2) в краевой зоне, и подставок-«пауков» (поз.3) – по площади плиты. Для изготовления этих хомутов и подставок также используется арматурный прут, но уже диаметром 8÷10 мм.
Ниже представлены калькуляторы, которые помогут правильно определиться с диаметром и количеством арматуры для вязки каркаса.
Калькулятор расчета диаметра прутов основного армирования и шага их установки
Для проведения расчета исходят их установленной нормы, что суммарная площадь армирования должна быть не ниже 0,3% от площади поперечного сечения железобетонной конструкции. Линейные размеры плиты нам известны, а значит, попробовав варьировать шаг укладки арматурных прутьев (в известных пределах, конечно, от 150 до 300 мм, и при этом шаг не должен быть больше 1,5 толщины плиты), можно определиться: с арматурой какого диаметра выгоднее и быстрее будет выполнять сборку каркаса.
Расчет можно провести по любой из сторон прямоугольной фундаментной плиты.
Какой бы результат при расчете ни получился, следует помнить, что при длине армирующей конструкции более 3 метров, диаметр арматуры не может быть менее 12 мм.
С диаметром основной арматуры определились. Теперь необходимо рассчитать, сколько же ее понадобится.
Калькулятор расчета количества основной арматуры
Для расчета необходимо знать линейные размеры фундаментной плиты прямоугольной формы, выбранный шаг укладки прутов арматуры и количество ярусов армирования.
Результат будет получен в метрах, а кроме того, переведен в количество прутов стандартной длины – 11.7 м.
Программа расчета сразу учитывает 10% запаса, в том числе – для создания прямых нахлестов при наращивании арматуры в длину.
Калькулятор расчета количества арматуры для монтажных хомутов
Чаще всего для фундаментной плиты армирование проводят в два яруса – одна сетка располагается над другой на таком расстоянии, чтобы между верхним и нижним краями плиты и армопоясом создавался защитный слой бетона толщиной порядка 30-50 мм. Это необходимо для того, чтобы уберечь металлические прутья от коррозии.
Создание необходимого расстояния между решётками и их увязывание в единую конструкцию удобно производить:
- В краевой зоне – П-образными хомутами, которые увязывают верхний и нижний пруты решеток, одновременно создавая и пояс дополнительного усиления под несущими стенами будущего дома. Длину арматуры для изготовления такого хомута обычно принимают за 5H, где Н – это высота фундаментной плиты.
- По площади плиты – расстановкой подставок-«пауков» (можно встретить название «лягушки»), с частотой примерно 2 штуки на квадратный метр. Размеры подобного паука – нижние опоры примерно 1,5 шага основной решетки, высота – запланированное расстояние между решетками, и верхняя «полка» — равна шагу решетки.
Для изготовления этих упомянутых связующих и усиливающих элементов каркаса обычно применяется арматурный прут периодического профиля сечением 8 мм. Калькулятор, расположенный ниже, поможет быстро рассчитать количество необходимого материала.
Результат дается в метрах и в количестве целых прутов стандартной длины 11.7 метров. Кроме того, так как арматура диаметром 6 или 8 мм может выпускаться и прутами стандарта 6 метров, предусмотрен и такой перерасчет.
Перейти к расчётам
Перевести метры в тонны – это просто!
Иногда появляется необходимость перерасчета линейных размеров арматуры в весовые – некоторые торговые организации публикуют свои прайсы с ценами в рублях за тонну. Ничего страшного – быстро перерасчитать в другие единицы измерения поможет специальный калькулятор перевода длины арматуры в весовой эквивалент.
Процесс создания плитного фундамента — пошагово
Необходимо правильно понимать, что абсолютно универсальных инструкций строительства плитного фундамента – нет. Многие нюансы зависят от особенностей участка, от специфики здания, которое будет возводиться на этой основе, и даже от возможностей застройщика.
Ниже в таблице пошагово будут показаны все этапы строительства плитного фундамента. При необходимости, будут приводиться комментарии, даваться пояснения и рекомендации. Несмотря на определенные различия, общая схема все же остается единой.
| Иллюстрация | Краткое описание выполняемой операции |
|---|---|
| Начинают, естественно, с разметки участка под строительство фундамента. Но прежде территория должна быть очищена от мусора, крупной растительности – всего того, что может помешать точному проведению разметки. Ориентируясь на точки привязки, намечают контур будущего здания. Для этого удобно пользоваться специальными приспособлениями – обносками, который расставляются вне контура фундамента, но натянутые между ними шнуры в точках своего пресечения дадут точное положение углов строения. Если на установленных обносках наметить положение правильно натянутых шнуров, то затем шнуры можно будет временно снять, чтобы они не мешали земляным работам – восстановить их положение будет несложно в любой необходимый момент. |
|
| Чрезвычайно важно точно соблюсти прямизну углов. Хорошо, если в распоряжении есть геодезический теодолит на штативе, но чаще всего приходится «выкручиваться» с помощью подручных средств. И ничего еще лучше не придумано, чем «египетский треугольник», с соотношением сторон 3:4:5. Выложив его с опорой на первую проведенную линию, так, чтобы прямоугольная вершина приходилась на угол разметки, получают идеальную перпендикулярность линий (пример показан на иллюстрации). В качестве шаблона можно, например, использование три точно отрезанных прута ровной арматуры, длиной 1,5; 2,0 и 2,5 метра. |
|
| После разметки контура будущего фундамента, намечают и границы котлована. Здесь руководствуются следующими правилами. Плита должна выходить за контур постройки в каждую из сторон как минимум на величину ее расчетной толщины. Котлован же обычно делается еще шире, иногда до метра с каждой из сторон – чтобы была возможность беспроблемно заняться установкой кольцевого дренажа, а затем – и утепленной отмостки. Впрочем, это правило не является обязательным – просто если будет приглашаться землеройная техника, то лучше выполнить весь объем сразу. |
|
| Далее, следует трудоемкий этап земляных работ. При небольшом заглублении плиты для здания скромных размеров можно попытаться выполнить все работы вручную. Но даже 500 мм заглубления при площади постройки, например, в 50 квадратных метров дадут уже 25 кубов выбираемого грунта. То есть, оптимальное решение – это все же применение экскаватора. А ручной работы впереди и без того будет еще хоть отбавляй. |
|
| Глубина котлована просчитывается заранее. При этом учитывается толщина песчаной и гравийной подушки, слой бетонной подготовки (если он планируется), утепления (если нужно) и заглубление самой плиты. Даже если плита будет располагаться практически полностью на поверхности, выемка верхнего слоя грунта и его замещение песком и гравием является обязательным условием строительства плитного фундамента. В плодородных слоях почвы немало органики, которая, разлагаясь, уменьшается в объеме, что может привести к проседанию плиты. Кроме того, в этих слоях всегда наблюдается активная жизнь флоры и фауны (растения, черви, насекомые и т.п.), и это тоже необходимо исключить. |
|
| Вот теперь пришла пора ручного труда. Необходимо с помощью лопат нивелировать дно фундамента, то есть вывести его на один ровный горизонтальный уровень. Контроль глубины ведется с помощью лазерного нивелира, но если его нет, то можно воспользоваться водяным уровнем и мерными рейками. Если есть ненужные заглубления поверхности, оставшиеся, например, от ковша экскаватора, то их проще присыпать грунтом до общего уровня, а затем тщательно затрамбовать виброплитой. Целесообразно сразу подравнять и вертикальные края котлована. |
|
| Предстоит весьма объемное перемещение сыпучих материалов в котлован. Поэтому желательно соорудить трап, по которому можно перевозить тачку. | |
| Обратите внимание – после выравнивания дна котлована непосредственно в него перенесена и разметка контура будущей плиты. Точно по углам разметки в землю вбиты металлические пруты – они не будут мешать в работе, но не позволят ошибиться при выполнении последующих операций. |
|
| Одновременно с выравниванием котлована можно заняться и другими вопросами «инженерного обеспечения». Так, целесообразно сразу предусмотреть вокруг будущей плиты кольцевую дренажную систему с накопительными колодцами. Она, кстати, поможет и в том случае, если в период дальнейшего строительства плитного фундамента вдруг установится дождливая погода – влага будет гораздо быстрее отводиться с рабочей площадки. |
Дренажная система на участке – как сделать самому?
Продуманная и качественная система отвода воды – это и долговечность строений, и чистота на территории. Как самостоятельно организовать систему дренажа на участке – читайте в специальной публикации нашего портала.
| Иллюстрация | Краткое описание выполняемой операции |
|---|---|
| Если планируется под плитой разместить инженерные коммуникации, то сейчас самое врем заняться этим. Трубы канализации и водопровода могут располагаться в грунте – для этого в таком случае для них отрываются необходимые траншеи. После укладки труб с необходимым уклоном траншеи заполняются песком и затрамбовываются. Другой вариант, как показано на иллюстрации – трубы разместятся в толще песчано-гравийной засыпки. В любом случае выше будущей плиты выводятся патрубки, которые во избежание их засорения закрываются заглушками. Как правило, трубы не нуждаются в дополнительной термоизоляции, но можно предусмотреть и её, особенно на выходе за границы плиты. |
|
| Далее по правилам должна идти та операция, на которой некоторые стараются сэкономить – и совершенно напрасно. Речь ведется о слое геотекстиля, которым полностью, всплошную застилается все дно котлована. Эта мера поможет отделить песчаную подушку от грунта, не даст возможности песку вымываться или заиливаться, что весьма вероятно, особенно в период затяжных дождей, весенних паводков, или же при высоком залегании грунтовых вод, в том числе – верховодки. Геотекстиль расстилается по всей площади, с заходом на края котлована. Соседние полотна укладываются с перехлестом порядка 300÷500 мм. |
|
| Далее, начинается длительный и весьма трудоемкий этап создания замещающей песчаной подушки. Песок рассыпается равномерно по поверхности, первичным слоем примерно в 100÷120 мм … |
|
| …а затем проводится его тщательная трамбовка с помощью виброплиты, с регулярным увлажнением для придания большей плотности. | |
| Засыпка песка и его трамбовка производятся строго послойно, до достижения необходимой толщины. Как правило, «подушка» делается толщиной не 200÷300 мм, хотя может потребоваться и выше – всё зависит от состояния грунта. Очень важно следить, чтобы песчаная засыпка находилась в горизонтальной плоскости – для соблюдения этого условия обычно готовят систему маяков, которые устанавливают по нивелиру или водяному уровню. Сами маячки – это тщательно уплотненные горки песка с плоской вершиной, расположенной на необходимой высоте. Для лучшей видимости эти площадки можно забелить известкой. |
|
Песка потребуется немало. Но будет чрезвычайно большой ошибкой выгружать его с самосвала непосредственно в котлован – работа будет загублена!
 Да, тяжело и утомительно, но песок придется перевозить тачками и равномерно рассыпать по поверхности. |
|
| Шаг за шагом наращивается толщина песчаной «подушки». На этой иллюстрации хорошо видны патрубки уже оставшихся снизу канализационных труб и колья точной разметки контура плиты. |
|
| После того как песчаная «подушка» готова, сверху ее закрывают слоем гравия или щебенки расчетной толщины (обычно порядка 100 ÷ 150 мм). | |
| Гравийная или щебеночная прослойка предотвратит капиллярное подсасывание воды из нижележащего грунта. Этот слой также тщательно утрамбовывается виброплитой с одновременным контролем горизонтальности поверхности. При качественном уплотнении получившаяся поверхность по своей прочности становится сравнима с асфальтовым покрытием. |
|
| Далее, можно переходить к установке опалубки строго по внешнему контуру будущей плиты. В этом окажут большое подспорье ранее вбитые штыри по углам создаваемой конструкции. Высоту опалубки целесообразно делать такой, чтобы она могла служить своеобразным маяком при финишной заливке бетонного раствора, то есть стенки должны расположиться в одной горизонтальной плоскости на заданном уровне |
|
| В демонстрируемом примере хозяином было принято решение сделать опалубку из фибролистов, которые отличаются высокой стойкостью к влаге. Но это могут быть и обычные доски, собираемые в единую конструкцию. | |
| Опалубке придается необходимая жесткость установкой вертикальных опор и подкосов. |
Несколько полезных советов по сборке опалубки
Монтаж опалубки проводится с соблюдением определенных правил. Подробнее об этом рассказывается в статье, посвященной заливке ленточного фундамента своими руками. Там же приведен и калькулятор расчета необходимых материалов.
| Иллюстрация | Краткое описание выполняемой операции |
|---|---|
| Фундаментная плита нуждается в обязательной надежной гидроизоляции снизу. Поступают по-разному. Например, в демонстрируемом примере застройщик принял решение использовать в качестве гидроизоляции надежную профильную полимерную мембрану, которую укладывает непосредственно на слой утрамбованной гравийной засыпки. Полотна мембраны укладываются с перехлестом в 300 мм, и эти участки дополнительно изолируются – проклеиваются битумной мастикой. |
|
| Мембрану укладывают с заходом на стенки опалубки. | |
| И все же надёжнее, наверное, будет применение рулонной полимер-битумной гидроизоляции в два слоя. Но для того чтобы щебеночная засыпка не повредила покрытие, для качественного выравнивания поверхности и гарантированной герметизации гидроизоляции рекомендуется выполнить так называемую бетонную подготовку (подбетонку). По сути – это стяжка толщиной примерно в 50÷70 мм, выполняемая и тощего бетона (марки М100 будет вполне достаточно). |
|
| Затем уже, по достигшей готовности подбетонке, не составит труда уложить по всем правилам качественную гидроизоляцию. |
Гидроизоляция фундаментов – ответственное дело!
В данной таблице-инструкции этому вопросу не уделено много внимания, но только лишь по той причине, что проблемам гидроизоляции фундамента рулонными материалами посвящена отдельная подробная статья нашего портала.
| Иллюстрация | Краткое описание выполняемой операции |
|---|---|
| После готовности гидроизоляции можно переходить к армированию будущей плиты. Однако, в целях сбережения тепла в доме и увеличения долговечности самой плиты, часто проводится еще и её утепление снизу с помощью уложенного экструдированного пенополистирола, предназначенного именно для этих целей. |
|
| В качестве оптимального решения можно предложить плиты «ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP». Их уникальная структура с добавлением наноуглерода обладает повышенной механической прочностью на сдавливание и на изгиб без какой-либо потери термоизоляционных качеств, а кроме того, это материал не грызут мыши. |
|
| Укладку проводят с плотной подгонкой плит между собой (этому способствует наличие по торцам специальных замковых ламелей) и к поверхности опалубки. Оставшиеся щели можно заполнить монтажной пеной. Нередко слой такого утеплителя укладывают вертикально и по поверхности стенок опалубки – плита получит термоизоляцию с торцевой, цокольной части. Затем этот слой можно будет состыковать с утеплителем отмостки. |
|
| Можно начинать работы по созданию армирующего каркаса плиты. Некоторые пояснения и нормативы по этому вопросу уже были даны выше. Начинают с вязки нижней решетки. Для этого арматуру параллельно раскладывают с выбранным шагом. Прутья не должны лежать на поверхности гидроизоляции (или утеплителя) – необходимо соблюсти требуемый зазор в 40÷50 мм. Удобнее всего этого добиться установкой специальных полимерных подставок. |
|
| Такая подставка становится надежной и стабильной опорой для арматурного прута, удерживая его на необходимом расстоянии от поверхности. | |
| Затем начинается раскладка прутьев в перпендикулярном направлении с увязкой решетки с помощью скруток из стальной проволоки. | |
| Кстати, есть смысл заранее изготовить себе шаблон по размерам выбранного шага укладки арматуры – он значительно упростит и сделает более точным процесс увязывания решетки. | |
| По готовности решетки верхнего яруса, переходят к монтажу верхней. Каким образом соблюдается необходимый просвет между решетками, и как они увязываются между собой – об этом уже рассказывалось выше, когда рассматривался вопрос расчета арматуры. При создании прямых захлестов арматуры соблюдают правило, что величина этого захлеста должна быть в пределах от 30 до 50d, где «d» — это диаметр арматурного прута. Для наиболее часто используемых диаметров, от 12 до 16 мм, такой нахлест обычно принимают около 500 мм. |
|
| Работа по вязке арматурного каркаса всегда является весьма длительной и монотонной, но избежать этого никак не удастся, и никакие упрощения в технологии монтажа недопустимы. И вот после готовности арматурной конструкции можно будет переходить к завершающему этапу – к заливке фундаментной плиты. Имеет смысл еще раз внимательно проверить опалубку – чтобы на ней не было лазеек для вытекания воды и цементного молочка – преждевременная потеря влаги ведет к ухудшению качеств застывающего бетона. |
|
| Как уже говорилось, плита получится качественной, если будет заливаться разом, в течение одной смены. А это в свою очередь означает, что надеяться на самостоятельное изготовление раствора – вряд ли разумно. Бетон заказывают в нужном количестве, предъявляя к изготовителю следующие требования: — марочная прочность – М300 (класс прочности В22.5); — коэффициент водостойкости – не ниже W8; — подвижность – П3; — класс морозоустойчивости – F200; — при близком расположении грунтовых вод имеет смысл заложить в раствор еще и сульфостойкость. Необходимо заранее предусмотреть путь подъезда автомиксера, а возможно – еще и изготовить лотки для перетекания раствора, если нет возможности заказать услуги бетонного насоса. Раствор заливается в опалубку и сразу распределяется лопатами или другими подручными средствами, по типу деревянной швабры. |
|
| Залитый раствор требует качественного уплотнения. Надеяться на обычное штыкование лопатой или арматурным прутом в данном случае не следует – плита может получиться с воздушными полостями, порами, то есть с пониженной несущей способностью. Необходимо использовать глубинный вибратор. Стоимость этого нехитрого инструмента по сравнению с общей сметой возведения фундамента – буквально ничтожна, а качество будет гарантировано. |
|
| Выравнивать поверхность залитого бетона можно с помощью правила. Однако, еще лучше, если применять для этих целей виброрейку (стоит поискать возможности её аренды). Тогда обеспечиться и идеально ровная поверхность, и максимальное уплотнение бетона на всю глубину заливаемой плиты. На иллюстрации показана такая виброрейка – она на переднем плане. |
|
| После того как плита полностью залита, ее желательно хотя бы на первые сутки защитить от возможного повреждения – механического или внезапно пошедшим дождем. Для этого можно использовать полиэтиленовую пленку. |
|
| По истечении суток, и далее в течение примерно недели, поверхность плиты регулярно обильно увлажняют водой. Кстати, после такой операции вновь не помешает прикрыть поверхность пленкой – это защитит поверхностные слои от пересыхания, например в жаркую солнечную погоду, удержит влагу, то есть, в конечном счете, улучшит и ускорит созревание бетона. |
|
| Распалубку плиты проводят по мере набора бетоном минимум 50% заложенной марочной прочности. Обычно, в зависимости от погодных условий, это занимает от 10 до 15 дней. Но к дальнейшим строительным работам на базе созданного фундамента можно переходить только после полного созревания бетона, а это уже срок – не менее месяца. |
Автор статьи выражает надежду, что читатель получил ответ на большинство неясных вопросов, связанным с самостоятельным строительством плитного фундамента. Некоторые нюансы, которые касаются и теоретической, и практической части этого процесса, кроме того, могут быть уточнены после просмотра рекомендуемого видеосюжета:
Видео: Массив полезной информации по технологии создания монолитного плитного фундамента
Как найти объем фундаментной плиты?
Для того чтобы найти объем фундаментной плиты, нужно знать ее длину, ширину и толщину.
- Измерьте длину и ширину фундаментной плиты с помощью ленты измерительной.
- Определите толщину фундаментной плиты с помощью измерительного инструмента, например, линейки или измерителя глубины.
- Умножьте длину на ширину, чтобы определить площадь фундаментной плиты.
- Умножьте площадь на толщину, чтобы определить объем фундаментной плиты.
Формула для нахождения объема фундаментной плиты: V = L * W * H
Где: V — объем фундаментной плиты L — длина фундаментной плиты W — ширина фундаментной плиты H — толщина фундаментной плиты
Обычно объем фундаментной плиты выражается в кубических метрах (м3).