Плитний фундамент: розрахунок, проектування і будівництво

Якщо на території ділянки грунт з незадовільною несучою здатністю, то економічно виправдано будівництво плитного фундаменту. Підстава підходить і для умов, коли високо розташовані грунтові води в ґрунті міститься глина у великому обсязі, а земля спучується при замерзанні. В якості основного недоліку такій конструкції виступає її дорожнеча. Але противники цієї технології не враховують, що облаштована плита виконує ще й функцію перекриття (підлоги) по грунту. У кінцевому рахунку технологія обходиться дешевше пристрою глибокого стрічкового підстави.

Особливості проектування

Проектування описуваного фундаменту здійснюється на основі стандарту, який називається «Керівництвом». Він був виданий в 1977 році. Ознайомившись з цим документом, ви зможете дізнатися про основні вимоги, які повинні бути враховані при створенні проекту. Описувана конструкція створюється для будинків, площа яких більше 100 м2. Досить часто плити використовуються у зв’язці з промисловими будівлями і спорудами господарського призначення.

Проектування плитного фундаменту передбачає врахування деяких факторів, серед яких слід виділити:

  • точність розмірного ряду;
  • деформаційні навантаження в певній місцевості;
  • статичні і динамічні навантаження від будівлі;
  • фактори механіки ґрунтів;
  • витрата будівельних матеріалів.

Характерні особливості повинні бути встановлені з допомогою проведення інженерно-геологічних вишукувань. Проектування передбачає розрахунок діафрагм, а в проект необхідно включити армування основи, визначення крену, зміщень та деформацій. Розрахунок повинен враховувати умови експлуатації фундаментної групи.

Загрузка...

Проведення розрахунку

Товщина плитного фундаменту обмежується малим допустимим значенням. Цей параметр повинен бути дорівнює межі від 150 до 300 мм. Для господарських будівель, наприклад, використовуються плити 100 мм, тоді як великі споруди краще встановлювати на плиті до 400 мм в товщину. Однак це явище можна назвати рідкісним.

Розрахунок необхідної товщини вибудовується на тому, що спочатку необхідно визначити тиск від будівлі, враховуючи всі можливі навантаження. Це дозволить обчислити питомий тиск на грунт. Розміри плити повинні бути більше розмірів будівлі приблизно на 100 мм на кожну зі сторін. Плитний фундамент цегляної споруди повинен бути товще такого ж підстави для будівлі з пінобетону на 5 см. Якщо є другий поверх в цегляному будинку, то товщина підстави зростає до 40 див. Кінцеве значення буде залежати від конфігурації і ваги будинку.

Якщо ж мова йде про двоповерхової пінобетонної споруді, то згадана товщина повинна бути дорівнює 35 див. Розрахунок плитного фундаменту передбачає ще і визначення товщини подушки. Вона розташовується по всій площі і складається з щебеню, а також піску. Їх викладають на попередньо вирівняну дно котловану. Щебінь зазвичай укладається товщиною 20 см, потім йде пісок, його товщина може скласти 30 див.

Найбільш поширена товщина подушки складає 0,5 м. Розрахунок плитного фундаменту — це визначення всіх параметрів шарів. Для легких дерев’яних будівель укладається подушка, товщина якої становить 15 см, тоді як для гаража-це значення буде дорівнює 25 див. 0,5 см подушки слід укласти, якщо ви плануєте вибудовувати важке цегляна будівля. Щебінь буде компенсувати пучинистість і низьку щільність грунту, виступаючи чудовим дренажем. Це особливо вірно в тому випадку, якщо на території глинистий грунт, де високо залягають грунтові води. Пісок при цьому буде гарантувати рівномірність розподілу навантаження на грунт.

Приклад розрахунку

Зрозуміти принцип розрахунку можна на конкретному прикладі. Ці маніпуляції виконуються для визначення обсягу бетону, що використовується при заливці. Для цього площу підошви необхідно помножити на товщину. Якщо на плитний фундамент ви плануєте встановити будинок з розмірами 10 х 10 м, а товщина підстави складе 0,25 м, то обсяг плити буде дорівнює 25 кубічних метрів. Це значення можна отримати, перемноживши вищезгадані цифри. Таку ж кількість бетону буде необхідно для заливки фундаменту.

Ви повинні враховувати ще й установку ребер жорсткості, які необхідні для підвищення стійкості до деформацій. Їх розташовують на відстані 3 м. Вони будуть перебувати вздовж і поперек плити, формуючи квадрати. Для того щоб здійснити розрахунок плитного фундаменту, необхідно визначитися з висотою і довжиною ребер жорсткості. Останній показник підбирається з урахуванням довжини кожної сторони підстави. У розглянутому прикладі це значення дорівнює 10 м. Все буде необхідно 8 ребер, тому загальна їх довжина дорівнює 80 м.

Додаткові розрахунки

Поперечний переріз повинен мати форму прямокутника або трапеції. Ширина ребер за стандартом дорівнює 0,8 від висоти. Для прямокутних ребер обсяг дорівнює 16 кубометрів. Це значення ви отримаєте, якщо перемножите цифри 0,25, 0,8 і 80. Якщо ж мова йде про трапецієподібних ребрах, то нижня основа у них дорівнює 1,5 товщини фундаменту, а верхнє – 0,8.

Що стосується обсягу всіх ребер, то він дорівнює 12 м2: цю цифру ви отримаєте, якщо перемножите 0,15 і 80. З наведеного розрахунку плитного фундаменту видно, що для заливки підстави, товщина якого становить 25 см необхідно 25 м2 бетону.

Загрузка...

Проведення розмітки

Заливання плити не здійснюється за родючому шару. Але на першому етапі необхідно здійснити розмітку. Для цього використовується шнур і кілочки, які встановлюються по периметру дренажної системи. Викопується Котлован таким чином, щоб він був більше плити з кожної сторони на 0,5 м. За габарити будівлі підстава буде виступати на 10 див.

Земляні роботи

Обсяг робіт буде невеликим. Що стосується видалення родючого шару, то заглибитися вам потрібно буде на 40 див. Роботи можна здійснити своїми силами, не залучаючи будівельну техніку. На цьому етапі монолітну конструкцію слід захистити від ґрунтової вологи. По периметру укладаються дрени. Вони будуть складатися з геотекстилю, який заходить на краю канави. Далі йде шар ущільненого щебеню і перфорована труба. Система засипається природним фільтром у вигляді щебеню, все вкривається геотекстилем.

Під фундаментну плиту або бетонну підготовку дрени не укладаються. Висота засипки знаходиться на одному рівні з щебеневої подушкою. Після заливки плити в будівлю неможливо буде здійснити введення комунікацій. У зв’язку з цим каналізація і холодне водопостачання укладаються на цьому етапі. Заглиблювати їх нижче позначки промерзання немає необхідності, так як теплоізоляція підошви буде зберігати геотермальне тепло. Досить глибини в 1,2 м.

Укладання підкладки

Плитний фундамент обов’язково розташовується на підготовці. Це дозволяє знизити сили обдимання. Спочатку пісок шаром в 10 см засипається і ущільнюється. Паралельно його необхідно рясно зволожувати. Використовувати для трамбування зручно віброплиту. Далі йде щебінь, який теж добре ущільнюється. Натомість можна використовувати суміш ПГС, яка укладається на глибину 40 см і добре ущільнюється. У цьому випадку монолітне підстава отримує надійне спирання на нижній пласт.

Бетонна підготовка та роботи з гідроізоляції

Монолітна плита повинна бути гидроизолирована знизу. Це виключить корозію бетону і арматури. Укладання шару з рулонних матеріалів здійснюється по бетонній підготовці, так як матеріал може бути порваний шаром щебеню. Це забезпечує рівну поверхню, на яку легко наклеїти бітумну основу. Якщо основа плити буде укладено на рівну поверхню, це збільшить міцність і стабілізує геометрію.

Товщина стяжки складе 5 см, армувати її не потрібно. Мінімальний бюджет будівництва буде забезпечений рулонними матеріалами. Смуги повинні бути укладені з нахлестом в 20 см, шви слід обробити холодною або гарячою мастикою на бітумній основі. Краю килима випускаються за периметр бетонної підготовки, щоб після заливки плити запустити їх вгору або убік.

Теплоізоляція та армування

Монолітна плита обов’язково повинна бути утеплена. Теплоізолятором може виступити екструдований пінополістирол. Його укладання здійснюють в 2 шари. Якщо в проекті передбачені ребра жорсткості, то перший шар необхідно укласти впритул, у другому ж створюються зазори по ширині ребра. Посилення плити армопоясом здійснюється з урахуванням нормативної документації для бетонних і залізобетонних конструкцій.

Спочатку виготовляються хомути з гладкого 6-мм прутка, який загинається у вигляді трикутника або квадрата. Далі можна приступати до створення арматурної сітки, в її основі лежать прутки періодичного профілю. Їх діаметр може бути дорівнює межі від 12 до 16 мм. Елементи зв’язуються між собою дротом або зварюванням.

На бетонні прокладки необхідно буде укласти нижній пояс з прутків перетином 10 див. Арматура для плитного фундаменту встановлюється в бетоні. На нижній сітці розміщуються хомути, які складуть верхній пояс. На них фіксується верхня карта. Окремі прутки всередині армопояса використовувати небажано. Їх згинають на криволінійних ділянках, а в місцях вузлів вводу комунікацій пов’язують із загальними картами сіток. Для того щоб заощадити арматуру, її осередки збільшують до 20 x 20 див.

Додаткове армування

Вибудовуючи будинок на плитному фундаменті, обов’язково слід подбати про її зміцнення. З цією метою здійснюється армування. Для в’язки використовуються сталеві прути, які мають ребра. Їх діаметр підбирається з урахуванням навантажень на підставу будинку. Важливо звернути увагу ще й на характеристики ґрунту. Товщина самої плити теж повинна бути врахована.

Для типового двоповерхової будівлі монолітна плита заливається товщиною в межах 300 мм. Діаметр арматури при цьому варіюється від 12 до 14 мм. Пристрій плитного фундаменту в цьому випадку передбачає укладання сітки, клітина якої часом збільшується до 25 див. Перша сітка розташовується на підпорах з цегли. Потім зверху укладається додатковий шар цегли, далі йде другий шар армуючої сітки. Якщо для зв’язки арматури ви плануєте використовувати зварювання, то прути повинні бути підібрані з урахуванням маркування, в ній ви повинні знайти індекс «С».

Установка опалубки

Будівництво плитного фундаменту обов’язково передбачає влаштування опалубки. Для цього по периметру встановлюються фанерні листи, ОСБ або ДСП. Матеріал повинен мати вигляд щитів. Внутрішня її поверхня захищається руберойдом або плівкою, щоб запобігти відколюванню матеріалу при розпалубки. Щити встановлюються по периметру. Щоб захистити конструкцію від промерзання, всередину закладаються 10-см плити пінополістиролу. Під вимощення слід укласти цей же утеплювач, щоб унеможливити бічне промерзання. Розташовується матеріал на рівні підошви, його кладуть врівень з верхнім або нижнім шаром теплоізолятора всередину опалубки.

Заливка бетону

Коли армування плитного фундаменту за вищеописаною технологією було завершено, можна приступати до заливання бетону. Заповнювати простір краще за один прийом. Між подачею порцій суміші максимальний інтервал становить 2 години в теплу погоду. Бетон забороняється переганяти по периметру лопатою, необхідно переставляти міксер або використовувати бетононасос.

Віброущільнення проводиться до появи цементного молочка, відсутності бульбашок і приховування щебеню. Суміш підігрівається в зимовий період, для цього всередину опалубки прокладається кабель, можна використовувати обігрів парою або укривати поверхню плівковими матеріалами. Притуляти до сіток армопояса насадки вібраторів заборонено. На сьомий день при нормальних умовах проводиться розпалублення. Поверхня бетону слід захистити від опадів, укривши мішковиною. Якщо роботи ведуться в жарку погоду, то основа змочується з лійки.

Висновок

При зведенні монолітного фундаменту не слід нехтувати етапом теплоізоляції. Шар утеплювача не тільки виконує своє пряме призначення, а й дозволяє знизити витрати на обігрів в зимовий час. Утеплювачем може виступити екструдований пінопласт або пінополістирол. Матеріал фіксується на торцях підстави методом напилення. Для типового будинку буде достатньо 50-мм шару теплоізоляції. Для більш холодних регіонів товщина шару збільшується в 2 рази.