В статье рассказывается об особенностях сплошных плитных фундаментов. Очень подробно рассматриваются сферы их применения, эксплуатационные и конструктивные отличия. На первый план выведены прикладные вопросы, касающиеся технологи строительства фундаментных плит.
Это продолжение цикла статей о фундаментах, и много интересного материала мы уже успели опубликовать. Поэтому рекомендуем:
Плитный фундамент, он же «сплошной», он же «плавающий», он же «шведская, скандинавская плита» - это цельная плита, располагающаяся под всей площадью строения, заглублённая в грунт, или заложенная на нём. Есть несколько конструктивных вариантов плит - коробчатые, плоские, ребристые, сборные из дорожных ЖБ изделий, монолитные, с расширениями на углах, с армированием или без, утеплённые и холодные… Все они имеют свои отличительные особенности и конкретную сферу применения. Для частного загородного строительства по экономическим и функциональным характеристикам наилучшим образом зарекомендовали себя плоские монолитные плиты из железобетона толщиной от 20 до 40 см с утеплением. О них мы далее и поведём разговор.
Почему выбирают плитный фундамент
В малоэтажном строительстве, что нас, собственно, и интересует, данный тип фундамента по многим причинам будет предпочтительнее своих конкурентов (и ленточных, и свайных конструкций). Объясняется это преимуществами, как сугубо технического, так и околостроительного характера.
Сильные стороны сплошных фундаментов
Универсальность по геологии оснований. Плавающая конструкция может быть корректно применена на всех типах грунтов, в том числе слабонесущих, пучинистых, горизонтально-подвижных, с высоким уровнем грунтовых вод, вечномёрзлых…
Есть некоторые ограничения по рельефу - трудно строить такой фундамент на склоне, скорее всего, сваи будут предпочтительнее. Однако есть проверенные американцами технологии возведения плит на пригорках, которые в своей конструкции (в нижней части площадки) имеют элементы высоких монолитных лент. Ещё один подходящий для таких мест «кентавр» - свайный фундамент с низким ростверком в виде монолитной плиты.
Хорошая несущая способность. Это качество обусловлено специфической механикой взаимодействия «дом/плита/грунт». В следующей главе мы подробно рассмотрим данный момент. Коротко - плита имеет большую площадь опоры, поэтому давление на грунт основания очень низкое (от 0,1 кгс/см 2). Следовательно, каменный дом в два этажа на плите можно возводить смело. Говорят, лифтовая шахта Останкинской башни стоит на монолитной плите.
Высокая пространственная жёсткость. Обусловлена она отсутствием швов и соединений, применением жёсткого армирования, массивностью конструкции и большой материалоёмкостью. Плитный фундамент отлично подходит для домов с «неэластичными» стенами, которые очень боятся даже самых малых (1–3 мм) подвижек несущей конструкции - кирпичные, газобетонные, шлакоблочные, из ракушечника и других минеральных материалов.
При наличии чрезмерно пучинистых грунтов и значительной чувствительности зданий к неравномерным деформациям рекомендуется строить их на малозаглубленных и незаглубленных монолитных железобетонных плитах, под которыми устраивают подушки из непучинистых материалов.
СП 50–101–2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений».
Хорошие изоляционные характеристики. При грамотном исполнении не пропускает воду, препятствует теплопотерям через пол.
Несложная технология возведения, строится быстро. Просто размечается, минимум земляных работ, упрощённая конструкция опалубки, легко армировать и бетонировать. Может изготавливаться строителями с низкой квалификацией.
Условные недостатки плитного фундамента
Технически очень тяжело совместить в конструкции сплошную плиту и подвал.
Заливать плиту можно только при благоприятной погоде (немного проигрывает сборным и свайным забивным фундаментам).
Высокая стоимость. Повышенная материалоёмкость (бетон, арматура), конечно, накладывает свой отпечаток. Но если взглянуть на проблему в комплексе, то картина меняется кардинально - на других материалах, стадиях строительства, производственных операциях мы солидно экономим:
- плита становится черновым полом первого этажа - не нужно делать перекрытие;
- в массе плиты можно проложить водяной Тёплый пол, а не заливать для него отдельную стяжку;
- для изготовления и раскрепления щитов опалубки необходимо меньше доски или листовых материалов (как минимум вдвое, по сравнению с ленточными конструкциями);
- не нужно платить за вывоз/планирование большого объёма выбранного грунта;
- уменьшается высота наружных стен, так как можно получить более низкий цоколь (а это недешёвые материалы отделки фасада, трудовые затраты…);
- грузоподъёмная техника, бетононасосы, экскаваторы, забивные копры, буровые машины - не нужны, всё ограничивается автомобилями-миксерами;
- можно возвести своими силами и не нанимать высокооплачиваемых профессиональных строителей, меньше риска финансово пострадать от «человеческого фактора» (проще технология).
Получается, что основной недостаток плитных фундаментов - это малая информированность отечественного застройщика об их преимуществах. А вот в северной части США и странах Скандинавии монолитные плиты стали фундаментом №1.
Принцип работы плитного фундамента
Ситуация
Плотность застройки растёт, людям всё чаще приходится строить на «плохих» грунтах (слабые, постоянно влажные, пучинистые, мёрзлые…).
Современные проекты загородных домов стали намного сложнее в смысле архитектурно-планировочных решений: различные части здания строятся в разную высоту (варианты в полтора этажа, пристроенные гаражи, особые решения для лестничных маршей и площадок…), неравномерное распределение несущих стен по площади застройки. Дома теперь больше, выше, тяжелее.
Проблема
Сверху на фундамент и на естественное основание оказываются неравномерные воздействия от дома. Снизу сложные грунты либо стремятся образовать местные провалы под строением, либо силами морозного пучения выталкивают здание, а потом, оттаивая, просаживаются. Возникает опасность появления деформаций и разрушения несущих конструкций.
Решение
Увеличить опорную площадь фундамента, снизив нагрузку от дома на естественное основание.
Максимально усилить пространственную жёсткость фундамента, равномерно перераспределить давление «сверху вниз».
Теплоизолятором разделить отапливаемые помещения от грунта под домом - таким образом, устранить неравномерность промерзания под строением (зимой под плитой грунт не оттаивает).
Все эти методы борьбы с «неравномерностями» заложены в принципе действия утеплённой монолитной плиты. Это своеобразная единая платформа под домом, которая не подвержена локальным изгибам (при грамотном проектировании), и без деформаций способна двигаться фактически вместе с грунтом - «плавать».
Особенности проектирования плитного фундамента
Проектирование плит существенно отличается от методов разработки других видов фундаментов. Здесь инженеры также учитывают все основные параметры грунта и все нагрузки (массу конструкций, эксплуатационный вес, снеговое давление). СП 20.13330.2011 никто не отменял.
Однако плитный фундамент необходимо рассматривать как единую, совместно работающую конструкцию «плита-надфундаментная часть». Поэтому в данном случае отдельное внимание уделяется детальному изучению конкретных узлов здания и несущей конструкции в целом, создаются и просчитываются чертежи дома с указанием эпюр распределения нагрузок, их направления.
Вся проблема заключается в сложности грамотного моделирования изгибающих нагрузок, возможных кренов, которые плита испытывает, и, соответственно, рассчитать её толщину, конфигурацию, потребность в армировании, в том числе и локальном. Наиболее эффективно конструирование фундаментных плит выполняется с применением специальных вычислительных комплексов, которые выдают очень подробные рабочие чертежи. Именно поэтому мы рекомендуем заказать расчёт фундаментной плиты в профильной организации, стоимость такой работы будет составлять от 5 до 10 тысяч рублей.
Наибольшее распространение получили плиты толщиной от 20 до 40 см, при этом очень интересна одна деталь: большинство расчётов показывает, что для одного и того же дома можно использовать различную толщину плиты, если правильно манипулировать процентом армирования.
Например, сплошной фундамент для какого-то абстрактного здания. При 20 сантиметрах - необходимо производить локальное «доармирование» особо нагруженных зон и не ошибиться в расчётах, при 25 сантиметрах - каркас можно вязать равномерно, особо не рискуя. А вот 30-сантиметровая плита, если сравнивать с конструкцией в 25 см, сэкономить на арматуре не позволит, зато бетона на неё пойдёт намного больше.
Исключительно грамотный расчёт позволяет лить плиты даже толщиной 15–18 см.
Заметим, что значительно усилить сопротивляемость плиты продавливанию, при этом снизить её общую толщину (читай материалоемкость) можно, делая локальные утолщения фундамента в зоне углов, стыка несущих стен, по всему периметру, под колонами. Такие усиленные плиты часто называют «американскими», в сечении они выглядят, как призма.
Плитный фундамент по площади не может быть меньше дома, должны учитываться все консольные участки. Например, если здание будет облицовываться кирпичом или другими тяжёлыми материалами, то плиту необходимо закладывать больших размеров, чтобы обеспечить опорную площадь для облицовки.
Технология строительства плитного фундамента
Так как плитные фундаменты часто используются в очень сложных геологических условиях, то к планированию и строительству плавающих конструкций предъявляются самые жёсткие требования, которые оговариваются многими нормативными документами, например,СНиП 3.03.01–87 «Несущие и ограждающие конструкции»или СП 50–101–2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». Естественно, для возведения фундаментных плит должны использоваться исключительно качественные материалы.
Строительство всех сплошных фундаментов производится примерно по одной и той же схеме:
- Проектирование.
- Разметка (в натуру выносят только контуры здания).
- Удаление дёрна, выборка грунта (если необходима подушка/дренаж).
- Прокладка заглублённых коммуникаций (вода, канализация).
- Устройство подушки, дренажа.
- Монтаж гидро- и теплоизоляции.
- Сборка «тёплого пола».
- Вязка и укладка арматурного каркаса.
- Сборка и раскрепление опалубки.
- Бетонирование.
- Распалубка.
Давайте рассмотрим эти операции подробнее.
С проектированием мы более-менее разобрались. Строите что-то серьёзное - лучше закажите разработку проекта фундамента инженерам, однозначно сохраните нервы и деньги.
Вопросы проведения подготовительных работ, выноса разметки в натуру мы уже обсудили в статье «Ленточный фундамент. Часть 2: подготовка, разметка, земляные работы, опалубка, арматура».
Что касается земляных работ. Если замена грунта (массивные подушки) и утепление не требуется, то достаточно снять только верхний плодородный слой, в противном случае, грунт естественного основания изымается в нужном объёме. Иногда, перед выемкой есть смысл выровнять зону застройки - сделать подсыпку. Тогда добавочный материал очень тщательно уплотняется виброплитой.
Самое главное условие - насыпной грунт под плитным фундаментом ни по каким характеристикам не должен уступать материковому (естественному).
Не стоит переживать о том, что под плитой будет сложно обслуживать коммуникации. Всё делается, как обычно: там, где будет техническое помещение, в плите всегда изготавливают приямок для ввода коммуникаций (возле труб закладывается пенопласт, или делается контур из опалубки), чем меньше он будет, тем лучше для жёсткости фундамента. В любом случае трубы нельзя замоноличивать наглухо. Под плитой коммуникации проходят в траншее, засыпаются дренирующими материалами. О дренаже линий коммуникаций читайте в статье«Как сделать дренаж на участке».
Подушка является искусственным основанием, она предназначена для замены «плохих» грунтов. В качестве материала для подушки чаще всего выступает смесь песка и щебня, которые имеют хорошие дренирующие свойства, мало сжимаются, не пучинятся. Песчано-гравийная подушка укладывается слоями по 100 мм, и каждый корж тщательно трамбуется виброплощадкой. Если применяется чистый песок, то его нужно проливать водой.
Необходимо периодически контролировать горизонтальность каждого слоя подушек.
На участках с неблагоприятным водным балансом, под плитой (подушкой) рекомендуют заложить несколько дрен для отвода воды.
Большинство технологических карт по изготовлению сплошных фундаментов предлагают под подушку расстилать геотекстиль, который не даёт песку и гравию заиливаться (читай терять важные для нас свойства).
Чтобы гидро- и теплоизоляция хорошо легла и не была деформирована массой бетона, верхняя часть подушки должна иметь максимально ровную плоскость. Некоторые производители плавающих фундаментов предпочитают даже сделать стяжку-подготовку из пескобетона.
Подушка накрывается плотной полиэтиленовой плёнкой, или другими гидроизоляционными материалами, которые при бетонировании предотвратят утечки цементного молока. Листы кладутся с нахлёстом и проклеиваются/спаиваются.
На гидроизоляцию укладывается слой утеплителя толщиной до 100 мм. Раньше применяли пенопласт, сейчас все перешли на экструдированный пенополистирол. Некоторые строители считают, что утеплитель - не является обязательным слоем, но он снижает теплопотери через плиту, не позволяет грунту под плитой неконтролируемо, неравномерно оттаивать даже под отапливаемыми помещениями. Если вы хотите применить тёплый пол - то не будете обогревать землю, а всё тепло пустите в дом. В технологических картах иностранных компаний утеплитель (и подушку) рекомендуют прокладывать за пределы плиты.
Трубы тёплого пола посредством специальной сетки раскладываются прямо на листы ЭППС, естественно, они никакими материалами не утепляются, чтобы лучше отдавать тепло. В этом слое могут также проходить некоторые трассы отопления - вот они ведутся в рукавах и теплоизоляторах. Все концы выводятся из приямка для коммуникаций, система кольцуется, опрессовывается. Под давлением закачанный в трубы воздух предотвращает деформирование их при заливке бетона.
Армирование - пожалуй, самая сложная операция при строительстве плавающих фундаментов. Здесь допускается больше всего ошибок, как технологических, так и конструкторских.
Начнём с главного. Согласно СП 52–103–2007 минимальный процент армирования железобетонной плиты составляет 0,3%. Считают его следующим образом: берут поперечный срез плиты и высчитывают его площадь, высчитывают суммарную площадь среза всех арматурных стержней, сравнивают эти показатели. Если металлоёмкость бетона недостаточна, то увеличивают диаметр арматуры или количество стержней (уменьшают шаг). Для толстых плит применяют третий ярус металла, расположеный в толще плиты. Практика показывает, что чаще всего достаточно уложить два слоя арматуры диаметром 12–14 мм, и шагом в 150–250 мм.
Не забывайте, что в нагруженных зонах (колоны, несущая стена внутри здания…) может понадобиться дополнительное армирование, осуществляемое прокладкой вспомогательных продольных стержней в пределах призм продавливания.
В зависимости от конструкции здания под несущие стены и колоны иногда есть смысл делать вертикальные выпуски арматуры (СП 52–103–2007), которые обеспечат дополнительную жёсткость системы «плита-надфундаментная часть».
Наличие защитного слоя бетона - обязательное условие качественного армирования. Сетки арматурного каркаса выставляются на специальных полимерных подставках-грибках. Грибки нижнего яруса - небольшие, около 4–5 см. Грибки промежуточные (между двумя сетками) имеют высоту, зависящую от толщины плиты, так чтобы над верхней арматурой оставалось ещё около 5 см бетона (защитный слой). Грибки располагают один над другим, их общее количество (шаг) должно обеспечить достаточную устойчивость каркаса к нагрузкам, возникающим при бетонировании.
Запрещено применять всевозможные подкладки из древесины, камня, металла.
Торцы каркаса, верхний и нижний ярус, рекомендуют (СП 63.13330.2012) связывать между собой П-образными элементами из арматуры. Арматурные стержни не должны контактировать с опалубкой, так как следует обеспечить защитный слой бетона толщиной не менее 40 мм.
Изготавливается каркас вязкой арматурных стержней проволокой. Допускается применение электродуговой сварки, но тогда необходимо использовать арматуру класса а500с, или аналогичную, с индексом «С».
Ввиду большого объёма работ по армированию, бывает целесообразно воспользоваться унифицированными сварными сетками заводского изготовления. Полученные после укладки стыки обязательно разводятся в «шахматном» порядке - стыки готовых сеток нижнего яруса армирования должны перекрываться целой сеткой верхнего яруса.
Опалубка плавающего фундамента собирается очень просто, необходимо только выровнять каждую сторону периметра. Обратите внимание, что бетона используется много, и давление на щиты будет довольно серьёзное - поэтому очень качественно разоприте их от грунта.
Опалубку следует изнутри обернуть полиэтиленом, чтобы не допустить утечек цементного молока через щели. Как вариант, можно возле опалубки проложить листы ЭППС, потом они надёжно «прилипнут» к бетону и обеспечат вертикальное утепление плиты.
Пенополистиролом также разделяют сопряжённые с домом постройки, для которых необходим свой фундамент (гараж, крыльцо, терраса…).
Отдельный маленький контур опалубки изготавливают для приямка под коммуникации.
Про опалубку и армирование можете почитать в статье«Ленточный фундамент. Часть 2: подготовка, разметка, земляные работы, опалубка, арматура».
Нюансы изготовление монолита можно найти в нашей публикации«Ленточный фундамент. Часть 3: бетонирование, заключительные операции».
Бетонирование необходимо производить за одну рабочую смену. Наиболее рационально будет заказать привозку бетона миксером и прямо из лотка заливать фундамент. Для бетонирования отдалённых участков можно применить самодельный жёлоб.
Бетон должен быть в обязательном порядке уплотнён глубинным вибратором.
Для изготовления плитных фундаментов используется бетон с характеристиками, которые регламентируются СП 52–103–2007. Большинство строительных компаний, производящих плавающие фундаменты, предлагают заказывать бетон со следующими эксплуатационными свойствами:
- класс прочности от В22,5 (марка не ниже М300);
- коэффициент водостойкости от W8;
- морозоустойчивость от F200;
- подвижность П-3;
- возможно, сульфатостойкий, если грунтовые воды высоко.
Учитывая отечественные реалии, частному застройщику лучше заказывать бетон, как минимум, на марку выше нормированной - будет больше шансов получить проектный класс прочности.
Далее следует производить манипуляции по уходу за бетоном. Когда плита наберёт 50-процентную прочность, опалубку можно снимать. Мы обстоятельно рассмотрели эти работы в статье«Ленточный фундамент. Часть 3: бетонирование, заключительные операции», добавим, что на следующий день после заливки плавающего фундамента верхнюю плоскость плиты стоит затереть - это будет хорошая основа до монтажа любых напольных покрытий.
В Северной Европе и США плавающие фундаменты активно применяются уже более полувека, они временем доказали свою надёжность, функциональность и экономическую привлекательность. В нашей стране плиты тоже нашли своего застройщика. Из года в год сплошные фундаменты становятся всё популярнее, так как во многих случаях альтернативы им просто нет.
Турищев Антон, рмнт.ру
http :// www . rmnt . ru / - сайт RMNT . ru
Являются, прежде всего, тип дома (кирпичный одноэтажный, кирпичный более 2-х этажей, дом из пенобетона, легкий каркасный или щитовой и т.д.) который определяет вес здания, и соответственно его давление на грунт. Кроме этого определяющим параметром является также вид грунта, глубина сезонного промерзания и уровень грунтовых вод.
Когда нагрузка на фундамент велика, а грунт слабый, используют сплошные фундаменты. Они представляют собой сплошную железобетонную плиту под всей площадью застройки.
Различают два вида сплошных фундаментов: из плит и из перекрестных лент. Их возводят из монолитного железобетона, чтобы придать фундаменту пространственной жесткости.
Плитные фундаменты, возводимые под всей площадью здания, представляют собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную из монолитного железобетона либо из сборных перекрестных железобетонных балок с жесткой заделкой стыковых соединений. Чаще всего их используют при слабых неоднородных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, а также в случаях, когда нагрузка, приходящаяся на фундамент, велика, а грунт основания недостаточно прочен. Такой фундамент хорошо выдерживает все вертикальные и горизонтальные перемещения грунта, плита двигается вместе с ним, предохраняя дом от разрушений. Благодаря этой особенности он получил еще одно название - плавающий.
Применение фундаментов данного типа практикуется в основном в малоэтажном строительстве, а также при небольшой и простой форме здания. Их сооружают, как правило, на проблемных грунтах: влажных или с высоким уровнем грунтовых вод. Недостатком фундаментов такого типа является его стоимость, они довольно дороги из-за больших расходов на земляные работы, бетон и металлическую арматуру. Тем не менее, если применение фундаментов другого типа не может обеспечить конструкции дома необходимую устойчивость, целесообразно и, более чем оправдано, использовать сплошные фундаменты. Это касается небольших и компактных домов или других построек, когда не требуется устройство высокого цоколя, и сама плита используется в качестве пола (например, гаражи, бани и т. п.). Для домов более высокого класса чаще устраивают фундаменты в виде ребристых плит или армированных перекрестных лент.
При возведении сплошных фундаментов есть некоторые моменты, которым нужно уделить особое значение. В первую очередь это касается процесса подготовки основания для фундамента. Верхний плодородный слой почвы имеет очень малую несущую способность, а также имеет свойство спрессовываться. Поэтому его необходимо удалить до глубины до 0,5 метра. В качестве подушки используется смесь щебня и песка в пропорции 60/40 соответственно. Качественно уложенная и уплотненная подушка позволяет уменьшить вероятность вздутия нижней части фундамента при понижении температуры. Во-вторых, необходимо равномерно распределить давление на грунт и предоставить грунтовым водам беспрепятственно проходить под зданием. Песчаная подушка не накапливает в себе влагу, а глубоко посаженное здание не дает промерзать грунту в зимний период, тем самым обеспечивая большую устойчивость дому.
Толщина железобетонных плит фундамента рассчитывается при проектировании, как правило составляет 200-300 мм. Армирование выполняется в верхней и нижней части плиты из прутьев толщиной не менее 12 мм с шагом 200*200 или 300*300 мм. Толщина песчаной подушки выбирается в зависимости от несущей способности грунта, уровня грунтовых вод и массы дома, составляет от 200 до 500 мм.
Сплошные фундаменты в виде монолитных железобетонных ребристых или безбалочных плит устраивают под все здание в тех случаях, когда на фундамент действует значительная нагрузка, а грунты основания очень слабые, с неравномерной просадочностью, или когда необходимо защитить подвал от проникновения грунтовых вод при высоком их уровне.
Для передачи значительных нагрузок от зданий или сооружений при слабых грунтах устраивают свайные фундаменты . Свайные фундаменты позволяют повысить уровень индустриализации строительных работ. В последние годы они находят все более широкое применение и при строительстве на естественных основаниях.
По методу изготовления различают сваи, погружаемые в грунт ударами, вибрированием, завинчиванием, и в виде монолитной конструкции, бетонируемой на месте в специально подготовленных скважинах (набивные сваи). В зависимости от характера работы различают сваи висячие и материковые (сваи-стойки).
Висячие сваи целесообразны, когда глубина залегания прочного (материкового) грунта значительна, а сопротивление грунта у боковой поверхности свай и под нижними концами достаточное, чтобы выдержать передаваемую нагрузку (рис. 1. а).
Если глубина залегания прочного грунта не превышает возможной длины свай, применяют сваи-стойки, которые своими концами входят в материковый грунт и передают на него нагрузку (рис. 1. б).
Рис. 1. Свайные фундаменты а - висячая свая; б-свая-стойка; в-железобетонные сваи; г-набивные бетонные; д-металлические завинчивающиеся; 1 - железобетонная свая; 2 - сборный железобетонный ростверк; 3 - заполнение из бетона; 4 - стеновая панель; 5 - слабый грунт; 6 -плотный (материковый) грунт; 7 - лопасть. 8 - стык
В зависимости от материала сваи бывают деревянные, железобетонные, бетонные, стальные и комбинированные (рис. 1. в-д).
Сваи под подошвой фундамента располагают обычно, группами или рядами. Одиночными называют сваи, размещенные изолированно или на расстоянии более 1/4 их длины.
Группа свай, расположенных под фундаментом, называется свайным кустом, а сваи, расположенные в один или несколько рядов, образуют свайную полосу. Верхние концы свай объединяют в единую конструкцию при помощи бетонной или железобетонной плиты - ростверка (рис. 1. а, б).
Для отвода от фундамента и цоколя атмосферных осадков служат отмостки или тротуары
(Сплошной плитный фундамент является наиболее простой конструкцией для небольших домов)
Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных, а точнее, незаглубленных фундаментов, глубина заложения которых составляет 40-50 см. В отличие от мелкозаглубленных ленточных и столбчатых фундаментов, они имеют жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости, позволяющее без внутренней деформации воспринимать знакопеременные нагрузки, возникающие при неравномерном перемещении грунта.
Фундаменты, которые вместе с грунтом имеют сезонные перемещения, называются плавающими. Их конструкция представляет собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную из монолитного железобетона, из сборных перекрестных железобетонных балок или из сборных плит с монолитным покрытием (рис. 48).
Рис. 48. Схемы устройства незаглубленных монолитных и сборно-монолитных
фундаментных плит:
а - сплошная фундаментная плита из монолитного железобетона; б -
сборно-монолитная фундаментная плита;
1 - грунт основания; 2 - подстилающий слой из песка (щебня) толщиной 100-200 мм;
3 - монолитная железобетонная плита толщиной 200-250 мм; 4 - двухслойная
оклеечная гидроизоляция; 5 - бетонный защитный слой толщиной 60-80 мм; 6 -
выравнивающая цементно-песчаная стяжка под полы толщиной 20-25 мм; 7 - дорожная
железобетонная плита М-300 (3000*1750*170 или 6000*2000*140 мм)
Устройство плитного фундамента связано с расходом бетона, арматуры и может быть целесообразно при сооружении небольших и компактных в плане домов или других построек, когда не требуется устройство высокого цоколя, и сама плита используется в качестве пола. Для домов более высокого класса чаще устраивают фундаменты в виде ребристых плит или армированных перекрестных лент.
Большая площадь опоры плит позволяет снизить давление на грунт до 10 кПа (0,1 кгс/см2), а перекрестные ребра жесткости создают конструкцию, достаточно устойчивую к знакопеременным нагрузкам, возникающим при замораживании, оттаивании и просадке грунта. Для их устройства применяют высокопрочный бетон (не ниже класса В12,5) и арматурные стержни диаметром не менее 12-16 мм. Относительно большой расход бетона и арматурной стали можно считать оправданным, если все другие технические решения фундаментов в этих условиях не могут гарантировать их надежную работу. В зданиях, где полы расположены невысоко над планировочной отметкой земли, такие фундаменты могут стать даже более экономичными, чем столбчатые (не надо устраивать цокольное перекрытие и ростверк).
Сплошная незаглубленная плита в составе пространственной системы «плита - надфундаментное строение» обеспечивает восприятие внешних силовых воздействий и возможных деформаций грунтового основания и исключает необходимость различного рода мероприятий, предотвращающих неравномерные деформации грунта, на которые обычно в условиях слабых, песчаных и пучинистых грунтов затрачиваются значительные ресурсы.
Применение незаглубленных фундаментных плит позволяет снизить расход бетона до 30%, трудовые затраты - до 40% и стоимость подземной части - до 50% по сравнению с заглубленными фундаментами. Чтобы уберечь такие фундаменты от промерзания, их надо утеплять.
Представляют собой практичную альтернативу более дорогостоящим фундаментам глубокого заложения в холодных регионах с сезонным промерзанием грунта и потенциальными возможностями морозного пучения. Мелкое заложение морозоустойчивых фундаментов достигается за счет устройства теплоизоляции, размещаемой в самых важных местах, - практически вокруг дома. Таким образом, становится возможным выполнять фундаменты глубиной заложения 40-50 см даже в условиях очень сурового климата. Технология морозоустойчивых фундаментов мелкого заложения получила широкое признание в Скандинавских странах. Морозоустойчивые фундаменты выполняются в виде монолитной железобетонной плиты толщиной 25-20 см с утолщенными краями - контурными ребрами, а для защиты от мороза используют пенопропиленовую изоляцию (пенопласт) (рис. 47).
Рис. 47. Схема утепленной монолитной фундаментной плиты с утолщенными ребрами:
1 - материковый грунт; 2 - уплотненная песчаная подушка; 3 - монолитная
железобетонная плита; 4 - утеплитель с гидроизоляцией; 5 - бетонная отмостка
Тепло, уходящее из дома в грунт через фундаментную плиту, плюс геотермальное тепло заставляют линию промерзания подниматься вверх по периметру фундамента. Специалистам известно, что тепло от здания фактически уменьшает глубину промерзания по периметру фундамента. Другими словами, граница промерзания повышается рядом с любым фундаментом, если здание обогревается или имеет изоляцию на уровне земли.
Изоляция по периметру фундамента предотвращает тепловые потери и передает тепло через фундаментную плиту в грунт под фундаментом здания. В то же время источники геотермального тепла излучают тепло в направлении фундамента, что приводит к уменьшению глубины промерзания вокруг здания.
При строительстве домов с использованием морозостойких фундаментов одна из проблем, с которой сталкиваются строители, состоит в том, что полипропилен разлагается под действием ультрафиолетового облучения и имеет недостаточную ударную стойкость. Хлорвиниловый пластик в виде рулона шириной 610 мм, длиной 15 м хорошо подходит для этих целей. Верхний наружный край фундамента оборачивают пленкой, начиная с внутреннего края плиты. Пластик легко приклеивается к краю бетона и полипропиленовому пенопласту мастикой, совместимой с пенопластом. Гибкий хлорвиниловый пластик приклеивается на месте.
Важно отметить экономию затрат при устройстве морозоустойчивых фундаментов в сравнении с традиционными. Она составляет примерно 3% общих обязательных затрат на строительство дома.
Сплошные плитные фундаменты устраивают и заглубленными в виде монолитной плиты под всем зданием (рис. 49). Подобные конструкции обеспечивают максимально равномерное распределение нагрузки на основание и, как следствие, - равномерную осадку здания, а также хорошо защищают подвальные помещения от подпора грунтовых вод.
Рис. 49. Схема армирования монолитной плиты:
1 - арматурные стержни АIII, d 12-16 мм; шаг 200 мм; 2 - арматурные стержни АIII, d 8 мм, шаг 400*400 мм; 3 - защитный слой бетона толщиной 35 мм
Сплошные фундаменты возводят на слабых или неоднородных грунтах при необходимости передачи на них значительных нагрузок. Такие конструкции хорошо себя зарекомендовали и при малоэтажном строительстве, в особенности если необходима организация подвального или полуподвального помещения под зданием. Устройство подвальных или полуподвальных помещений затрагивает еще один важный аспект проектирования и строительства - гидрозащиту (гидроизоляцию и др.) фундаментов от грунтовых вод и влаги. Грамотная оценка гидрологической ситуации на месте застройки, правильный выбор схемы гидрозащиты и качественное проведение работ - основные условия, выполнение которых во многом определяет безаварийность работы как подземной, так и надземной частей зданий.
Нарушение или разрушение конструкции здания практически всегда сопряжено с нарушениями или разрушением его фундамента. Это может происходить из-за ошибок, допущенных при проектировании или строительстве. Лишь при условии ответственного подхода ко всему комплексу работ - от проекта до практического воплощения - можно построить надежный дом, который прослужит многие десятки лет. Варианты устройства незаглубленных плитных фундаментов показаны на рис. 48.
© ООО "СтройИнформ"
Общие сведения Технология производства работ подготовительного периода
Обустройство монолитных фундаментов при строительстве дачных домов и загородных коттеджей имеет постоянное применение благодаря показателям надежности, хорошей несущей способности и длительному сроку эксплуатации. Обычно монолитный фундамент возводят при монтаже строений с тяжелой конструкцией, железобетонными перекрытиями и при сложных грунтах. Наиболее эффективно этот тип основания себя показывает при строительстве домов и зданий, которые еще планируется достраивать. Хорошо зарекомендовали они себя также при возведении каркасов построек многофункционального назначения (крытых бассейнов, зимних садов и других строений), которые будут нести существенные нагрузки и в которых гарантированно необходимо исключить появление трещин в стенах и фундаментах. Конструктивная особенность данного строения заключается в отсутствии возникновения и развития опасных деформационных процессов в несущих и ограждающих конструкциях здания. В данной статье мы рассмотрим, как правильно сделать монолитный фундамент своими руками.
Начиная строительство частного дома или любого другого сооружения, нужно обратить внимание на грунты на участке и общий вес будущей конструкции. После выбора проекта строения и исследования грунтов выбирают наиболее подходящий вид основания для возведения нулевого цикла.
По способу устройства существуют следующие типы монолитных фундаментов:
- Сплошной фундамент . Устраивают в виде монолитной плиты под всей площадью строения. Обычно толщина этого вида основания не менее 400 мм, однако для небольших строений она может составить и 300 мм. За счет значительной площади опоры, этот тип фундамента обеспечивает зданию устойчивость на сложных грунтах и надежность в проблемных зонах.
- Ленточный фундамент . Такую конструкцию в виде ленты разной ширины и глубины выполняют по периметру здания и под несущими стенами и перегородками строения. На пучинистых грунтах используют монолитноемелкозаглубленное ленточное основание, которое работает как жесткая рама, и обеспечивает устойчивость легким деревянным и каркасным домам. Для строений с тяжелыми стенами или при обустройстве под домом подвала, гаража или цокольного этажа проектируют заглубленное монолитное ленточное основание.
- Столбчатый фундамент . Основание из монолитных столбов обустраивают под углами строения, пересечениями несущих стен и под другими конструкциями здания. Этот тип фундамента применяют при строительстве домов из легких материалов (деревянные, каркасные, щитовые и сборные).
По технологии строительства бетонных оснований, перед тем как построить монолитный фундамент, обязательно предполагается использование съемной или несъемной опалубки (из досок деревянных, сборных щитов или специальной фанеры). Если роль опалубки выполняют стены котлована (земля) предварительно выполняют гидроизоляцию наружных поверхностей фундамента из поливинилхлоридной пленки или рубероида, иначе в результате впитывания цементного раствора в грунт может существенно снизиться прочность конструкции нулевого цикла.
По технологии производства различают два вида монолитных фундаментов:
- бетонный бутовый
- железобетонный фундамент
Для обустройства бетонного фундамента используют бетон марки 100 и выше. Для уменьшения расхода цемента и сокращения основания, в бетонный фундамент добавляют бутовые камни. Полученный бутобетонный фундамент имеет отличные прочностные характеристики.
Железобетонные фундаменты армируют сетками, которые вяжут или соединяют в каркасы со стержнями. Этот тип основания для любого строения читается наиболее надежной и долговечной конструкцией, стойкой к воздействию влаги, отлично воспринимающей боковые и вертикальные нагрузки. По техническим и экономическим показателям применяют монолитные железобетонные фундаменты при многоэтажном строительстве или возведении тяжелых частных домов, например, для загородного дома из кирпича.
Для обустройства монолитных фундаментов характерен большой срок строительства за счет значительных объемов подготовительных и земляных работ, массивность конструкции и высокая трудоемкость, а также большой расход материалов. Однако, исходя из современных требований и нормативов к строительству зданий и сооружений различного назначения, монолитные фундаменты обладают приоритетными преимуществами – максимальной надежностью и долговечностью.
Обычно раньше обустройство монолитного основания выполняли в весенне-летний период. В настоящее время, если возникла необходимость проведения работ при минусовых температурах, выполняют ряд мероприятий, которые делают возможность возведения нулевого цикла этого типа круглогодично.
О том как выбрать тип фундамента и сделать все необходимые расчеты, вы сможете узнать из этого видео:
