Фундамент чаша устройство пола

Расчет фундамента перевернутая чаша

Среди множества разновидностей фундаментных конструкций особо выделяется такой вид основания здания, как «фундамент перевёрнутая чаша». Оригинальное название опорной конструкции возникло из-за вида основания в разрезе. Монолитная плита оснащена по периметру «выдвинутыми» в глубину грунта рёбрами жёсткости. Именно эти рёбра придают фундаменту вид перевёрнутой чаши (ФПЧ). Благодаря такой конфигурации плитное основание сооружения приобретает дополнительную жёсткость и значительно повышает свою несущую способность.

Условия возведения ФПЧ

ФПЧ, по сравнению с другими видами конструкций аналогичного назначения, является довольно массивным сооружением. Затраты материальных ресурсов (бетон, арматура, опалубка и прочее) на единицу площади основания строения превосходят показатели других опорных конструкций.

Фундамент перевёрнутая чаша один из самых дорогостоящих вариантов устройства оснований зданий и сооружений.

Сделать выбор такого типа основания «вынуждает» хозяев стройки ряд условий:

• высокий уровень грунтовых вод;
• наличие пучинистых грунтов;
• большая толщина залегания слабых грунтов;
• большой вес здания;
• высокий показатель сейсмичности.

Расчёт ФПЧ

Сооружение ФПЧ обходится в немалую сумму денежных средств. Понятно стремление заказчика построить основание дома с минимальными затратами. Чем точней будет произведён расчёт фундамента, тем больше удастся сэкономить средств. С другой стороны ФПЧ должен обеспечивать надёжное и устойчивое положение всего здания.

Толщина монолитной плиты

Проект определяет оптимальную толщину монолитной плиты, габариты рёбер жёсткости. Чтобы точно рассчитать толщину бетонной плиты, используют следующие данные:

• максимальная нагрузка от веса дома на единицу площади основания;
• расчётное сопротивление грунта;
• несущая способность железобетонной плиты с рёбрами жёсткости.

Схема устройства ФПЧ

Расчёт определяет, какой толщины должна быть монолитная плита, марку и количество арматуры, объём бетонного раствора, габариты рёбер фундамента. Как показала практика, включение в конструкцию плиты рёбер жёсткости позволяет уменьшить толщину плиты на 100 – 150 мм.

Возведение фундамента на свеженасыпанном грунте категорически запрещается. Недавняя насыпь не может обладать достаточным расчётным сопротивлением. Построенное здание на таковом основании будет давать ежегодную осадку.

Внешняя граница кладки несущих стен из кирпича должна отстоять от края плиты минимум на 300 мм. В случае установки колонн (для поддержки террасы или перекрытия второго этажа), оси опор должны быть расположены на плане фундамента таким образом, чтобы вектор под углом 45 о от центра колонны не выходил за пределы массива железобетона основания.

Построение вектора зоны воздействия колонны на фундамент

Для двухэтажного кирпичного дома достаточно возвести плиту фундамента толщиной 250 мм с рёбрами высотой 600 мм.

Глубина заложения ФПЧ

При расчёте глубины залегания фундамента следует учитывать, что боковая сторона плиты должна выступать над землёй минимум на 150 мм. Это нужно для того, чтобы кирпичная кладка цоколя дома была максимально изолирована от грунтового основания или от поверхности отмостки. Высота плиты под цоколем может быть различной, но не меньше минимального размера.

На основе многочисленных расчётов ФПЧ в различных условиях можно вывести усреднённый показатель глубины залегания плиты, который равен 100 – 200 мм. Следовательно, глубина погружения рёбер будет составлять 350 – 400 мм.

Выбор арматуры

Основную нагрузку в массиве ФПЧ принимают на себя продольные стержни периодического профиля. Для небольшого лёгкого строения применяют арматуру диаметром 12 мм. Если здание будет строиться из тяжёлых конструктивных элементов (кирпич, железобетон), то для изготовления арматурного каркаса плиты берут продольные стержни диаметром 16 мм.

Поперечные связи каркаса делают из отрезков арматуры того же диаметра. В некоторых случаях используют гладкую арматуру 8 мм.

Технология возведения фундамента перевёрнутая чаша

Технологический процесс устройства ФПЧ состоит из нескольких этапов:

1. Земляные работы.
2. Укладка щебёночно-песчаной подушки.
3. Устройство гидроизоляции.
4. Монтаж арматурного каркаса.
5. Опалубочные работы.
6. Заливка опалубки бетоном.
7. Уход за бетонным раствором.

Земляные работы

Земляные работы производят следующим образом:

• бульдозером снимают плодородный слой почвы до достижения нужного уровня грунтового основания;
• инженер-геодезист с помощью современных геодезических приборов (нивелир, тахеометр) производит разметку осей и углов, обозначающих границу фундамента;
• Устанавливают реперные конструкции из деревянных досок и брусков. На вертикальных стойках отмечают верхний уровень плиты, высоту щебёночной засыпки. На горизонтальных досках закрепляют саморезы. Нити, протянутые от саморезов, в пересечении отмечают углы дома;
• по периметру площадки вырывают рвы под устройство рёбер жёсткости;
• всю площадку трамбуют специальной техникой.

Укладка щебёночно-песчаной подушки

Утрамбованную площадку засыпают щебнем. Толщину слоя щебня делают соответствующей отметкам на реперах. После трамбовки производят контроль уровня слоя тахеометром, а горизонталь проверяют уровнем.

Засыпкой из песка нивелируют все изъяны горизонтальной поверхности подушки. Производят дополнительную трамбовку проблемных участков площадки.

Во рвах под рёбра производят такие же действия.

Устройство гидроизоляции

Гидроизоляция необходима для установки барьера на пути проникновения влаги из грунта в бетонный массив основания здания.

Необходимо отметить важную роль гидроизоляции в препятствии утечки цементного молочка из бетонного раствора в грунт. Если это будет происходить, бетонный монолит станет рыхлым и существенно потеряет свою прочность.

Площадку и рвы застилают строительной полиэтиленовой плёнкой или специальной распределительной мембраной. Мембрана значительно дороже плёнки, но и на порядок надёжней.

Видео «Монолитная плита – перевёрнутая чаша»:

Монтаж арматурного каркаса

Строение арматурной конструкции ФПЧ представляет 2 горизонтальные сетки, которые отделяются друг от друга поперечной арматурой. Арматура плиты по периметру переходит в армированный каркас рёбер жёсткости.

Установка арматурного каркаса ФПЧ

Для поперечных связей каркаса устанавливают отрезки гладкой арматуры диаметром от 8 мм до 10 мм. Все элементы каркаса скрепляют вязальной проволокой. Для плит под большой нагрузкой металлокаркас собирают с помощью электросварки.

Ручная обвязка проволокой узлов каркаса на большой площади плиты занимает довольно много времени. Для этого применяют специальные полуавтоматические вязальные инструменты, которые позволят существенно сократить сроки выполнения этой работы.

Опалубочные работы

Для изготовления опалубочных щитов и элементов крепежа обычно используют деревянные доски и брус из хвойных пород дерева. В качестве опалубки применяют также щиты из строительной фанеры.

Строительная фанера прочный и надёжный материал, который может служить в качестве многоразовой опалубки. Некоторые строительные фирмы такую опалубку сдают в аренду, что позволяет застройщику сэкономить средства.

Для сборки и складирования щитов оборудуют отдельный участок стройплощадки. Собранные щиты устанавливают по периметру фундамента. Верхний край щитов должен быть на 150 – 200 мм выше уровня монолитной плиты.

Во время сборки опалубочных конструкций геодезист контролирует вертикальность и уровень верхнего края щитов. Чтобы бетонный раствор не вытекал наружу через щели, внутренние поверхности щитов покрывают полиэтиленовой плёнкой.

Важно создание надёжной системы раскосов, упоров и стяжек. Если для перестраховки будут установлены лишние элементы крепежа опалубки, то это не принесёт вреда. В противном случае недостаточный крепёж может вызвать разрушение ограждений, что приведёт не только к финансовым потерям, но и к незапланированному увеличению сроков строительства.

Заливка опалубки бетоном

Главным условием заливки опалубки ФПЧ является то, что процесс бетонирования должен быть непрерывным и выполняться за один раз. Согласно нормативной документации перерыв между поступающими партиями бетонного раствора допускается в пределах 2 часов при температуре воздуха не более 18 о С.

Ручной замес или приготовление раствора с помощью бетономешалки производят для заливки небольших площадей плит. Если площадь заливки превышает 50 – 100 м 2 , то поставку бетона осуществляют автобетоносмесителями.

Залитый раствор в глубине уплотняют с помощью вибраторов гильзового типа. Гильза вибратора легко проникает в ячейки арматурной сетки. Этим достигается качественное уплотнение бетона на всю глубину плиты.

Для окончательного формирования ровной и горизонтальной поверхности монолита применяют виброплиту. Плита вибратора захватывает за один раз около 0,5 м 2 бетонной поверхности, что позволяет обработать всю площадь плиты за короткий срок.

Уход за бетонным раствором

По окончании заливки необходимо осуществлять контроль над процессом формирования монолитного бетона. Процесс полного отвердения бетонного раствора происходит в течение 30 дней. Ходить по бетону можно уже через 5 – 6 часов после окончания заливки.

В жаркую погоду происходит интенсивное испарение влаги с бетонной поверхности, что может привести к неравномерному застыванию раствора и потери его несущей способности. Чтобы избежать этого, плиту регулярно увлажняют. Для защиты залитого бетона от атмосферных осадков плиту укрывают полиэтиленовой плёнкой.

Взвешивая все плюсы и минусы, можно сделать вывод, что фундамент перевёрнутая чаша – это один из видов самых надёжных и прочных оснований не только для небольших сооружений, но и для крупных объектов.

Источник

Плитный фундамент для каркасного дома

Классический плитный фундамент — бетонная плита, лежащая на искусственном насыпном основании из песка или щебня. Достоинства монолитного фундамента — прочность и равномерное распределение нагрузки от здания на грунт. Все коммуникации монтируют в плите, после заливки ошибки исправить нельзя, поэтому нужна высокая точность расчетов. Существует несколько технологий создания плитного фундамента, применяемых в малоэтажном строительстве.

Виды плитного фундамента

Для каркасных домов используют разные виды плитного фундамента: «чаша», «перевернутая чаша», «плита с кессоном», УШП. Фундаменты различаются распределением нагрузки, формой плиты, наличием «ребер», способом установки арматуры и опалубки.

Полнотелая плита

Полнотелая монолитная плита делается без ребер, поэтому выполнить постройку опалубки и армирование достаточно просто, это наиболее подходящий способ для новичков. Арматуру вяжут непосредственно на месте, размер ячейки легко «подогнать» под расположение инженерных систем и стен. Для выемки грунта не нужна спецтехника.

Основной минус — увеличение бюджета из-за большого объема бетонных работ. При самостоятельном строительстве необходимо учитывать, что столько бетона невозможно замесить за один раз.

Решение о толщине фундамента плиты для каркасного дома принимают после геологических исследований. В большинстве случаев для стандартного каркасника 6х6 достаточно толщины 200 мм, для 8х8 — 250 мм, 10х10 — 300 мм. Располагать дом ниже 200 мм не рекомендуется, чтобы деревянные части строения не страдали от капиллярной влаги.

Фундамент — «перевернутая чаша»

Для легких домов плита «перевернутая чаша», с опущенными вниз ребрами, — популярное и практичное решение. С помощью ребер поднимают уровень пола, не делая толстого слоя бетона под всей площадью дома.

Основная нагрузка, которая в случае классической монолитной плиты распределяется на всю площадь, при «перевернутой чаше» приходится на ребра. Внутри устанавливают несъемную опалубку, полости засыпают песком, весь фундамент заливают за один прием. Достоинство «перевернутой чаши» — скорость возведения и относительная дешевизна из-за экономии бетона.

Плита — «чаша»

В этом типе фундамента ребра подняты вверх, играют роль цоколя и придают конструкции дополнительную прочность. Получается своеобразное «корыто», нагрузка распределена по всей площади.

Пустоты заполняют керамзитом, песком, сверху монтируют утепление и пол. Способ считается универсальным, подходящим для разных видов домов, но обходится дорого из-за необходимости поднимать засыпкой уровень пола и утеплять его.

Плита с кессоном

Плита с кессоном (углублением) удобна, если нужен небольшой погреб. Когда копают котлован под основную плиту, в нужном месте делают углубление под кессон. Каменистый грунт может стать проблемой, так как нужно копать на большую глубину.

Плюс плиты с кессоном — организация места хранения урожая, минус — сложный монтаж арматуры и необходимость качественной гидроизоляции. Необходимо наличие точного проекта, чтобы после возведения перегородок не оказалось, что доступ к хранилищу организован в неудобном месте.

УШП — новая технология

УШП, утепленная шведская плита, — технология, активно продвигаемая многими застройщиками. При этом способе контуры теплого пола прокладывают прямо в плите. Основное достоинство — энергоэффективность, снижение затрат на отопление. Однако для конкретного проекта каркасного дома на УШП следует сравнить разницу в бюджетах при различных типах фундаментов и рассчитать, когда окупится полученная экономия тепла.

• большие затраты;
• сложная технология строительства;
• возможность повреждения утеплителя грызунами;
• все коммуникации проводятся в плите, поэтому нужно быть уверенным в расчетах и координатах вывода;
• обычно для УШП используют композитную арматуру, для которой пока не накоплено достаточной статистики по сроку службы и эксплуатации.

Строительство плитного фундамента

Перед началом строительства необходимо провести исследование участка. Тип фундамента, толщину подушки и бетонной плиты выбирают на основании состава грунта, уровня грунтовых вод и нагрузок. Работу начинают с корчевки растений и расчистки грунта на месте застройки примерно на штык лопаты. У каждого вида плитного фундамента есть свои особенности, но основные этапы остаются неизменными.

Порядок работ

1. Выемка грунта под котлован.
2. Изготовление подушки под фундамент из утрамбованного песка, щебня или сочетания слоев разных материалов. Перед засыпкой на сухое дно котлована укладывают геотекстиль, чтобы отсыпка не смешивалась с грунтом.
3. Бетонная подготовка, подбетонка, — слой тощего бетона не менее 100 мм для дополнительной гидроизоляции и выравнивания дна котлована. Среди строителей существуют разные мнения относительно необходимости этого этапа. Иногда от него отказываются, но принятие решения зависит прежде всего от типа грунта.
4. Дренаж грунтовых вод. Трубы для отвода грунтовых вод закладывают в котлован под подушку фундамента с необходимым наклоном (5 мм на погонный метр).
5. Гидроизоляция необходима, если грунтовые воды подходят близко к основанию фундамента. В этом случае бетон с его пористой структурой будет впитывать воду, что приведет к коррозии арматуры. Если уровень грунтовых вод невысок — гидроизоляция не обязательна.
6. Утепление фундамента под плитой. Первый способ — утеплитель (пенополистирол) прокладывают под всей площадью плиты. При укладке теплого пола используют ППС толщиной не менее 30 см. Второй способ — утепляют стены фундамента, опуская ППС ниже основания, и отмостку, чуть выходя за края.
7. Армирование. В зависимости от удельного веса строения рассчитывают толщину бетонной плиты, и подбирают диаметр арматуры.
8. Монтаж опалубки. Самый дешевый вариант — из досок естественной влажности от 40 мм, обычно — 50х150. Более тонкая опалубка может не удержать бетон, это приведет к нарушения линейных размеров. Если опалубка съемная, то после ее снятия доски используют повторно для лесов или черновых полов. В качестве несъемной опалубки также используют ДСП или пенополистирол, чтобы сразу создать теплый контур вокруг фундамента.
9. Заливка бетона.
10. Съем опалубки, обработка битумным праймером (грунтовкой).
11. Заливка отмостки — выполняется после завершения наружной отделки.

Наглядно все шаги показы в видео:

Выбор материала для основания

Решение о выборе материала для засыпки принимают на основании СНиП и анализа участка. Основной критерий — водонасыщенность грунта.

Если участок сухой — используют песок с небольшой прослойкой из щебня. Если грунт водонасыщенный, и в котловане стоит вода, то от песка отказываются в пользу щебня. Минимальная толщина песчаной засыпки — 20 см.

Идеальный вариант — заказать исследование грунта на месте строительства, на его основании сделать проект, рассчитать толщину подушки и высоту плиты.

Особый случай — искусственная насыпь при перепаде высот

Основной недостаток плитного фундамента — невозможность использования на участках с большим перепадом высот. В некоторых проектах, чтобы нивелировать разницу по высоте, строят насыпь из щебня. Если сделать возвышение из песка, то есть опасность, что дом осядет.

Чтобы насыпь не расползалась, нужно провести дополнительные действия: Расширить срез грунта на 3-4 метра по сравнению с фундаментом, вырыть котлован, засыпать его и сделать насыпь из щебня. Щебень «не расползается» в отличие от песка, и получается устойчивое основание, на котором возводят фундамент.

При строительстве каркасного дома на плитном фундаменте отталкиваются от бюджета. Для оценки стоимости фундамента рассчитывают стоимость работ и материалов на каждом этапе и суммируют. Основные статьи расходов: рытье котлована, утрамбовку песка, гидроизоляцию, утепление, армирование, строительство опалубки и бетонирование. В смете учитывают затраты на крепеж для опалубки, расходы на дренаж и ливневую канализацию.

В каркасном домостроении используются разные типы фундаментов: ленточный, столбчатый, свайный. При пучинистом грунте возникает опасность «выталкивания» фундамента, если он заглублен выше уровня промерзания. Плитный фундамент называют «плавающим» из-за способности перераспределять нагрузки, вызванные пучением.

Плита, лежащая на песчаной подушке, не трескается, и стены дома не деформируются. Такой фундамент надежен и не ограничивает этажность, поэтому на нем строят коттеджи в 2-3 этажа, уменьшая площадь застройки и экономя место на участке.

Видео: технология УШП в пошаговой инструкции

Источник