Фундамент монолитная железобетонная ребристая плита
Статья о фундаменте для одно-двухэтажных жилых зданий для северных территорий в виде утепленной монолитной железобетонной ребристой плиты написана на основе материалов публикации «Insulated Slab-on-Grade Foundations», подготовленной Ontario First Nations Technical Services Corporation (OFNTSC).
Оригинал публикации (англ. язык). Также использованы материалы стандарта Американского института бетона Design of Slabs on Grade (ACI 360R-92). Оригинальные схемы армирования фундамента ребристая плита (или плита с толстым краем) доработаны автором с целью увеличения надежности конструкции при строительстве на пучинистых грунтах, при высоком уровне грунтовых вод, при увеличенной нагрузке на фундамент от каменнных (а не каркасных) стен. Также автором добавлены схемы арматурной связи фундамента с верикальным армированием стен или вертикальным армированием железобетонного каркаса или колонн.
Плавающая монолитная железобетонная плита с ребрами жесткости имеет более низкую стоимость по сравнению с фундаментом плоской монолитной железобетонной плитой. Фундамент ребристая плита позволяет сэкономить как на арматуре, так и на бетоне по сравнению с плоским вариантом фундамента в виде монолитной железобетонной плиты. Ребристая плита менее подвержена деформациям изгиба при воздействии сил морозного пучения, неравномерной нагрузки от здания, неравномерного прогревания или увлажнения. Утепление фундамента и правильный дренаж основания позволяет минимизировать проблемы с морозным пучением грунтов. При правильном проектировании и строительтсве фундамент в виде утепленной монолитной железобетонной плиты с ребрами жесткости минимизирует многие проблемы при строительстве малоэтажных жилых домов в странах с холодным климатом. Данная плита может быть выполнена в упрощенном варианте для возведения каркасных или деревянных зданий и в усиленном варианте для постройки каменных домов (из кирпича, различного вида мелких блоков или монолитных конструкций в съемной или несъемной опалубке).
Преимущества фундамента в виде плавающей монолитной железобетонной плиты:
— поверхностный фундамент на дренированном основании во многом избавлен от воздействия гидростатического давления грунтовых вод, от бокового (касательного) давления грунтов при их движении.
— отсутствие в доме подвала или вентилируемого подпола позволяет уменьшить затраты на отопление, делает дом более теплым и избавляет дом от проникновения радиоактивного почвенного газа радона (при правильно выполненном радоновом барьере).
Недостатки фундамента в виде ребристой плиты:
— при отсутствии подвала инженерные системы и пространства для хранения приходится размещать в доме на жилом уровне.
— имеются трудности с доступом к подземным участкам коммуникаций под фундаментом при необходимости их ремонта или замены. (Данная проблема решается закладкой дублирующих линий).
Особенности применения утепленного монолитного фундамента — ребристая плита:
— плитный фундамент подходит для малоэтажных жилых домов высотой не более двух этажей с обычными нагрузками.
— фундамент может быть построен только в регионах без вечной мерзлоты. Cреднегодовая температура в регионе должна быть выше 0 °C (среднегодовая температура Москвы = +5,8°C, среднегодовая температура Ханты-Мансийска = — 1,4°C).
— непостоянное отопление дома в холодный период года может не позволить защитить грунт от морозного пучения. — плитный фундамент должен опираться на слежавшиеся плотные (неразрыхленные) грунты.
— недопустимо устройство плитного фундамента без искуственного основания (сваи-стойки, насыпь) на органических грунтах (ил, торф).
— конструкция плитного фундамента должна исключать проникновение почвенных газов в дом.
— конструкция плитного фундамента должна исключать проникновение влаги и водяных паров в дом.
— конструкция утепления плитного фундамента должна обеспечивать накопление и сохранение тепла поступающего как из дома (отопление), так и из земли (геотепло). Каждые 5 см толщины утеплителя ЭППС эквиваленты по снижению сил морозного пучения заглублению фундамента на 120 см. Для регионов с глубиной промерзания грунта 240 см необходимо 10 см ЭППС для утепления грунта. Оптимальная ширина подземного утепления грунта для большинства российских регионов составляет 1,8 метра. Для более теплых регионов возможно уменьшение ширины подземного утепления до 1,2 метров. Утеплитель должен быть заглублен в землю минимум на 20 см.
— профилирование, система воодоотвода и дренажа должна исключать возможность замокания плитного фундамента.
Проектирование и строительство плитного фундамента. Важные особенности:
1. Выборка грунта под фундамент плиту должна иметь уклон от центра к краям (по направлению к дренажным трубам или дренажным колодцам.
2. Грунтовое основание должно быть покрыто утрамбованным слоем крупного песка, щебня или песчано-щебеночной смеси, обеспечивающей хороший дренаж.
3. Для утепления грунта и плиты используется экструдированный пенополистирол.
4. Под плитой должен быть удложен слой ПВХ пленки в качестве барьера для проникновения в дом почвенного газа радона.
5. Для отливки фундамента плиты используется бетон марки М350 (класс прочности B25).
6. Плита армируется сеткой в один слой из стальной сварной сетки с размером ячейки не более 10 х 10 см (в международной номенклатуре 152 x 152 MW18.7×18.7 — размер ячейки 12 см) . Нахлест элементов сетки не менее 20 см. Армирование ребер осуществляется стрежневой арматурой диметром от 14 мм. Защитный слой бетона для арматуры составляет не менее 7,5 см.
7. Для ограничения растрескивания поверхности плиты, каждые 4-5 метров на поверхности бетона делаются пропилы глубиной до 1/4 толщины плиты (38 мм), которые заполняются эластичным герметиком.
Источник
Бетонные плиты вместо фундамента
Фундамент из плит перекрытия – это сборная разновидность плитного основания. Экономически он обходится дешевле, чем монолитный вариант. Также его строительство требует меньших временных затрат. Но для укладки элементов конструкции потребуется применение грузоподъемных механизмов и организация подъездных путей для техники. Фундамент из плит подходит для возведения на нем сравнительно нетяжелого дома, различных хозяйственных построек, бань и гаражей. При этом грунт на стройплощадке может быть разных типов: строительство можно вести даже на пучинистой либо сильно увлажненной почве.
Используемые разновидности плит
Среди строителей пользуются популярностью ленточный, свайный, столбчатый и плитный типы фундаментов. Выбор того или иного варианта определяется будущей нагрузкой на основание, геологическими особенностями грунта застраиваемого участка. Плитный фундамент среди всех отличается наибольшей несущей способностью и прочностью.
Пустотелые плиты
Плитные основания относятся к мелкозаглубленным. Их можно применять при возведении сооружений на различных типах грунта. Но строительство их оправдано с практической точки зрения на насыпных, пучинистых и слабонесущих почвах.
По своей конструкции фундамент-плита может быть 2 видов:
- монолитным железобетонным;
- сборным, состоящим из отдельных готовых (заводских) плит.
Первый вариант предусматривает заливку арматурного каркаса, огражденного выставленной опалубкой, бетоном непосредственно на стройплощадке.
Сборная основание представляет собой конструкцию из ЖБИ, которые доставляются из магазина либо завода и укладываются на заранее подготовленную, ровную площадку.
Монолитная плита предпочтительнее при правильном ее строительстве, так как способна выдерживать значительные нагрузки. Но для строительства нетяжелых зданий (малоэтажных домов из легких материалов, бань, гаражей, технических построек) экономически и практически целесообразнее сборный вариант, потому что он обойдется дешевле, а также его возведение потребует меньшего времени.
Для возведения фундамента используют прочные пустотелые либо монолитные железобетонные изделия, без проблем способные выдержать нетяжелое строение. Поверхность их может быть гладкая (плоская) или ребристая. Технология работы с последними несколько сложнее, потому что часто предусматривает возведение монолитной ленты, на которую будут затем укладываться плиты.
Габаритные размеры заводских изделий также различаются. В каждом конкретном случае достаточно информации о материале можно получить из его маркировки. Для изготовления плит используют арматурные прутья сечением более 10 мм и высокопрочный бетон, класс которого не ниже В 7,5.
Преимущества и недостатки основания из плит перекрытия
При выборе основания из плит следует учитывать его преимущества и недостатки. Они представлены в таблице далее.
| № | Плюсы основания из плит перекрытия | Недостатки конструкции и технологии |
|---|---|---|
| 1 | простота и сравнительная быстрота строительства, при этом на грунт оказывается незначительное давление | требуется при возведении использовать специальные грузоподъемные механизмы или технику |
| 2 | достаточная для небольшого дома прочность возведенной конструкции | при применении б/у стройматериалов их качество определить трудно |
| 3 | меньшая стоимость по отношению к монолитному фундаменту-плите | несущая способность плитной основы ограничена, поэтому она подходит только для сравнительно нетяжелых строений |
| 4 | не требуется копать глубокий котлован, а достаточная его глубина часто составляет до 0,5 м | обустройство подвала предусматривает комбинирование с фундаментной лентой |
Плиты также служат в качестве пола. Пустотелые их разновидности, в сравнении с монолитными, имеют лучшие звукоизоляционные свойства, а также уменьшают потери тепла. Также пустоты можно использовать для прокладки разнообразных коммуникаций.
При расположении пола вровень с землей либо незначительно выше ее поверхности плитный фундамент может обойтись даже дешевле столбчатого из-за того, что не требуется обустройство ростверка и цоколя.
Уложенные на цоколь плиты
При больших площадях построек сборная плита может деформироваться на отдельных участках, если плохо провести связку конструкции.
Также могут возникнуть проблемы с прокладкой подземных коммуникаций. Их расположение следует продумывать заранее, чтобы вывести в нужных местах.
Фундамент из изделий с ребрами более устойчив к подвижкам грунта во время его просадок, замораживания и оттаивания, чем без них.
Плиты объединяют в единую конструкцию, скрепляя друг с другом при помощи привариваемой к металлическим проушинам арматуры. При этом эффективной защиты от перекосов или сдвигов не обеспечивается.
Расчет толщины фундамента и необходимого количества материалов
Толщина опорной конструкции зависит от размеров дома либо иной возводимого строения. При этом для бани, гаража и сарая, сооружаемых по каркасной технологии либо из легких материалов (например, пеноблока) достаточно основания, минимальная высота которого составляет 0,1 м. В этом случае подойдут бетонные плиты, например, марки 1П толщиной 120 мм.
Схематическое изображение фундамента-плиты
Для строительства более массивных сооружений необходимая высота основания составляет уже 0,2–0,25 м.
Необходимое количество плит определяется делением площади основания на произведение ширины и длины изделия.
Кроме ЖБИ необходим еще песок и щебень, гидроизоляционный материал. Объем подушки рассчитывается умножением ее толщины на площадь основания.
Фундамент для дома рекомендуется утеплять, чтобы минимизировать тепловые потери через пол. Количество теплоизоляционного материала равняется площади основы.
Рулонный гидроизоляционный материал следует приобретать так, чтобы он накрыл все дно котлована, учитывая запас на нахлесты (15 см) и боковые поверхности основания (около 20 см).
Выбор толщины используемых железобетонных изделий в общем случае определяется исходя из проектной нагрузки. Основное правило сводится к тому, что чем более масса строения, тем больше должна быть высота основы под него. От этого в итоге зависит устойчивость построенного сооружения.
Технология монтажа
Технология монтажа фундамента с использованием готовых плит аналогична строительству плитного основания. Но в первом случае на подготовленную основу укладывают заводские изделия, а во втором – устанавливают опалубку, арматурный каркас и заливают бетоном. Для сборной конструкции щиты требуются, чтобы сделать стяжку поверх фундаментной поверхности.
Монтаж плит
Схема сборного плитного фундамента в общем случае состоит из следующих элементов:
- песчано-щебневой подушки;
- слоев гидроизоляции и утеплителя;
- железобетонных плит;
- стяжки.
Технологию реализует на практике в следующей последовательности:
- делают разметку стройплощадки с помощью веревки и деревянных колышков;
- выкапывают котлован глубиной до 0,5 м (в зависимости от толщины подушки и плит);
- выравнивают его дно;
- засыпают песчано-щебневую подушку, хорошо утрамбовывая ее при этом;
- укладывают гидроизоляционное покрытие, а на него – утеплитель;
- производят монтаж плит;
- соединяют их с помощью арматурных прутьев;
- замешивают рабочий раствор;
- заделывают имеющиеся стыки;
- устанавливают опалубку по бокам конструкции небольшой высоты;
- заливают стяжку слоем примерно 3-5 см, разравнивая бетон правилом;
- после набора требуемой крепости монолитом щиты снимают.
В качестве гидроизоляции часто применяют рулонные материалы (например, рубероид), а для утепления – пенополистирол экструдированный или пенопласт. Торцы изделий также теплоизолируют.
Бетон покупают готовый либо приготавливают самостоятельно. Рекомендуется использовать марки от М300.
Процесс схватывания стяжки занимает до месяца и определяется климатическими особенностями региона.
Перед заливом стяжки можно сверху на плиты укладывать арматурную сетку. Это упрочнит создаваемую конструкцию.
При работе следует контролировать ровность полученной поверхности стяжки в горизонтальной плоскости, чтобы не производить в дальнейшем выравнивания. Также диагонали построенного основания должны быть равными друг другу.
Для хозяйственных построек, гаражей утеплитель не требуется в большинстве случаев. На твердых почвах под такие нетяжелые строения плиты укладывают даже непосредственно на грунт без рытья котлована и засыпки песчаной подушки. Но гидроизоляцию рекомендуется выполнять всегда.
Площадь созданного основания нужно делать большей данного параметра возводимого сооружения. При этом плиты должны выступать за края строения минимум на 15 см с каждой стороны.
Характеристика плит перекрытия представлена в следующем ролике.
Монтаж плит на цоколь показан в следующем видео.
Строительство фундамента из плит обходится дешевле заливки монолитной конструкции и осуществляется за более короткое время. Из-за того, что итоговая конструкция является сборной, на ней воздвигают сравнительно легкие строения. К выбору изделий для строительства домов следует подходить правильно: приобретать сертифицированную продукцию у проверенных производителей. От качества ЖБИ будет зависеть долговечность и надежность опорной конструкции. Для гаражей, сараев можно воспользоваться бывшими в употреблении материалами, что сократит расходы.
Источник