Плитный фундамент: пошаговая инструкция выполнения работ своими руками

Основные преимущества монолитного фундамента.

Поскольку такой вид формирования фундамента является наиболее распространенным, то стоит знать основные его преимущества:

Сейсмологические устойчивые конструкции;
Не поддаются деформациям и усадкам;
При таком варианте, вся нагрузка распределяется равномерно по всей площади;
Благодаря гибким составляющим, можно сделать фундамент любой формы;
При необходимости можно провести перепланировку несущих стен без ущерба для самого фундамента;
Очень прост в возведении, все работы можно провести самостоятельно, сэкономив таким образом не на материалах, а на выполнении;
Монолитный фундамент можно применять на рыхлых, слабых грунтах.

Как можно увидеть, основные достоинства позволяют применять такой вид формирования монолитного фундамента под любой тип здания. Однако есть и небольшой недостаток такого фундамента: все качественные материалы достаточно дорогостоящие. Но, нужно понимать, что экономия в таком деле, как строительство, чревато неприятными сюрпризами в будущем. Для расчета фундамента вы можете воспользоваться калькулятором фундамента.

Плитный

Плитный фундамент представляет собой сплошное монолитное основание под пятном застройки. Для его устройства используют бетон марки не ниже М100. Рассчитывают объем этого монолита довольно просто — достаточно перемножить длину, ширину и высоту плиты.

Заливка раствора из цемента и песка с добавлением крупных фракций для монолитной плиты производится на высоту не менее 100 мм. Таким образом, для плиты толщиной 100 мм получают следующие объемы бетона:

для дома 10х8 – 8 м3;
для дома 9х9 – 8,1 м3;
для дома 18х8 – 14,4 м3.

Этот расчет подходит для полностью ровных плит, но для придания основанию более высоких прочностных характеристик, часто устраивают дополнительные ребра жесткости в виде трапециевидных продольных балок. Поэтому правильный расчет плиточного фундамента должен содержать и объем заливки ребер жесткости.

Как посчитать кубы бетона на фундамент? Калькуляторы онлайн помогут бесплатно выполнить данные расчеты, можно обратиться к специальным таблицам, ну или самостоятельно посчитать требуемый объем бетона не сложно.

К уже полученному объему плиты необходимо добавить объем ребер жесткости, для чего используют формулу площади трапеции. Объем плитного фундамента с ребрами жесткости находят следующим образом:

Вычисляют объем своей плиты: V=h*b*l.
Находят площадь трапеции: S=h1*(a+c)/2, где h1 – высота ребра трапеции, а и с – длины оснований трапеции.
Находят объем ребра жесткости и умножают на количество ребер: V1=S*l*n, где n – количество ребер жесткости.
Полученные объемы складывают и получают общий объем требуемого бетона: Vобщ=V+V1.

Обычно усиление располагают в нижней части основания с шагом в 3000 мм. Они могут выполняться как исключительно продольные усилители, так и с пересечением, образуя квадраты. Обычно соотношение широкой части трапеции ребра жесткости относится к узкой части, направленной вниз, как 1,5:1. Для расчета плитного фундамента также предусматривают корректировку объема с коэффициентом погрешности в 2%.

Порядок расчета фундамента

Для того чтобы правильно рассчитать толщину всех элементов фундамента под строительство дома, необходимо действовать поэтапно, и первое с чем необходимо определиться – это песчаная подушка.

Функция песчаной подушки состоит в том, что она оберегает основание от воздействия на него излишней влаги и подземных вод, а также песок, прессуясь, создает крепкий почвенный слой.

По общим строительным нормам, под монолитную плиту фундамента всегда делается песчаная подушка. Чтобы произвести расчет ее высоты, нужно учитывать следующие особенности:
- Ее высота может колебаться в размерах от 15 до 60 сантиметров, и будет зависеть это от глубины промерзания почвы на данном земельном участке, где происходит строительство дома, типов и глубины расположенных почв, которые тут преобладают, и наличие подземных вод;
- Песок необходимо хорошо утрамбовать, для этого его необходимо поливать. Это может забрать несколько миллиметров или сантиметров в качестве усадки;
- Некоторые специалисты также рекомендуют поверх песка насыпать слой щебня мелкой фракции, толщина которого не должна превышать 5-10 сантиметров от общей высоты песчаной подушки. Исходя из этого, можно прийти к такому выводу. В местах, где глубина промерзания грунта высокая (более одного метра), имеются подземные воды, а почвы нестойкие и подвергаются постоянному пучению, то толщина песчаной подушки должна быть до 60 сантиметров. В местах с меньшей глубиной замерзания почвы, отсутствия грунтовых вод, и наличия плотных слоев земли, можно сделать подушку от 20 до 30 сантиметров. Имея данные размеры можно произвести расчет количества необходимого материала.
Следующий этап это расчет количества арматуры, которая понадобится для создания армирования бетона, чтобы основание было жестким и долговечным. Общие правила по определению количества арматуры на квадратуру описаны в данном разделе. Стоит отметить, что такая сетка должна быть выполнена в два слоя. Расстояние между ними составляет не более 50 миллиметров. То есть основание будет состоять из двух секций арматурной сетки.
Далее производим расчет плиты, минимальная толщина плиты должна составлять не менее 150 миллиметров, но размер может быть увеличен если глубина промерзания почвы более 1 метра. По общим правилам бетон должен не только залить слои армирующей сетки, но и выступать за них по 50 миллиметров как вверху, так и внизу. Плюс в общие параметры фундамента добавится песчаная подушка.

Определяем исходные данные

В первую очередь придется узнать массу будущей постройки. Для этого потребуется если не полноценный проект, то хотя бы эскиз с нанесенными размерами и вариантами материалов. Сам плитный фундамент, несмотря на его большой вес, в расчет можно не включать, если он будет опираться на песчаную подушку.

Нужно заложить в формулу приблизительный вес отделки, мебели, инженерных конструкций, так как в сумме все это тоже даст заметную нагрузку на фундамент. Принимается решение по выбору марки бетона для заливки основания, однако монолитная плита с армированием в любом случае изготавливается из раствора не ниже М200.

Второй этап – выбор арматуры и схемы ее укладки. В отличие от ленточного плитный фундамент необходимо усиливать и продольными, и поперечными стержнями. Для сплошного монолита обычно выбирают рифленые прутки диаметром 12-14 мм, а размеры ячеек принимают равными 30х30 см, чтобы не перегружать монолит металлом и не увеличивать его конечную стоимость.

Монолитная плита имеет особенность – из-за сплошного армирования толщина и количество упрочняющих стержней находятся в определенной зависимости. Если в вашем распоряжении оказалось много недорогой арматуры подходящего диаметра, за счет нее можно уменьшить толщину основания, сохранив его прочность. В случае когда стальные пруты раздобыть проблематично, компенсировать их нехватку придется увеличением размера плиты.

Возьмем для примера расчета арматуру диаметром 14 мм с укладкой сеток на расстоянии 70 мм друг от друга. Тогда высота нашего фундамента сложится из таких значений:

Защитный слой бетона 2х50 = 100 мм.
Общая высота арматурных сеток 4х14 = 56 мм.
Толщина плиты 100+56+70 = 226 мм.

Для круглого счета и запаса по прочности примем основание высотой 25 см.

Проектировщики прибегают к помощи специальных компьютерных программ. Но если усреднить получаемые ими результаты, можно вывести определенную закономерность, где средняя толщина такой плиты зависит от типа будущей постройки и особенностей грунта:

Объект	Толщина фундамента, см
Грунт средней пучинистости	Сильно пучинистые грунты
Баня, хозпостройки, гараж	10 – 15	15 – 20
Легкий дом из ОСБ, газобетона, пиломатериалов	20 – 25	25 – 30
Кирпичный или бетонный дом в 2-4 этажа	25 – 30	30 – 35

Помимо расчета толщины плитного фундамента в проект также необходимо включать размеры песчаной подушки и дренажа, роль которого выполняет слой щебня. Как правило, толщина утрамбованного песка принимается равной 0,3 м, а дренажного слоя – 0,2 м. С таким учетом и нужно готовить котлован под основание дома.

Более легкие постройки допускается устанавливать на подушку меньшей мощности – около 15-25 см, но принимать такое решение следует с учетом особенностей грунта. Чем больше почва склонна к пучению, тем больше потребуется толщина засыпки щебня, который компенсирует ее подвижки. А от количества песка будет зависеть, насколько равномерно распределится давление, которое создаст монолитная плита.

При возведении фундамента на водонасыщенных глинистых грунтах есть смысл поверх подушки выполнить бетонную подготовку мощностью около 10 см из недорого тощего раствора. А перед заливкой нанести на поверхность мастичную гидроизоляцию, чтобы уберечь плиту от вредного влияния грунтовых вод.

Что учесть при строительстве?

Котлован должен иметь запас ширины в каждую сторону примерно в метр, так как незаглубленная монолитная плита нуждается в надежной теплоизоляции, для этого применяются жесткие панели из вспененного полистирола. Глубину котлована определит толщина песчано-щебневой подушки и решение о заглублении бетонного монолита.

Чтобы уйти от этой проблемы, стоит заложить в проект дополнительные несущие стены ближе к центру или использовать ребра жесткости. Эти утолщения в нижней части монолита делаются там, где плитный фундамент испытывает максимальные нагрузки – под несущими стенами. Ребра жесткости позволят уменьшить и размер самой плиты, а значит, снизить расход материалов.

Общая информация

Плитный фундамент представляет собой монолитную железобетонную плиту, смонтированную на песчано-гравийном основании с применением гидроизолирующего слоя и утеплителя.

Конструкция такого основания под строением обеспечивает надежность, комфортность и большой срок эксплуатации на любых типах грунтов в любых климатических условиях практически без какого-либо вмешательства извне.

Как, выбрав плитный фундамент: расчет толщины и армирования производить правильно, и поговорим дальше в статье.

Основание, являясь опорой любого сооружения, должно без нареканий выполнять свою функцию весь эксплуатационный срок. К плитному фундаменту это требование предъявляется особо ввиду невозможности его модернизации без сноса основного строения.

Именно поэтому перед закупкой материалов и началом стройки необходимо произвести более-менее точный расчет монолитной плиты фундамента.

Расчет выполняется:

Для определения толщины несущей плиты. Расчет плиты фундамента зависит от типа грунта: толщина песчано-гравийной подушки и толщина слоя железобетона могут существенно отличаться.
Для определения площади плиты. В случае особо подвижных и зыбких грунтов площадь основания может быть больше, чем площадь дома для достижения необходимой устойчивости.
Для определения количества материалов, необходимых для постройки основания.
Для определения нагрузки на основание.

Если решение еще не принято, и вы находитесь на этапе выбора типа основания, вам могут пригодиться плюсы и минусы плиты. В некоторых случаях выбор делают в пользу комбинированных видов, например, свайно-плитный или универсальных, например, из дорожных плит.

Устройство монолитной плиты

Как и при укладке любых монолитных конструкций, устройство плитного фундамента подразумевает определенную последовательность слоев бетонного «пирога»:

Песчано-гравийная подложка – 15-20 см песка позволяет выровнять «непослушный» грунт, а 15-20 см гравия станут хорошей дренажной системой.
Геотекстиль (некоторые укладывают его перед песчаным основанием).
Бетонная «подготовка» толщиной порядка 5-10 см. Этот слой представляет собой жесткое основание, которое потребуется для гидроизоляции.
Рулонный гидроизолирующий материал (лучше отдать предпочтение материалам на стекловолоконной основе).
Теплоизоляция толщиной около 15-30 см. Утеплитель (лучше всего подойдет пенополистирол) снизит силу пучения и сделает фундамент не таким холодным.
Армопояс состоящий из двух арматурных сеток с ячейками размером 20 х 20 (диаметр стержней 12-16 мм).
Бетонная стяжка толщиной 20-50 см и система теплых полов (если предполагается).

Чтобы залить плитный фундамент своими руками, необходимо произвести правильные расчеты.

Особенности

Плиточный тип фундамента состоит из основания постройки, представляющей собой плоскую либо же с ребрами жесткости железобетонную плиту. Конструкция данного фундамента бывает нескольких типов: сборная или монолитная.

Сборным фундаментом называют уложенные готовые плиты, изготовленные на заводе. Плиты укладывают стройтехникой на предварительно подготовленное, то есть выровненное и уплотненное, основание. Здесь могут использоваться аэродромные плиты (ПАГ) либо же дорожные плиты (ПДН, ПД). У такой технологии имеется большой недостаток. Связан он с отсутствующей цельностью, а, как следствие, и с соответствующей невозможностью сопротивления даже самым небольшим передвижениям грунта. Именно по этой причине сборный тип плитного фундамента в основном применяют лишь на поверхностях из скального грунта либо на непучинистых крупнообломочных грунтах для сооружения маленьких построек из дерева в районах, где минимальная глубина промерзания.

А вот монолитный плитный фундамент – это одна целая жесткая железобетонная конструкция, что возводится под площадью самого строения.

По геометрической форме данный тип фундамента бывает нескольких видов.

Простой. Когда нижняя сторона фундаментной плитки плоская и ровная.
Усиленный. Когда нижняя сторона имеет ребра жесткости, которые расположены в вычисленном особыми расчетами порядке.
УШП. Так называют утепленный тип шведских плит, которые относятся к разновидности фундаментных плит усиленного вида. При строительстве применяют уникальную технологию: бетонную смесь заливают в отдельно разработанный заводской тип несъемной опалубки, который и позволяет в дальнейшем формировать на упругом основании, вернее, в нижней ее части и на поверхности сетку заармированных и малых по размеру ребер жесткости. Также у УШП есть система подогрева.

Данная статья рассказывает о простейшем монолитном плитном фундаменте.

Расчет толщины плиты

Расчет выполняется по СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» и по руководству «Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа» в два этапа:

сбор нагрузок;
расчет по несущей способности.

Сбор нагрузок включает в себя проведение работ по вычислению общей массы дома с учетом веса снегового покрова, мебели, оборудования и людей. Значения для домов из различных материалов можно взять из таблицы.

Тип нагрузки	Значение	Коэффициент надежности
Стены и перегородки
Кирпич 640 мм	1150 кг/м2	1,2
Кирпич 510 мм	920 кг/м2
Кирпич 380 мм с утеплением 150 мм	690 кг/м2
Брус 200 мм	160 кг/м2	1,1
Брус 150 мм	120 кг/м2
Каркасные 150 мм с утеплителем	50 кг/м2
Перегородки гипсокартонные 80 мм	30-35 кг/м2	1,2
Перегородки кирпичные 120 мм	220 кг/м2
Перекрытия
Железобетонные 220 мм с цементно-песчаной стяжкой 30 мм	625 кг/м2	1,2 — для сборных и 1,3 — для монолита
Деревянные по балкам	150 кг/м2	1,1
Крыша по деревянным стропилам
С металлическим покрытием	60 кг/м2	1,1
С керамическим покрытием	120 кг/м2
С битумным покрытием	70 кг/м2
Временные нагрузки
Полезная для жилых зданий	150 кг/м2	1,2
Снеговая	В зависимости от района строительства по п. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия». Снеговой район определяется по СП «строительная климатология».	1,4

Важно! В таблице уже учитывается толщина конструкций. Для вычисления массы остается лишь умножить на площадь

Кроме этого, каждую нагрузку необходимо умножить на коэффициент надежности. Он необходим для обеспечения запаса по несущей способности конструкции из бетона и предотвращения проблем при незначительных ошибках строителей или изменениях условий эксплуатации (например, смена назначения здания). Все коэффициенты принимаются по СП «Нагрузки и воздействия».

Для различных нагрузок, коэффициент отличается и находится в пределах 1,05-1,4. Точные значения также приведены в таблице. Для фундамента из бетона по монолитной технологии принимают коэффициент 1,3.

Важно! Если уклон кровли составляет более 60 градусов, снеговую нагрузку в расчете не учитывают, поскольку при такой крутизне ската, снег не скапливается на нем. Общую площадь всех конструкций умножают на массу, приведенную в таблице и коэффициент, после чего, складывая, получают суммарный вес дома без учета фундаментов

Общую площадь всех конструкций умножают на массу, приведенную в таблице и коэффициент, после чего, складывая, получают суммарный вес дома без учета фундаментов.

Основная формула для вычислений имеет следующий вид:

P1= M1/S,

где P1 -удельная нагрузка на грунт без учета фундамента, M1 — суммарная нагрузка от дома, полученная при сборе нагрузок, S — площадь плиты из бетона.

Далее необходимо рассчитать разницу (Δ) между полученным значением и числом, приведенным в таблице выше, в зависимости от типа грунта.

Δ=P-P1

где P — табличное значение несущей способности грунта.

M2 = Δ*S,

где М2 — требуемая масса фундамента (больше этой массы строить фундамент нельзя), S — площадь плиты из бетона.

Следующая формула:

t = (М2/2500)/S,

где t — толщина заливки бетона, а 2500 кг/м3 — плотность одного кубического метра железобетонного фундамента.

Далее толщина округляется до ближайшей большей и меньшей величины кратной 5 см. После выполняется проверка, при которой разница между расчетным и оптимальным давлением на грунт не должна превышать 25% в любую сторону.

Совет! Если при расчете получается, что толщина слоя бетона превышает 350 мм, рекомендуется рассмотреть такие типы конструкции как ленточный фундамент, столбчатый или плита с ребрами жесткости.

Помимо толщины потребуется подобрать подходящий диаметр армирования, а также выполнить расчет количества арматуры для бетона.

Важно! Если в результате расчета у вас получится толщина плиты более 35 см, это указывает на то, что плитный фундамент избыточен в данных условиях, нужно посчитать ленточный и свайный фундаменты, возможно они окажутся дешевле. Если же толщина вышла меньше 15 см, значит здание слишком тяжелое для данного грунта и нужен точный расчет и геологические исследования

Конечная цель проектирования

Результатом проектирования должен быть:

сборочный чертеж монолитного фундамента;
текстовые документы – расчеты и обоснования проекта;
план разметки фундамента и привязка его к местности;
план отрывки котлована;
план сооружения опалубки;
план размещения материалов на строительной площадке;
планы доставки и заливки бетона, согласованные по времени.

Расчет фундаментной плиты можно провести методом конечных элементов.

Но проще всего рассчитать фундаментную плиту, используя калькулятор расчета. В нем заложены все нужные формулы и методики.

Некоторые калькуляторы помогают рассчитать нужное количество песка, цемента, щебня, общее количество и стоимость материалов.

По результатам расчётов разрабатывается сборочный чертеж монолитного фундамента и все детализированные чертежи:

закладных деталей;
сборочный чертеж и деталировка арматурного каркаса;
рассчитанная схема размещения готовых каркасных сеток;
примерное устройство одноразовой опалубки из досок или устройство металлической многоразовой опалубки и схема ее использования т. п.

Производим расчет плитного фундамент

Самым важным моментом в расчете является определение толщины плиты основания здания. Полный и наиболее точный расчет производит профессиональный строитель, имеющий соответствующий уровень знаний, опыта проектирования. Но на это нужно время, деньги и наличие профессионала. Частному непрофессиональному застройщику с небольшим превышением материалоемкости и меньшей точностью может быть достаточно более простого расчета фундаментной плиты.

1. Начинается расчет с определения типа грунта под будущим зданием.

Например, у вас пески мелкие со средней плотностью. Они выдерживают удельное давление фундамента в 0,35 кг/см2.

Таблица определения типа грунта

2. Рассчитываем общую массу будущего дома

Зная размеры дома, места окон, дверей, проемов, материал стен, перекрытий, их конфигурацию и толщину конструкций и, учитывая удельный вес материалов, определяем вес отдельных частей здания.
Просуммировав найденные величины, получаем общую массу здания.
Имея площадь здания, рассчитываем его снеговую нагрузку, связанную с углом наклона крыши и региона строительства.

Расчет плитного фундамента

3. Рассчитываем удельное давление здания на грунт

Рассчитанная общая масса здания делится на площадь фундаментной монолитной плиты. Получаем удельное давление здания на грунт (без веса фундамента). Определяем необходимый вес плиты.

4. Рассчитываем оптимальный объем и толщину фундамента

Массу плиты делим на плотность железобетона, равную примерно 2500 кг/куб. м. Объем делим на площадь плиты, получаем ее толщину.

5. Округляем полученную толщину

Округляем полученную толщину до большего и меньшего значений, кратных размеру строительного шага 50 мм. Выбираем подходящее значение и, учитывая его, пересчитываем массу фундаментной плиты. Сложив полученную массу с массой дома, рассчитываем удельное давление на грунт.

Затем сравниваем полученные цифры с табличными характеристиками грунта площадки. Разброс должен быть менее ± 25%.

Расчет плитного фундамента

В отличие от ленточного основания, для расчета плитного фундамента потребуется уточнить намного меньше параметров. Нам потребуется узнать несущую способность грунта и самого бетона. Также стоит убедиться в том, что плиточный фундамент будет способен выдерживать вес будущей постройки. Для этого разделим общий вес конструкций (бетонного основания и постройки) на общую площадь фундамента.

Рассмотрим пример. Сухой грунт обладает несущей способностью 2 кг/см2, используем мы бетон марки М 150 с несущей способностью 163 кг/см2. Исходя из этих данных получается, что фундамент и постройка не должны оказывать на грунт давление более 2 кг/см2.

Расчет толщины плитного фундамента также будет зависеть от этих показателей. Допустим, вы планируете построить баню в 2 этажа 10 х 10 м, соответственно площадь основания составит 100 м2. Если толщина фундамента будет 20 см, то его приблизительный вес (учитывая армопояс) составит порядка 100 тонн. При толщине стенок постройки в 25 см, общий вес всего сооружения увеличится еще на 30 тонн. Но, ведь в доме будет еще находиться мебель, оборудование и люди. Прибавляем еще 70 тонн и получаем 300 тонн. Если разделить эту величину на 100 м2, то мы получаем приблизительно 0,1 кг/см2 – это и будет давление, оказываемое постройкой на грунт.

Полезно! Если вы планируете возвести мелкую постройку, например плитный монолитный фундамент под гараж, то минимальная высота основания может быть 10 см. Если же речь идет о жилых домах, то минимально допустимая толщина составляет 20 см.

Однако, стоит учитывать, что это только приблизительный расчет. Независимо от того, планируете вы возвести плитный монолит или ленточный фундамент самостоятельно, лучше внимательно изучить:

ГОСТ 25100 – чтобы разобраться с классификацией грунтов;
СП 70.13330 – где говорится об ограждающих и несущих конструкциях;
СП 28.13330 – антикоррозийные покрытия силовых каркасов зданий;
ВСН 29-85 и 37-96 – изготовление и проектирование МЗФ.

Нужно учитывать, что плитный фундамент очень сильно отличается от «ленты», поэтому площадь опирания и другие параметры будут разниться.

После составления проекта, начинаем готовить разметку под плитный фундамент своими руками.

Дренаж и гидроизоляция

Основная причина намокания грунта и потери его несущих свойств заключается не в грунтовых водах, которые залегают гораздо глубже подошвы мелкозаглубленного фундамента, а в верховодке. Сюда входят осадки, сезонное таяние снега, а также инфильтрация воды от близко стоящих водоемов, если их «зеркало» находится на одном уровне с плитой. В меньшей мере, но также оказывает влияние капиллярный подъем воды в некоторых видах грунта.

Характер дренажных мероприятий зависит от особенностей региона и участка. Если дом стоит на склоне, то возможна закладка отсекающего дренажа. На ровных участках можно обустроить комплексную ливневую канализацию, включающую отвод воды с площадок и дорожек за пределы участка. Но в любом случае ниже уровня бетонной плиты фундамента по периметру отмостки закладывают дренажные трубы, которые с небольшим уклоном сводят в дренажный колодец.