Как рассчитать толщину плитных монолитных фундаментов?

Эскиз с указанием толщины плитного фундамента.

Монолитные плитные фундаменты можно встретить не только в частном, но и хозяйственном строительстве. Монолитные плиты способны выдерживать большие нагрузки, масса построенного здания равномерно распределяется между плитой и грунтом, поэтому фактор проседания в таких основаниях отсутствует.

Они могут быть различной конструкции, глубины установки и типа, но в целом, состоят из бетона и арматурного пояса. Дополнительно используется песчано-гравийная подушка и гидроизоляция, но это уже сопутствующие материалы и на толщину, собственно, плиты они не влияют. Часто используются как основание для газобетонных и кирпичных зданий.

Какие параметры влияют на расчет плиты.

Схема с указанием толщины всех слоев плитного фундамента.

Любой расчет плиты для монолитного фундамента нужно начинать непосредственно с подготовки эскизного проекта будущего дома. Также изначально учитывается еще ряд ключевых параметров, без которых правильно посчитать толщину основания не получится:

• материал будущего здания, это может быть дерево, кирпич или газобетон;
• расстояние между арматурными слоями. Это расчетный параметр, зависит от глубины залегания грунтовых вод, структуры почвы и способа выполнения плиты;
• расчетная толщина бетона. Нужно помнить, что бетон должен полностью закрыть арматуру на всех плоскостях без исключения, желательно давать резервную толщину по опалубке не менее 5−7 см;
• толщина, тип и размеры арматурной сетки.

Как правило, для мягких и легких строительных материалов, типа газобетона, достаточно только просуммировать все эти показатели и тогда получится толщина плиты. Оптимальной считается толщина плиты в 20− 30 см, но конечный результат также определяется составом почвы и равномерностью залегания всех грунтовых пород. Иногда к таким показателям также добавляется параметр послойного суммирования, если грунты неоднородные.

Кроме габаритов самого плитного основания, существует также толщина дренажного слоя, песчаной подушки и гидроизоляционного слоя. Также нужно помнить, что для обустройства такого фундамента нужно снять верхний плодородный слой почвы и вырыть котлован на глубину не менее 0,5 м. Такая глубина залегания дна котлована определяется необходимостью укладывать щебень толщиной 0,2 м и песок на толщину 0,3 м.

В результате получается, что расчетная толщина плитного фундамента составляет суммарно приблизительно 0,6 м. Но и такая величина не считается стандартной, ведь также существует фактор проседания почвы за счет массы здания, есть свои характеристики грунта и высота расположения грунтового горизонта. Также стоит учитывать массу бетона, которая также будет влиять на толщину конструкции в целом.

Например, фундамент для кирпичного дома должен на 5 см быть толще, чем для газобетона. Также учитывается наличие дополнительных этажей, так как каждый добавляет свою нагрузку на основание, и оно будет равномерно возрастать в толщине.

Итак, чем выше и больше здание, тем толще фундаментная плита, а если дом сделан из газобетона, тогда плита будет еще толще. Стандартный двухэтажный дом из газобетона будет устроен на плите толщиной от 35 см, иногда даже и больше, если дом имеет сложную структуру и разветвленную систему несущих стен и перегородок.

Для чего нужно рассчитывать толщину плитного фундамента.

Толщина готового плитного основания под здание.

Все расчеты плитных оснований всегда делаются в строгом соответствии с нормами ГОСТ и СНиП. Если будет точно рассчитано, какая конструкция для данного здания будет оптимальной, то можно точно рассчитать необходимое количество бетона для его возведения и фундамент получится очень прочный, как и будущий дом.

Перед началом расчетов нужно дополнительно получить следующие данные:

1. Общий периметр фундамента (соответствует размерам дома, может быть немного больше за счет дополнительной отмостки или внешнего гидроизоляционного слоя).
2. Суммарную площадь плиты с учетом всех защитных слоев и гидроизоляций.
3. Площадь поверхностей, которые прямо контактируют с грунтом.
4. Количество строительных материалов
5. Расчетные нагрузки на почву за счет подошвы.

А также необходимы данные о конструкции арматурного пояса, периодичности ячеек и общего веса арматуры.

Расчет песчано-щебеневой подушки.

Схематическое отображение плитного фундамента с указанием толщины песчано-щебневой подушки.

Толщина подушки часто меняется в зависимости от состояния грунта и типа здания, а также из чего дом сделан. Толщина зависит от множества показателей, ведь для деревянных зданий достаточно подушки толщиной в 15 см, а вот для массивных домов из газобетона – уже не менее полуметра. Но, как правило, толщина подушки рассчитывается для каждого дома индивидуально, тут учитываются следующие факторы:

• состояние и структура грунта;
• степень промерзания почвы;
• пучение почв и сезонные подвижки;
• влажность почвы и высота залегания грунтовых горизонтов;
• материал дома и суммарная масса здания;
• размеры плиты.

Щебень в подушке нужен для компенсации пучинистости грунта, поэтому невысокую плотность почвы щебень компенсирует каменистостью. Также это отличный дренажный материал, особенно на глинистых грунтах с высоким содержанием влаги. Песок обеспечивает равномерное распределение массы здания по всей площади подошвы.

Пример расчета основных параметров плиты фундамента.

Эскиз оптимальной толщины плиты фундамента.

Чтобы правильно разобраться в расчете параметров плитного фундамента, а также четко рассчитать необходимое количество бетона, стоит использовать следующий пример:

1. Принимается типичное здание из газобетона площадью 100 м² (10х10) и под него подбирается плитный фундамент на скальных породах толщиной 0,25 м мелкозаглубленного типа.
2. Объем плиты в таких случаях составляет 25 м³. Это суммарное количество бетона, необходимое для заливки такой конструкции. Тут объем арматурной сетки принимается за ноль, чтобы не усложнять расчеты. На практике такие расчеты также проводятся, но уже для больших сооружений.
3. Установка ребер жесткости, которые используются для повышения надежности конструкции. Шаг ребер жесткости составляет 3 м, при этом создаются квадраты.
4. Длина ребер жесткости будет соответствовать длине фундамента, а высота – это толщина плиты.

Итак, для заливки плитного фундамента площадью 100 м² нужно использовать 25 м³ бетона. Также сюда пойдет некоторое количество арматуры, гидроизоляции и песка со щебнем для подушки. В целом хочется отметить, что любому застройщику посчитать толщину плиты можно самостоятельно, достаточно иметь минимальные математические знания.

Зато, если сразу сделать расчет фундаментной плиты, то можно в общем контролировать расходы строительных материалов, и следить за недобросовестными строителями, а также четко определиться с размерами дома из газобетона или кирпича. Необходимое количество материалов Вы так же можете посчитать на нашем онлайн калькуляторе.

Фундамент для дома из газобетона.

Выбор газобетона для строительства дома оправдывается сочетанием большой надежности, хорошей теплоизоляции, малого веса и невысокой стоимости этого материала. Вместе с тем, к выбору фундамента под такую постройку следует отнестись крайне внимательно. Это позволит продлить срок эксплуатации всего сооружения и в полной мере воспользоваться всеми преимущества газобетонных блоков.

Особенности фундаментов под газобетон.

При выборе наиболее подходящего типа фундамента следует учесть некоторые особенности газобетонных стен:

• минимальная ширина газобетонного блока составляет 200 мм. Поэтому даже при строительстве небольших и легких надворных сооружений придется обустраивать фундамент достаточно большой ширины;
• хотя газобетон и способен выдерживать серьезные статические нагрузки, он очень чувствителен даже к небольшим подвижкам основания под ним. Поэтому фундамент должен обладать максимально возможной механической прочностью, не изгибаться под массой дома и не менять геометрию под воздействием пучинистых сил грунта.

В теории, под газобетонные строения можно закладывать абсолютно любой вид оснований: столбчатые, винтовые, мелкозаглубленные ленточные и т.д. Однако на практике из-за особенностей геологического строения почвы на участке далеко не всегда перечисленные типы фундаментов смогут справиться с имеющимися требованиями к ним. Поэтому чаще всего используют монолитную плиту, обеспечивающую наиболее равномерную передачу нагрузок от стен к фундаменту.

Заливка монолитной плиты.

Свойства монолита.

К достоинствам литых фундаментных плит относят следующее:

• большая механическая прочность, предохраняющая газобетон от растрескивания. Даже если под зданием будут происходить подвижки почвы, на геометрии фундамента это никак не скажется;
• пригодность для устройства на любых видах грунтов: глина, торфяник, песок, камень или смешанные;
• полная независимость от глубины прохождения грунтовых вод;
• доступная технология изготовления, позволяющая вести работы без привлечения дорогостоящих специалистов;
• долговечность.

Вместе с тем, нужно учитывать и некоторые недостатки:

• большой объем земляных работ при выкапывании котлована;
• невозможность обустройства заглубленного подвала;
• значительные расходы на материалы.

Подготовка к работе.

К числу подготовительных мероприятий относят:

• расчистку участка от мусора и, по мере возможности, от старых деревьев, которые могли бы помешать подходу техники;
• разметку по углам будущего основания. Размеры выбираются исходя из данных проектной документации для дома. При этом длина каждой стороны фундамента должна превышать длину соответствующей стены дома не менее, чем на 1 м. Это упростит работу при монтаже опалубки.

Выкапывание котлована.

Поскольку площадь основания дома достаточно большая, то объем работы будет ощутимым даже при условии небольшого заглубления. Поэтому будет разумным воспользоваться услугами строительной техники. Однако последние 15 см почвы рекомендуется вынимать вручную. Это позволит непрерывно контролировать глубину котлована и горизонтальность его дна.

Для поверхностного варианта глубина котлована должна составлять 30 см, для заглубленного – 50 см.

ВАЖНО.Если при выкапывании котлована в какой-то точке глубина превысила расчетную, не стоит просто засыпать получившуюся яму грунтом. Гораздо надежнее будет несколько увеличить глубину по всей площади, а затем насыпать более высокую подушку.

Засыпка подушки.

Для поверхностного фундамента будет достаточно засыпать слой песка толщиной 30 см. В случае с заглубленным основанием сначала засыпается 20 см гравия, затем – 30 см песка. Готовая подушка тщательно трамбуется виброплощадкой.

Монтаж опалубки.

Для опалубки рекомендуется применять прочные доски, не имеющие механических повреждений. Качество материала здесь очень важно, поскольку масса заливаемого бетона будет весьма значительной и опалубка должна гарантированно выдержать эту нагрузку. Между собой доски крепятся гвоздями.

Снаружи стенки опалубки необходимо разместить подпорки. Надежность получившейся конструкции проверяется сильными ударами ноги по ней. При ударе ничто не должно шевелиться.

Внутренняя сторона стенок опалубки смачивается водой. Это даст более гладкую поверхность боковой грани плиты.

Заливка стяжки.

Монолитный фундамент потребует заливки двух слоев стяжки. Толщина каждого слоя – 4-5 см.

Приступать к заливке второго слоя можно лишь после высыхания первого. На сухую стяжку укладывается гидроизоляция из полиэтилена таким образом, чтобы нахлест соседних листов составлял порядка 10 см. Запас пленки по краям котлована должен быть не менее 1 м. После этого заливается второй слой стяжки.

Армирование.

Каркас выполняется из арматуры класса А-III. Диаметр прута – 10-16 мм, что зависит от этажности дома. В итоге должно получиться два сетчатых поля, образуемых проволочными квадратами со сторонами 15-20 см. Между собой арматура вяжется стальной проволокой диаметром 5 мм.

Заливка бетона.

Качество и однородность заливаемого бетона имеют первостепенное значение. Чтобы фундамент для дома из газобетона получился максимально прочным, желательно использовать миксер с подающим насосом. Стандартный объем автомиксера – 6-8 кубометров раствора. Подающая стрела бетононасоса может иметь в длину до 30 м. данный параметр лучше уточнить заранее, что позволит точнее спланировать ход заливки и варианты подъезда машины к площадке.

Если по каким-либо причинам воспользоваться миксером невозможно, то для обеспечения непрерывной подачи бетона можно воспользоваться ручным замешиванием в бетономешалке. Однако это потребует привлечения дополнительных рабочих и постоянного контроля качества.

Электрические бетономешалки позволяют получить от 50 до 200 литров раствора за один цикл замеса. Время замешивания – от 3 до 5 минут. Однако следует учитывать, что потребуется дополнительное время на подачу в мешалку цемента, песка, воды и щебня, а также время на разгрузку и доставку к месту заливки. Соответственно, планировать ход заливки нужно исходя из 10-15 минут на цикл замеса. При использовании 50-л бетономешалки на заливку 1 кубометра раствора может потребоваться порядка 5 часов.

Подаваемая смесь распределяется по всей площади опалубки. Упростить эту процедуру можно использованием направляющего желоба. При этом потребуется дополнительное разгребание бетона вручную по всей площади заливаемого фундамента. Хотя раствор и достаточно жидкий, но при попытке заливать его в одну точку на месте подачи будут оседать наиболее тяжелые фракции, а свободно растекаться по арматурному полю водянистая сможет лишь водянистая составляющая. Это чревато появлением неравномерности в прочностных характеристиках плиты и растрескиванием при высыхании.

Бетонную смесь сразу же после заливки следует тщательно уплотнить погружным вибратором. Это удалит пузыри воздуха и увеличит прочность бетонной подушки. Не будет лишним дополнительно простучать кувалдой весь периметр опалубки, где прочность имеет особенно ванное значение.

Залитую плиту разглаживают до полной горизонтали. Контролировать данный процесс помогает тонкий слой воды, выступающей из раствора и проявляющей все углубления и возвышенности.

Полностью залить всю опалубку за один рабочий день получается далеко не всегда. Порядок приостановки работы будет зависеть от длительности паузы:

если работа останавливается на срок менее 12 часов, то уже готовая поверхность просто закрывается полиэтиленовой пленкой. Перед продолжением работы пленка снимается, а бетона смывается выступившее «бетонное молочко». Далее заливка продолжается в обычном режиме;

в том случае, когда пауза превышает 12 часов, бетон начнет набирать прочность и придется использовать технологию «холодного шва». Для этого работу начинают лишь после полного отвердения уже залитого объема бетона.

ВАЖНО. Продолжать заливку на слегка подсохший бетон категорически не рекомендуется. Отвердевший слой в этом случае будет иметь совсем малую толщину и лопнет под весом заливаемого свежего бетона.

Монолитный фундамент будет готов к продолжению строительства спустя один месяц. Первую неделю рекомендуется по мере высыхания смачивать его водой. Тем самым получится избежать появления трещин. Оставшиеся свободными концы гидроизоляционной пленки заворачиваются на плиту и припаиваются к ней горелкой.

Воспользовавшись технологией заливки монолитной фундаментной плиты под дом из газобетонных блоков, можно в дальнейшем уже не беспокоиться о просадках отдельных участков основания. Стены останутся в целости, поскольку даже если фундамент и чуть наклонится, то произойдет это сразу по всей площади, не приводя к появлению трещин.

Какой толщины должна быть плита монолитного фундамента?

Плитный фундамент считается самым надежным и выбирается при строительстве домов на неустойчивых и подтапливаемых почвах. Этот тип оказывает минимальное воздействие на грунт и обеспечивает равномерное распределение всех весовых нагрузок. Технология заливки сама по себе простая, основной акцент делается на расчете параметров плиты, а именно: глубины заложения, высоты подушки, марки и толщины бетона, сечения арматуры, потребности в утеплении. Диапазон варьируется от 15 до 35 см, если расчетная величина отличается, то рассматриваются другие варианты основ.

Особенности плитного фундамента.

Представляет собой бетонный монолит с двумя рядами сетки из арматуры, размещаемый поверх утрамбованной песчаной подушки, в особо сложных случаях – усиленный ребрами жесткости снизу. Величина затрат на его строительство зависит от степени заглубленности основания: на устойчивых почвах оно практически сравнивается с землей и требует минимальных вложений и усилий. На плывущих грунтах или при необходимости организации подвального пространства на плитный фундамент уходит до 1/3 общестроительного бюджета, так как закладка проводится ниже уровня промерзания.

Существуют нормы, согласно которым слой армосетки размещается на расстоянии не менее 5 см от края плиты, 7 – между собой, минимальное сечение арматуры – 12 см. С учетом укладки двух прутьев в решетку итоговая толщина составляет 21,8 см. Но использовать его по умолчанию нельзя, точные параметры монолитного фундамента определяет расчет. Полученное значение сравнивают с рекомендуемым с учетом веса здания и геологических условий участка:

Для устойчивых грунтов.

Для сильно пучинистых.

Толщина плиты для деревянного дома зависит от этажности, при использовании хорошо просушенных материалов их удельный вес не превышает 600 кг/м 3. что в 2,5-3 меньше, чем у кирпича. Как следствие рекомендуемое значение составляет 30 см.

Последовательность расчета толщины будущей плиты.

К исходным данным относят: все весовые нагрузки, включая снеговые, удельное давление на грунт для данного типа фундамента (справочная величина, зависит от типа почвы), площадь постройки. Вес самой монолитной плиты игнорируется благодаря ее размещению на песчаной подушке. Основные этапы расчета при этом:

• Анализ и грунта и определение оптимального удельного давления на фундамент.
• Расчет массы постройки. Суммируется вес стен (включая отделку и утеплитель), перекрытий, кровельных конструкций, мебели, снега на крыше зимой.
• Определение удельной нагрузки на грунт путем деления веса дома на площадь и сравнение ее с нормативным значением. Полученная разница умножается на размеры плитного фундамента, итоговое число соответствует его требуемой массе.
• Расчет оптимального объема (деление предыдущего значения на плотность бетона) и толщины монолита.
• Округление до ближайшей величины, кратной 5 (не важно в какую сторону).
• Перерасчет массы монолитного фундамента и сравнение его с рекомендуемой, расхождение не должно превышать ±25 %.

Следующим шагом является определение оптимальной глубины заложения и толщины подушки из щебня и песка, эти факторы напрямую зависят от типа почвы. Минимальная высота траншеи – 60 см, но такая закладка допустима лишь на устойчивых грунтах. Во всех остальных случаях плитный фундамент размещается на 60 см ниже уровня промерзания. Толщина засыпки зависит от веса постройки, минимум составляет:

• Для гаража – 25 см.
• Легких щитовых конструкций – 15 см.
• Фундамента для дома из бруса – 25-30 см.
• Для здания из кирпича и бетона – 50 см (из ни 20 – щебень, 30 – песок).

Этот слой обеспечивает равномерность распределения весовой нагрузки, на сложных почвах его увеличивают на 5 см как минимум.

Этапы строительства монолитного фундамента по шагам.

Работы начинаются с анализа состояния грунта и расчета толщины самого основания и подушки под ним, после чего определяется требуемое количество стройматериалов. При возведении монолитной плиты рекомендуется придерживаться следующей схемы действий:

1. Разметка участка и земляные работы.

2. Настил геотекстильного полотна по дну и периметру стен выкопанного котлована.

3. Размещение дренажного отвода. Необязательный этап, выбирается при высоком уровне грунтовых вод. В этом случае по дну котлована прорывают неглубокие траншеи, закрываемые тем же геотекстилем, поверх которого прокладываются пластиковые трубы с отверстиями. После чего их засыпают щебнем и накрывают еще одним слоем сетки. Рекомендуемая схема расположения труб – поперек будущей монолитной плиты.

4. Организация подушки, первым засыпается и трамбуется щебень (на особо сложных грунтах – пропитанный битумом), после чего эту операцию повторяют с песком, для облегчения процесса уплотнения его слегка смачивают. На этом этапе задействуется вибротехника, достичь нужной плотности без оборудования непросто.

Важный нюанс: используется песок только крупных фракций, при превышении толщины подушки свыше 10 см он трамбуется послойно.

5. Прокладка коммуникаций согласно заранее составленной схемы (при необходимости). Этот этап проводится одновременно с предыдущим, водопроводные или канализационные трубы размещаются поверх прослойки из щебня. Сверление монолитной фундаментной плиты после застывания считается грубейшим нарушением технологии, важно продумать любые мелочи.

6. Выравнивание дна котлована тощим бетоном. Еще один необязательный, но рекомендуемый этап, выбираемый при риске подтапливания или смещения грунта. Толщина заливаемого слоя – в пределах 10 см.

7. Монтаж опалубочных конструкций, проверка разметки и отклонений по уровню.

8. Настил рулонной гидроизоляции с обязательным выпуском по краям около 1 м. Опытные строители используют не менее двух слоев, все стыки обрабатывают паяльником.

9. Утепление будущей монолитной плиты (рекомендуется) – укладка экструдированного пенополистирола по дну и бокам котлована с учетом отверстий для коммуникаций. Их толщина учитывается заранее, до начала монтажа опалубки.

10. Армирование – перевязка железных прутьев с минимальным сечением в 12 мм с помощью пластиковых хомутов или проволоки с интервалом от 20 до 30 см. Сетка размещается в два слоя, нижний связывается из более толстой и прочной арматуры. На этом этапе важно не повредить утеплитель (при наличии) или гидроизоляцию, поэтому под прутья размещают специальные пластиковые подпорки.

11. Заливка бетона. Этот этап проводится в один день, при большом объеме фундамента имеет смысл заказать готовый раствор. Допускается самостоятельное приготовление бетона с маркой прочности не ниже М300, но допустимый перерыв в процессе не превышает 12 часов. Бетон заливается, разравнивается и трамбуется исключительно послойно по всему периметру монолитной плиты. Заполнение отдельными участками приводит к образованию трещин, этот фактор является еще одним доводом в пользу заводского раствора. Залитый бетон уплотняется глубинными вибраторами, в крайнем случае – вручную, после чего его поверхность разглаживается, выравнивается рейками и накрывается полиэтиленовой пленкой.

12. Выдержка монолитного фундамента – не менее 4 недель, с обязательным уходом за поверхностью (обрызгивании водой) в течении первых 7-10 дней.

13. Снятие опалубки, гидроизоляция боковых стен плиты, а именно – поднятие и крепление к стенам отложенных ранее рулонных стройматериалов.

Указанная технология строительства фундамента требует значительных вложений и трудозатрат, важно понимать, что все они будут бесполезны при выборе неправильной толщины плиты или глубины ее заложения. Такие этапы, как анализ состояния грунта, расчет параметров основания и непосредственно бетонирование однозначно стоит доверить специалистам. Данная пошаговая инструкция подходит для возведения плоской монолитной железобетонной плиты, при необходимости прокладки ребер жесткости процесс усложняется: подготавливаются специальные траншеи вдоль несущих стен с шагом не менее 3 м. Но их точные размеры и интервал определяет сложный инженерный расчет, в частном строительстве этот вариант используется редко.

Рекомендация: Хорошая большая обзорная статья, из нее можно узнать о толщине плиты фундамента под газобетонный частный дом или коттедж, информация подойдет так же и для дач, бань и других зданий и сооружений. Будьте внимательны, не заблудитесь в обилие информации, сделайте правильный расчет вашего строения и выберите оптимальную толщину плиты подходящую именно вам. Зачем вам бессмысленно терять свои кровно заработанные деньги?