Регулирование усилий в плитном фундаменте в процессе возведения здания

Технология возведения фундаментной плиты от А до Я

Фундамент является неотъемлемой часть любого строительства домов или зданий. В случае если он будет выполнен неправильно, то в скором времени возведенное строение может начать деформироваться или вовсе развалиться. Выбор типа фундамента зависит от типа строения, а также от типа грунта на участке, и в случае если грунт пучинистый, то чаще всего используют фундаментную плиту. Она является достаточно надежным основанием под строение, однако довольно часто строительные компании требуют за его строительство неслыханные суммы, которые достигают трети стоимость здания. Но все не так плохо, как может показаться на первый взгляд, плитный фундамент можно сделать самостоятельно.

Применение фундаментной плиты

Плитный фундамент в большинстве случаев применяют для всех жилых и не жилых помещений. Однако чаще всего его используют на проблемных грунтах и для строений, в которых не планируется возводить подвал.

Плюсы и минусы плитного фундамента

Плитный фундамент обладает большим количеством преимуществ, среди которых:

Фундамент имеет небольшое давление на грунт. Это достигается благодаря пространственному армированию, а также его большой площади, что позволяет достаточно легко переносить подвижки грунта в разные сезоны года, при этом основание равномерно поднимается и опускается вместе со строением. Это дает возможность предотвратить образование трещин и зазоров в стенах.
Фундамент можно без особых усилий возвести самостоятельно, без использования специальной техники и квалифицированных работников, однако необходимо четко соблюдать весь процесс заливки бетона.
Плита фундамента из-за своей большой площади может вынести большие нагрузки от дома, в особенности, если расположена на устойчивом не пучинистом грунте.
Плита как бы «плавает» на почве во время сезонного пучения, и равномерно по всей ее площади приподнимается вместе со строением.
Плитное основание можно использовать в качестве чернового пола, что дает возможность сократить расходы на установки лаг, однако плитный пол необходимо утеплить и защитить от грунтовых вод.
Плитный фундамент является идеальным вариантом, если необходимо построить дом на грунтах, где грунтовые воды располагаются очень близко к поверхности, на смешанных и сильно промерзающих грунтах.
Фундамент обладает большой прочностью и сейсмоустойчивостью, что позволяет его использовать в сейсмоактивных зонах.

Среди минусов фундамента можно отметить большие затраты средств на его возведение, а в некоторых случаях и использование специальной техники. Также при его использовании нельзя построить строение с подвальным помещением.

Как определить необходимую толщину фундамента?

Как правило, толщина фундамента определяется в зависимости от дома и его материалов. Так, чем тяжелее будет постройка, тем толще должно быть основание. Его толщина может варьироваться от 30 см до 1,5 метров, однако чаще всего она не превышает 40 см.

Какой бетон необходим для плиты?

Для монолитной плиты хорошего качества и прочности необходимо приобретать бетон со следующими характеристиками:

Марка М200 и выше.
Подвижность от П-3.
Устойчивость к холоду F200, не меньше.
Водонепроницаемость W8.

Необходимые инструменты и материалы

Перед началом возведения фундамента, необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

Геотекстиль или рулонный рубероид.
Арматура диаметром от 12 мм.
Вязальная проволока или сварка.
Материалы для опалубки, чаще всего это доски или фанера.
Песок для песчаной подушки.
Глубинный вибратор для утрамбовывания бетонного раствора.
Полиэтиленовая пленка.

Гидроизоляция и утепление

При выполнении любого фундамента, необходимо позаботиться о его защите, для этого выполняют гидроизоляцию всего основания, а также утепление, чтобы уменьшить потери тепла, особенно если эти будет жилое помещение.

Гидроизоляция фундамента выполняется со всех его сторон:

Нижняя часть основания покрывается рулонными материалами еще в момент сбора опалубки. Чаще всего для этих целей применяют рулонный рубероид, который укладывают на песчаную подушку. Рубероид укладывают с нахлестом и наплавляют с помощью специальной газовой горелки. Также рулонные материалы оставляют с запасом по торцам, чтобы в дальнейшем защитить торцы фундамента.
Торцы (боковая часть) фундамента как уже говорилось выше, гидроизолируют за счет материала подошвы, который в дальнейшем заворачивается наверх фундамента.
Верхняя часть плиты может защищаться различными гидроизолирующими материалами (рулонными или обмазочными).

Утепление фундамента может выполняться также со всех его сторон. Чаще всего поверх гидроизоляционного материала укладывают теплоизоляцию, после чего уже заливают бетонный раствор. Однако более эффективным способом утеплением будет укладка материала уже на готовую плиту перед устройством пола в помещении. В качестве утеплителя можно использовать пенопласт или пенополистирол толщиной около 50-100 мм.

Технология возведения плитного фундамента

Как и любой тип фундамента, монолитный плитный возводиться в несколько этапов. Рассмотрим каждый из них детальнее.

Подготовительные работы

На данном этапе необходимо подготовить участок под строительство. Для этого нужно очистить территорию от различных загрязнений и мусора, а также снять верхнюю часть грунта (около 10 см). После этого выполняют разметку будущего фундамента. Как правило, для этого потребуются колышки и леска, первые забивают по углам будущего основания, а между ними по периметру натягивают леску. При разметке важно проверять правильно углов, для этого можно воспользоваться угольником.

Подготовка котлована

Когда разметка территории проведена, можно приступать к рытью котлована. Для этого можно воспользоваться специальной техникой или сделать это вручную. Глубина котлована, как правило, составляет около 30-40 см.

Далее необходимо сделать песчаную подушку, которая будет распределять нагрузку по всему периметру фундамента. Песок необходимо засыпать в несколько слоев, при этом каждый из них нужно хорошо поливать водой и утрамбовывать до тех пор, пока на поверхности подушки не перестанут оставаться следы. Толщина подушки составляет обычно 15-20 см. Также чтобы предотвратить повреждение подушки во время работ, ее можно покрыть 100 мм цементной стяжкой.

Когда все работы с котлованом завершены, необходимо проложить все коммуникации (водопровод, канализация и пр.), иначе в дальнейшем это сделать будет значительно тяжелее.

Выполнение опалубки

Для изготовления опалубки чаще всего используют доски или фанеру. Толщина досок обычно составляет около 25 мм и выше. Доски необходимо сбить в щиты и установить по всему периметру будущего фундамента. Чтобы опалубка не лопнула во время заливки фундамента, с внешней стороны устанавливаются распорки. Более детально вы можете ознакомиться у нас на сайте в разделе опалубки.

После возведения опалубки выполняют гидроизоляцию фундамента, а при необходимости и утепление, после чего приступают к армированию.

Армирование фундамента

Для армирования фундамента используется стальная арматура периодического профиля, диаметр которой составляет от 12 мм. Диаметр зависит от толщины самого фундамента и от типа постройки. К примеру, для фундамента толщиной около 30-40 см под одноэтажный или двухэтажный дом достаточно будет арматуры диаметром 14 мм, которую укладывают в два уровня вдоль и в поперек с ячейками около 20х20 см. Арматуру связывают вязальной проволокой специальным крючком, или сваривают.

Заливка бетона

Выполнять заливку бетонного раствора лучше всего за один раз с помощью бетономешалки, поскольку делать самостоятельно бетонную смесь очень трудоемко и требует большого количества людей. Бетонный раствор в процессе заливки необходимо обрабатывать глубинным вибратором, чтобы выгнать из раствора весь воздух, который может повлиять на прочность конструкции. После полной заливки бетона, поверхность фундамента нужно выровнять и разгладить.

Через 12 часов после заливки бетонного раствора, поверхность фундамента нужно облить водой, и если работы проводятся в жаркое время, то фундамента накрывают полиэтиленовой пленкой.

Завершающие работы

Через 7 дней после заливки бетона, когда его прочность достигает около 70 %, опалубку можно снять, а гидроизоляционный материал завернуть на поверхность фундамента и закрепить. Возводить стены можно будет не раньше через 3-4 недели, поскольку именно за это время фундамент достигнет своей максимальной прочности.

Читать еще: Как правильно раствор цементный раствор для кладки кирпича?

В завершение необходимо сказать, что выполнить плитный фундамент можно самостоятельно, важно только соблюдать технологию его изготовления.

Регулирование усилий в плитном фундаменте в процессе возведения здания

Наша компания занимается возведением фундаментов из железобетонных свай, которые в плане несущей способности, надежности и долговечности превосходят плитные основания. Мы гарантируем оперативное проведение фундаментных работ в строгом соответствии с требованиями строительных стандартов, при этом наши цены значительно ниже, чем стоимость аналогичных услуг у конкурирующих организаций.

Что такое плитный фундамент

Плитный фундамент представляет собой сплошную железобетонную плиту под всем зданием. Он имеет большую опорную площадь и обеспечивает надежную устойчивость здания. Те кто решил предпочесть для постройки дома плитный фундамент, во многом выигрывают, так как экономят свои силы и время. Плитный фундамент хоть и дорогой в своем возведении, но надежен и прочен, требует минимум затрат на земельные работы.

Плитный фундамент еще называют плавающим. В данной статье вы сможете узнать особенности плитного и свайно – плитного фундамента, для каких зданий предназначены эти фундаменты, плюсы и минусы плитного фундамента, а так же вы узнаете как правильно рассчитать бетон для заливки данного фундамента.

Монолитно плитный фундамент

Монолитно плитный фундамент изготавливается из высоко прочного бетона. Для армирования используются металлические прутья диаметром от 12 до 16 миллиметров.

Такого типа фундаменту не страшны сезонные перепады температуры и передвижения грунта, поскольку фундамент двигается вместе с ним, в свою очередь дом имеет сплошное основание и таким образом защищен от разрушений.

При всех своих достоинствах монолитная фундаментная плита является одним из самых дорогостоящих видов фундамента, что обуславливается большим количеством затрат расходных материалов – бетона и арматуры, необходимых для ее возведения.

Рис: Плавающий плитный фундамент

Рис: Схема заглубленного плитного фундамента

В зависимости от расположения фундаментная плита может быть плавающей (размещенной на поверхности грунта), что применимо лишь в условиях высокоплотной, не склонной к усадке почвы, либо заглубленной (опущенная в грунт на 3/4 своей толщины). При таком подходе под плитой насыпается слой песка толщиной 20-30 см, который препятствует усадкам почвы под весом здания и защищает фундамент от выталкивающего воздействия пучения.

При обустройстве подвального этажа фундаментная плита формируется на дне котлована, а по ее боковым контурам размещаются железобетонные плиты, выполняющие функцию стен подвала и несущей конструкции под цокольное перекрытие.

Рис: Строительство плитного фундамента с подвальным этажом

Рис: Уплотняющая подсыпка под плитный фундамент

Из строганных досок толщиной 3-4 см. создается опалубка, которая устанавливается по периметру котлована. Отдельные доски сбиваются в щиты, которые при установке фиксируются с помощью откосов и подсыпки грунтом;
К внутренним стенкам опалубки прибивается клеенка, которая будет предотвращать утечку бетонного молочка сквозь щели между досками;

Рис: Опалубка под фундаментную плиту

Клеенкой также устилается дно котлована, после чего на нем заливается и выравнивается слой бетона толщиной 2-3 см. После того как бетон отвердеет, его поверхность покрывается битумной мастикой, что необходимо для гидроизоляции при заливке основной фундаментной плиты;

Рис: Подбетонка плитного фундамента

Свайно – плитный фундамент

Свайно – плитный фундамент – это фундамент в основе которого лежат сваи, а поверх свай жестко закреплена монолитная железобетонная плита. Такого типа фундамент выделяется на фоне других своей высокой прочностью, устойчивостью и используется при возведении многоэтажных домов. Возведение подобного фундамента требует специализированных знаний и расчетов.

Смотрите так же:

Использование свай в качестве опор под монолитную плиту позволяет строить такое основание в любых типах грунтов. Плита в данном случае выполняет функцию ростверка – обвязки, которая соединяет отдельно стоящие сваи в единую конструкцию и препятствует их наклонам под воздействием горизонтальных сдвигов почвы.

Свайные опоры переносят нагрузку, исходящую от здания и веса самой плиты, на глубинный пласт высокоплотного грунта, тем самым предотвращая риск усадки фундамента из-за недостаточного сопротивления поверхностной почвы. За счет того, что опорная подошва свай располагается ниже пласта пучинистого грунта, плитный фундамент не подвергается выталкивающим воздействиям морозного пучения.

Рис: Забивка свай для фундаментной плиты

Рис: Обрезка железобетонных свай

По периметру фундамента устанавливается опалубка, стенки которой устилаются гидроизоляционным материалом;
Подсыпается уплотняющая песчаная подсыпка толщиной 10-20 см. На подсыпке размещается гидроизоляция и заливается слой подбетонки толщиной 2-3 см;
Создается армокаркас плиты, к арматуре которого привариваются выступающие из свай стержни;
Фундаментная плита заливается бетоном, после заливки смесь уплотняется вибрированием.

Рис: Заливка бетоном свайно-плитного фундамента

Плитный фундамент плюсы и минусы

Монолитно – плитный фундамент это самый затратный по количеству используемого бетона и арматуры. По этой лишь причине он редко используется в частном строительстве, так ка каждый застройщик стремится к экономии на материалах. Это единственный минус плитного фундамента.

Положительные стороны плитного фундамента:

такой фундамент долговечен,
требует минимум земляных работ,
располагается под всем зданием,
предохраняет здание от разрушений,
может нести нагрузки нескольких этажей возводимого здания,
ему не страшны сезонные перепады температур и движения грунта.

Расчет плитного фундамента

Расчет фундаментной плиты заключается в определении ее толщины исходя из нагрузок, которые будет испытывать фундамент во время эксплуатации и несущей способности почвы на строительной площадке.

Чтобы собрать нагрузки на фундамент необходимо определить массу здания, которая состоит из веса конструктивных элементов дома – стен, перекрытия и кровли.

Также нужно знать несущую способность грунта на строительной площадке. В идеале данная величина определяется в результате геодезических изысканий, однако при невозможности их проведения можно воспользоваться нижеприведенной нормативной таблицей.

В качестве примера произведем расчет толщины фундаментной плиты под двухэтажный дом из кирпича площадью 9*9 м. общей массой в 210 тонн, возводимый на песчаной почве с несущей способностью в 3.6 кгс/см2.

Исходя из площади здания и характеристик почвы рассчитываем требуемую нагрузку на грунт (совокупный вес дома и фундаментной плиты): 81000 см2 *3,6 кгс/м2 = 291,6 тонн. Если фактическая нагрузка окажется меньше расчетной, фундамент может деформироваться из-за неуравновешенных сил пучения, большей – велик риск усадки грунта под весом строения;
Высчитываем, какой вес должна иметь фундаментная плита, чтобы обеспечивалась требуемая нагрузка на почву: 291,6 – 210 = 81,6 тонн;
Определяем количество кубометров бетона, необходимых для заполнения плиты данной массы (вес 1 м3 бетона – 2.7 тонн): 81,6/2,7 = 30,2 м3 бетона;
Объем в 30,2 м3 при размерах фундаментной плиты в 9*9 м., согласно формуле кубатуры бетона, заполнит толщину в 36 см.

В результате расчетов мы получаем требуемую толщину плитного фундамента в 36 см.

Полезные материалы

Особенности проектирования ЖБ фундаментов

Правильное проектирования фундамента на железобетонных сваях – основополагающее его надежности.

способ возведения свайно-плитного фундамента

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении тяжелых сооружений на сжимаемых грунтах. Способ возведения свайно-плитного фундамента включает устройство свайного поля и фундаментной плиты с устроенными в ней коническими полыми отверстиями. При возведении здания обеспечивают доступ к коническим отверстиям плиты-ростверка, и через время, в течение которого плита-ростверк достигает расчетной осадки, равной 1 / 2 от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия заполняют бетоном. Технический результат состоит в повышении несущей способности фундамента, снижении осадок. 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2378454

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении тяжелых сооружений на сжимаемых грунтах в районах с повышенной сейсмичностью.

В соответствии с рекомендациями СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов» с.31 п.7.4.10 при расчетах осадок свайно-плитных фундаментов, рассматривая совместно жесткость свай и плиты, приблизительно принимают, что на сваи передается 85% общей нагрузки на фундамент, на плиту 15%.

Для увеличения доли нагрузки, приходящейся на плиту, необходимо обеспечить различную величину осадок плиты и плитно-свайного фундамента. Это возможно, если взаимодействие плиты и свай начнется после того, как плита претерпит осадку, равную 1 / 2 от допустимого значения для данного типа здания в процессе строительства здания.

Несущая способность плиты зависит от характеристик грунта, расположенного под нею, и величины независимых перемещений плиты-ростверка до момента объединения ростверка со сваями. Суммарная осадка сооружения должна быть меньше рекомендуемой (Табл. Е1, Приложение Е, СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений», с.120).

Известен способ строительства фундамента резервуара (Патент РФ № 2209884 С1, E02D 27/38, Бюл. 22, 2003), в котором проходят скважины для буронабивных свай и заполняют их бетоном, оставляя их верхнюю часть незаполненной, затем устанавливают арматурные каркасы и трубы-гильзы, которые фиксируют с помощью арматуры ростверка над скважинами, и затем, после проведения гидроиспытаний и выравнивания крена (если он появится), через трубы-гильзы подают бетон для заполнения верхних частей скважин и включения в работу буронабивных свай.

Недостатком известного способа является возможность заполнения бетоном только тех скважин, которые расположены хотя бы частью своего диаметра за пределами пятна надземной постройки. При регулярной сетке размещения буронабивных свай под зданием заполнение бетоном всех свай произвести не удается.

Известно изобретение (SU № 1102857, бюл. № 26, 1984 – прототип), где способ возведения свайно-плитного фундамента включает устройство свайного поля и фундаментной плиты с устроенными в ней коническими полыми отверстиями. Целью изобретения является улучшение совместной работы ростверка и свай с грунтом основания. В нижней части ростверка образованы открытые снизу стаканы, в которые заведены оголовки свай, причем стаканы выполнены ступенчато расходящимися книзу. В пространстве между боковой поверхностью оголовка каждой сваи и боковыми стенками уширенной части стакана, под его уступом, расположены рядами по высоте фиксаторы, прикрепленные к оголовку сваи и тарированные на заданную нагрузку.

Недостатком этого изобретения, затрудняющим его применение в сейсмических районах, является отсутствие жесткой связи между сваями и ростверком, что снижает устойчивость фундамента при динамических воздействиях. В сейсмических районах предлагается разбивать бетон голов свай и объединять арматуру свай с арматурой ростверка. В СНиП 2.02.03-85 п.11.12 отмечено: «Верхние концы свай должны быть заделаны в ростверк на глубину, определяемую расчетом, учитывающим сейсмические нагрузки».

Задачей изобретения является повышение восприятия плитой доли нагрузки, передаваемой от сооружения на фундамент, и снижение его осадки.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе возведения свайно-плитного фундамента, включающего устройство свайного поля и фундаментной плиты с устроенными в ней коническими полыми отверстиями, при возведении здания обеспечивают доступ к коническим отверстиям плиты-ростверка, и через время, в течение которого плита-ростверк достигает расчетной осадки, равной от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия заполняют бетоном.

При этом отверстия имеют коническую форму, позволяющую сваям включиться в совместную работу свайно-плитного фундамента после формирования осадки плиты, определяемой только несущей способностью грунта, расположенного непосредственно под плитой. За счет осадки плиты на первом этапе произойдет обжатие грунта основания и на плиту будет передаваться существенно большая, чем 15% часть нагрузки.

После восприятия плитой максимальной несущей способности в работу включаются сваи, перемещения которых ограничиваются конической формой отверстия, заполняемого тяжелым бетоном с арматурными каркасами для восприятия усилий продавливания сваями тела фундаментной плиты. Арматурные выпуски сваи жестко заделываются в тело фундаментной плиты внутрь конических отверстий, и свайно-плитный фундамент работает совместно.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано сечение строительной площадки, где возводят плиту-ростверк; на фиг.2 показан укрупненный фрагмент плиты-ростверка с узлом установки конического отверстия.

Способ возведения свайно-плитного фундамента осуществляют следующим образом: предварительно устраивают свайное поле, состоящее из свай 2, затем изготавливают фундаментную плиту-ростверк 1 с заранее выполненными в ней коническими полыми отверстиями 3 так, чтобы в процессе возведения здания 8 был обеспечен доступ к коническим отверстиям 3. Через время, в течение которого плита-ростверк 1 достигает расчетной осадки, равной 1 / 2 от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия 3 заполняют бетоном 4.

В сваях 2 оставляют арматурные выпуски 5 для последующей стыковки свай с плитой-ростверком 1. При этом в объем конических отверстий устанавливаются специальные арматурные каркасы 6, воспринимающие усилия продавливания плиты 1 сваями 2, после чего отверстия 3 заполняются тяжелым бетоном 4.

Арматурные выпуски 5 и арматурные сетки 6 необходимы для жесткого стыка свай и фундаментной плиты.

На начальном этапе плита-ростверк 1 получает независимые от свай осадки, уплотняя грунт основания и увеличивая при этом процент воспринимаемых плитной частью свайно-плитного фундамента 1 напряжений от здания 8. Сваи 2 включаются в совместную работу после достижения плитой расчетного перемещения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ возведения свайно-плитного фундамента, включающий устройство свайного поля и фундаментной плиты с устроенными в ней коническими полыми отверстиями, отличающийся тем, что при возведении здания обеспечивают доступ к коническим отверстиям плиты-ростверка и через время, в течение которого плита-ростверк достигает расчетной осадки, равной 1/2 от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия заполняют бетоном.