Толщина монолитной плиты перекрытия для двухэтажного дома

Мысль о том, как залить плиту перекрытия вместо того, чтобы смонтировать её из сборных плит, возникает по разным причинам. Чаще всего это желание сэкономить и невозможность использования тяжёлой строительной техники из-за отсутствия места и подъездных путей к стройплощадке. Но, чем бы вы ни руководствовались, нужно представлять себе, насколько это сложное и ответственное дело. Предлагаем изучить технологию изготовления монолитных плит перекрытия, предваряющие его расчёты, и только после этого принимать решение о целесообразности такого решения.

Монтаж железобетонных плит, альтернативой которому может быть заливка сплошного перекрытияИсточник beton-house.com Целесообразность устройства монолитного перекрытия

Свои достоинства и недостатки есть как у готовых плит перекрытия, так и у плит, залитых единым монолитом по месту. Выбирать тот или иной вариант нужно, сравнивая их особенности и проецируя на свои обстоятельства: условия строительства, технические и финансовые возможности.

Достоинств у монолитных перекрытий действительно много.

• Возможность изготовления нестандартных плит.

В частных домах применение готовых железобетонных изделий ограничивается их стандартными формами и габаритами. Их невозможно использовать для перекрытия эркеров, выносных фигурных балконов, других помещений, размеры которых не позволяют разложить готовые плиты с опорой на несущие стены. Зато своими руками можно залить перекрытие любой конфигурации.

Выносной балкон с опорой на колонныИсточник plazma-m.ru

• Отсутствие стыков и швов.

Цельная конструкция – это невозможность смещения плит относительно друг друга с образованием трещин вдоль стыков и риском протечек, нарушения тепло- и звукоизоляции.

• Равномерное распределение нагрузок.

Монолитная плита является частью коробки здания. Все возложенные на неё нагрузки равномерно распределяются по всему периметру стен и также равномерно передаются на фундамент.

• Высокая прочность и долговечность.

В монолитной плите нет пустот и стыковочных зон, поэтому она при равной толщине со сборными конструкциями выдерживает большие нагрузки.

Монолит заливается целиком на всю площадь этажаИсточник alacrisstroi.by

Что касается экономической выгоды, то этот пункт требует индивидуальных расчётов, иначе результат может оказаться неожиданным. Большинство частных застройщиков считают, что изготовление бетонной плиты обойдётся дешевле монтажа сборных перекрытий исходя из стоимости самих плит, их транспортировки, погрузочных работ и применения спецтехники для подъёма на этаж и укладки.

Но доставка огромного количества арматуры и готовой бетонной смеси – это тоже транспортные расходы, а для подачи раствора на высоту необходим бетононасос. Плюсуем сюда расходы на изготовление опалубки и подпорных конструкций. И только после этого можно сравнивать затраты по двум вариантам и смотреть, насколько существенной получается разница.

Самый бюджетный вариант – все, вплоть до приготовления бетона, делать своими силами. Но для этого нужно знать, как залить перекрытие между этажами своими руками правильно, как добиться прочности самодельного раствора, как сэкономить на опалубке. И быть готовыми к тому, что работа отнимет много времени и потребует недюжинных физических усилий.

В одиночку залить перекрытие большой площади невозможно, нужны помощникиИсточник pobetony.expert

Высокие временные и трудовые затраты – не единственный минус монолитных перекрытий. Ещё один серьёзный недостаток связан с тем, что после их заливки продолжать работы на объекте можно будет не раньше чем через месяц, когда бетонная плита обретёт проектную прочность. На протяжении этого времени она будет требовать внимания и выполнения мероприятий по предотвращению появления усадочных трещин.

Зачем нужен расчёт нагрузок и почему его должны делать специалисты

Если в проекте дома заложены сборные перекрытия, а владелец решает заливать монолит, ему придётся определить параметры плиты – толщину заливки, диаметр арматуры, количество рядов и размеры ячеек армирующего каркаса, необходимость возведения дополнительных опор и т.д. Разумеется, это необходимо делать и при строительстве зданий без проекта, например, гаража с подвалом.

О последствиях обрушения перекрытий можно не рассказывать, достаточно посмотреть на фотоИсточник dcdn.lt

Основные параметры для такого расчёта – это нагрузки на перекрытие, длина и ширина пролётов, марка бетона. Нагрузки вычисляются путём сложения всех сил, воздействующих на единицу площади. Это:

• вес самой плиты;
• вес стяжки и всех слоёв напольного и потолочного покрытий;
• нагрузки от опирающихся на плиту перегородок, элементов кровельной системы, межэтажных лестниц;
• вес печей, каминов и других массивных конструкций;
• вес инженерных коммуникаций;
• вес мебели, оборудования и людей.

Даже если вы сможете самостоятельно определить суммарную нагрузку, это не поможет вам понять, как залить плиту перекрытия своими руками, какой толщины её делать и как армировать. Потому что нужно учитывать сопротивление материалов изгибу, ударным нагрузкам и другие их характеристики. А также знать, какой запас прочности должна иметь плита. Это сложные расчёты, которые по плечу не каждому инженеру.

Пример расчёта монолитного перекрытияИсточник chertezhi.ru

Не секрет, что в частном малоэтажном домостроении часто обходятся без расчётов, заливая перекрытия с запасом по толщине. Вполне достаточной считается толщина 12-18 см при марке прочности бетона не менее В20. Все, что больше, требует обоснования расчётами, так как с увеличением массы плиты увеличивается нагрузка и на неё, и на стены с фундаментом.

Порядок изготовления монолитных перекрытий

Технология изготовления монолитного перекрытия интуитивно понятна. Чтобы задать плите необходимую форму и толщину, удержать бетон в стабильном положении до набора прочности, делают опалубку. Чтобы увеличить её прочность и сопротивление прогибам, создают армирующий каркас из металлических стержней, уложенных вдоль и поперёк пролёта. Чтобы в структуре плиты не было расслоений и холодных швов, бетон заливают в один приём.

Но каждый из этих этапов имеет свои нюансы и требования к выполнению.

Устройство опалубки

Так как заливают монолит довольно толстым слоем, имеющим большую массу, конструкция опалубки должна быть надёжной, рассчитанной на серьёзные нагрузки. Идеальный вариант – стальные телескопические стойки и балки с настилом из толстой ламинированной фанеры.

Комплект для каркаса опалубкиИсточник opalubka-moskva.ru

Их плюсы очевидны: длина стоек легко варьируется, позволяя без проблем создавать горизонтальную плоскость, стальные балки выдерживают огромную нагрузку, а фанера не прогибается под тяжестью бетона и легко отделяется от него при демонтаже.

Минус готового комплекта опалубки – высокая стоимость. Стойки и балки можно арендовать, а вот настил при подгонке под размеры пролётов приходится резать, поэтому фанеру можно только купить, а потом продать за меньшую цену.

Поэтому опалубку в большинстве случаев делают из имеющегося пиломатериала, который впоследствии можно будет использовать в других целях. Это брус с минимальным сечением 100х100 мм или 150х50 мм и обрезные доски толщиной не менее 25-30 мм. Стоечный брус можно заменить брёвнами диаметром от 100 мм.

Опорная часть деревянной опалубкиИсточник pogreb-podval.ru

Монтаж опалубки – ответственный процесс, так как сделать бетонное перекрытие своими руками нужно максимально ровным, чтобы впоследствии не разориться на выравнивании и отделке.

• Разметка.

По периметру несущих стен с шагом не менее 100 см (лучше 60-80 см) ставятся метки, по которым измеряется высота опорных стоек от пола. Расстояние от верха стены до метки должно быть равно толщине поперечных брусков в сумме с толщиной досок для настила.

• Монтаж каркаса.

Установленные по периметру стойки попарно связывают по верху ригелями – поперечными брусками, расположенными параллельно короткой стене. Под бруски с тем же шагом ставят дополнительные опоры, чтобы верхние грани всех брусков находились в одной горизонтальной плоскости.

• Устройство настила.

На ригели укладывают доски или листы фанеры. Плоскость настила должна точно совпадать с верхней кромкой стены, а между ней и периметром настила не должно быть щелей. Элементы настила не крепят к ригелям, а просто укладывают вплотную друг к другу, иначе демонтировать опалубку будет сложно. Как вариант, его можно прикрепить к ригелям снизу на уголки.

Можно уложить доски в разбежку и застелить их фанерой 8-10 мм, чтобы со стороны потолка получить гладкую плитуИсточник fundament77.ru

• Монтаж вертикальных ограждений.

Вертикальные бортики на толщину плиты необходимо делать вокруг проёмов лестничных маршей, проходов дымовых и вентиляционных каналов. Ограждения по периметру плиты тоже нужны. Но плита перекрытия не должна опираться на всю толщину стен, иначе она будет промерзать. Поэтому ограждение выставляют по периметру полосы опирания. Либо выстраивают по наружной кромке стен бортик в полкирпича, утепляя его с внутренней стороны полосками экструдированного пенополистирола. Он и будет служить вертикальным ограждением.

• Гидроизоляция.

Чтобы влага из раствора не просачивалась в щели и не впитывалась доски, а их можно было использовать в дальнейшем, например, для устройства обрешётки, дощатый настил защищают полиэтиленовой плёнкой, расстилая её с нахлёстом в 15-20 см. Плёнка должна закрывать только настил, оставляя торцы стен открытыми.

В этом видео даны рекомендации по изготовлению опалубки на металлическом каркасе:

https://youtube.com/watch?v=p9H85a77ROs

Как видите, при использовании телескопических стоек и стальных ригелей, выдерживающих нагрузку до 2 тонн на метр квадратный, шаг между ними можно делать больше.

Изготовление армирующего каркаса Пластиковая подставка для решёткиИсточник ustanovkasvai.ru

• Прутки болгаркой режутся на отрезки нужной длины.

При нарезке учтите, что нахлёст арматурных стержней при удлинении должен быть в 30-40 раз больше их диаметра. Т.е. при сборке решётки из прутков сечением 10 мм нахлёст должен составлять не менее 30 см.

• Отрезки раскладываются в виде решётки и связываются на стыках вязальной проволокой.

Чтобы каждый раз не отрезать нужный кусок проволоки от бухты, скрепите её скотчем в 4 точках и разрежьте болгаркой на 4 равные части. Этими отрезками, сложенными вдвое, связывайте прутки и стягивайте скрутки пассатижами.

• Готовая решётка нижнего ряда устанавливается на пластиковые подставки, по 4 штуки на каждый квадратный метр.
• Аналогично собирается вторая решётка.
• Друг с другом обе решётки соединяются посредством изогнутых буквой П кусков арматуры – так называемых «лягушек».

Как правильно расставлять подставки и «лягушки», смотрите в этом видеоролике:

Как правильно связать каркас фундаментной плиты поставит лягушки (Гибкаарматуры.рф)

Важно помнить, что металлическая арматура не должна иметь контакта с воздухом во избежание коррозии. Чтобы она полностью оставалась в теле бетона, продольные стержни и торцы поперечных не должны упираться в бортики или вертикальные ограждения опалубки, между ними должно оставаться около 3 см свободного пространства. Сверху каркас также должен быть залит бетоном на высоту 3-5 см.

Выбор бетона

Так как залить перекрытие между этажами желательно за один приём, а замешивание больших объёмов вручную занимает много времени, то лучше всего заказать готовый бетон на заводе. Это выгодно с точки зрения временных и физических затрат, соблюдения технологии и уверенности в качестве раствора. Для монолитного перекрытия выбирают бетон высокой марки прочности – В20 или В30 (М300-М400).

Если же есть нужда в экономии либо на участок невозможно загнать габаритный транспорт, раствор готовят в бетономешалке. Такое оборудование позволяет за одну смену залить площадь 30-40 кв.м. В тех случаях, когда площадь перекрытия больше, внутри опалубки устанавливают рассечки из стальной сетки с размером ячеек не более 10 см, и заливают бетон между ними.

Делать рассечки из досок или других сплошных материалов не рекомендуетсяИсточник ktovdome.ru

Для самостоятельного замешивания бетона нужен цемент марки не ниже М400, чистый речной песок и щебень. Также в качестве заполнителя используют песчано-гравийную смесь с высоким содержанием гравия.

Пропорции компонентов по массе и по объёмуИсточник vashdom62.ru

В бетономешалке сначала смешивают сухие компоненты, затем заливают чистую воду без примесей.

В этом видео наглядно о том, как делать бетон в бетономешалке:

Мой способ и пропорции замеса бетона своими руками марки М300 Заливка плиты

Прежде чем приступать к бетонным работам, через каркас нужно протянуть коммуникации – трубы отопления, водоснабжения, канализации, электрические кабели в стальной или гофрированной трубе. И вывести их наружу в проектных точках.

Есть несколько требований к тому, как залить монолит, чтобы он получился прочным и не растрескивался. Они касаются как самого процесса укладки бетона в опалубку, так и ухода за ним в процессе твердения.

Усадка будет меньше, если в растворе не останется пустот и воздушных каверн. Для его уплотнения свежий бетон подвергают вибрации. Если у вас нет глубинного вибратора, «встряску» можно устроить с помощью перфоратора. В него вставляют бур большого диаметра, можно сломанный, и включают в режим отбойника, уперев бур в настил опалубки снизу. перемещаясь по всей площади, таким образом уплотняют весь бетон.

Его сразу разравнивают, стараясь не оставлять на поверхности явных впадин и наростов, чтобы впоследствии облегчить себе работу по устройству стяжки.

Полный комплекс работ по изготовлению монолитного перекрытия показан в видеоролике:

МЕЖЭТАЖНОЕ МОНОЛИТНОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ в доме из газобетона Армирование плиты перекрытия и заливка бетоном

Но на этом работы не заканчиваются. Плита обретёт проектную прочность только через месяц, а на протяжении первых двух недель за ней требуется ухаживать, особенно в сухую и знойную погоду.

Сразу после того, как бетон схватится настолько, чтобы выдержать вес человека, поверхность орошают водой и накрывают полиэтиленовой плёнкой. Плёнка защитит его от чрезмерно быстрого испарения влаги из верхних слоёв и неравномерного схватывания. Периодически её нужно снимать, смачивать поверхность и укладывать на место. Эти мероприятия в разы снижают вероятность образования усадочных трещин.

Примерно через 5-10 дней в зависимости от температуры воздуха плёнку можно будет убрать совсем, а бетон продолжать смачивать раз в 1-2 дня.

Поливать бетон лучше из лейки или с помощью распылителяИсточник dako-group.com.ua

Скорость созревания бетона и набора им марочной прочности тоже зависит от окружающих условий. Снимать опалубку можно будет не раньше чем через четыре недели после заливки – именно такой срок потребуется плите для окончательного твердения при средней температуре воздуха около 20 градусов.

За две недели она наберёт 70-80% прочности. В принципе при условии сохранения опалубочной конструкции по ней уже можно будет передвигаться и продолжать строительные работы.

Заливать стяжку можно после полного высыхания плиты. Чтобы определить, осталась ли в бетоне несвязанная вода, на поверхность кладут плотный непроницаемый материал (толстую плёнку, рубероид, линолеум), а через 8-10 часов проверяют, не образовалось ли под ним тёмное влажное пятно.

Коротко о главном

Если знать, как залить монолитную плиту перекрытия, можно не только сэкономить на постройке дома, но и сделать его более надёжным и крепким. Но для этого необходимо точно рассчитать нагрузки и определиться с конструкцией плиты, её толщиной и армированием. Изготовление монолитного перекрытия начинают с устройства опалубки, в которую устанавливают стальной армирующий каркас. Его заливают качественным высокопрочным бетоном, который в процессе укладки уплотняют и выравнивают, а затем в течение нескольких дней защищают от пересыхания.

Иногда при планировании постройки собственного дома обстоятельства складываются таким образом, что привычная, надежная и относительно недорогая схема ленточного фундамента становится попросту невозможной. Обычно к таким заключениям приходят в тех случаях, когда оценка состояния грунтов на участке говорит об их недостаточной несущей способности или выраженной склонности в морозному вспучиванию. Можно, конечно, закладывать глубокую ленту, опуская ее подошву ниже уровня промерзания грунта, но это чрезвычайно осложняет проект и приводит к большому удорожанию его реализации. Кроме того, этому может помешать и слишком близкое расположение подземных водоносных горизонтов. В качестве альтернативы рассматривают вариант возведения плитного фундамента неглубокого заложения.

Плитный фундамент расчет толщины

У этого типа фундамента есть еще одно расхожее название – «плавающий», которое довольно точно характеризует его особенности. Действительно, равномерное распределение нагрузки от здания и массы самой плиты по большой площади приводит к тому, что удельное давление получится минимальным, и железобетонное основание здания как будто «плавает» на поверхности, не осаживаясь вглубь и повторяя сезонные вертикальные колебания грунта. Но это значимое преимущества лишь тогда раскрывается в полной мере, когда размеры плитного фундамента, и, в частности – его толщина, соответствуют и реальным условиям эксплуатации здания, и параметрам постройки, возведенной на таком основании.

Давайте поближе разберемся в этом вопросе: плитный фундамент расчёт толщины, в зависимости от условий участка под строительство, и от специфики планирующегося к возведению здания.

Цены на цемент

цемент

Принцип строения плитного фундамента

Чтобы понять, на чем основан расчет толщины плитного фундамента, для начала необходимо разобраться с принципом его обустройства. Дело в том, что это не просто монолитная железобетонная плита, уложенная на грунт, а целая совокупность слоев из различных материалов, каждый из которых по-своему важен.

Схема принципиального устройства плитного «плавающего» фундамента

В первую очередь на месте строительства обязательно выбирается насыщенный органикой плодородный слой почвы, с тем, чтобы дно котлована под фундамент достигло несущего слоя грунта (поз.1). После выкапывания дно котлована выравнивается в черновую и трамбуется.

«Плавающая» плита должна расположиться практически на поверхности, с небольшим, обычно в 100÷200 мм заглублением. А это значит, что выбранный плодородный грунт должен быть чем-то замещен. Эту роль выполняют песчаные и гравийные (щебёночные) подушки. А их, в свою очередь, во избежание заиливания и перемешивания с грунтом, целесообразно отделить слоем геотекстиля (поз.2).

Расположение песчаного (поз.3) и щебёночного (поз.4) слоев может различаться, в зависимости от конкретных условий. Так, при глубоком (глубже двух метров) расположении поверхностных водоносных слоев обычно применяется нижняя песчаная «подушка» толщиной порядка 400 мм, затем щебёночная или гравийная. Если же уровень грунтовых вод располагается выше, то оптимальным решением становится нижняя засыпка гравия (щебня) – чтобы свести до минимума капиллярное «подсасывание» влаги снизу. А затем засыпается песчаная подушка, которой выравнивают поверхность, доводя ее до уровня расположения бетонной подготовки.

Одним словом, комбинации могут быть разные. Но что является обязательным в любом случае – это послойная засыпка с очень тщательной трамбовкой каждого из слоев (вручную качественно это выполнить не удастся – потребуется применение виброплиты). Кстати, нередко между слоями песка и гравия (щебня) также прокладывают слой геотекстиля, предотвращающего взаимопроникновение материалов и дающего определённый эффект армирования этих утрамбованных слоев.

Создание песчано-гравийной или щебеночной «подушки» требует очень тщательной послойной трамбовки с применением виброплиты

При качественном исполнении этих «подушек» они способствуют максимально равномерному распределению нагрузок от плиты на грунт, становясь подобием «демпфера», в переделённой степени гасящего сезонные колебания грунта.

Так как поверх «подушек» будет заливаться раствор, их сверху необходимо прикрыть слоем гидроизоляции (поз.5). В этих целях на данной этапе можно применить обычную техническую полиэтиленовую пленку толщиной не менее 200 мкм. Это еще не основной гидроизоляционный барьер – сейчас задача просто удержать влагу в слое бетонной подготовки до ее созревания.

Поз. 6 – это как раз сама бетонная подготовка (ее часто называют «подбетонкой»). Она представляет собой залитый и выровненный слой тощего бетона (обычно достаточно марочной прочности М100). Толщина подбетонки в пределах 50 ÷ 100 мм, в армировании она не нуждается, так что слишком дорогим ее создание не выглядит. Нередко в целях экономии это слой исключают, и совершенно напрасно – бетонная подготовка позволяет выполнить высококачественную, гарантированно надежную гидроизоляцию, создает ровную поверхность под утепление фундаментной плиты.

Слой подбетонки с настеленной сверху рулонной гидроизоляцией с заходом на стенки опалубки – можно переходить к вязке армирующего каркаса и заливке плиты

Основной слой гидроизоляции (поз.7) – главный барьер от проникновения влаги к фундаменту снизу. Практика показывает, что лучший вариант для такого барьера – это не менее двух слоев полимер-битумных рулонных материалов, уложенных на подбетонку с соблюдением технологических правил монтажа подобной гидроизоляции.

Как и чем выполняется качественная гидроизоляция фундамента?

Монолитную плиту фундамента необходимо защитить от воздействия влаги со всех сторон. Какие рулонные материалы предпочтительнее для качественной гидроизоляции фундамента своими руками, какова технология их укладки – обо всем этом в специальной публикации нашего портала.

Поверх гидроизоляции нередко укладывают слой утеплителя (поз. 8), в качестве которого обычно выступает экструдированный пенополистирол. Такой подход дает немало преимуществ, однако, имеет и свои «слабые места», так что этот слой применяется далеко не везде и не всегда. Так что довольно часто прямо на слой основной гидроизоляции проводится заливка уж самой монолитной фундаментной плиты (поз. 9). Ее толщина может быть в пределах от 100 до 300÷ 350 мм (имеются в виду условия частного строительства) – именно этот вопрос мы и будем рассматривать далее. Ну а от толщины зависит и конструкция армирующего каркаса плиты (поз. 10). Так, при толщинах до 150 мм применяется армирование в один ярус. При большей толщине – в два, с обязательным 50 мм слоем между каждым ярусом и внешней поверхностью плиты.

В тему рассмотрения не входят, но на схеме все же указаны некоторые другие элементы конструкции:

— поз. 11 – вертикальная гидроизоляция монолитной плиты (цокольной части);

— поз. 12 – дренажная траншея со щебёночным наполнением;

— поз. 13 – дренажная труба;

— поз. 14 – утрамбованная песчано-гравийная засыпка пазух вокруг плитного фундамента.

— поз. 15 – слой термоизоляции (экструдированного ППС) для утепления отмостки вокруг плиты. Этот слой в идеале должен состыковаться с утеплением самой плиты снизу.

— поз. 16 – отмостка (бетонная, плиточная или иная) вокруг фундамента.

Как правильно сделать отмостку вокруг цоколя?

Для надежности и долговечности любого фундамента необходимо не только соблюдение технологии его создания, но и правильное обустройство прилегающего к нему по периметру участка территории. Обо всех нюансах самостоятельного создания качественной отмостки вокруг дома – читайте в специальной публикации нашего портала.

Цены на ПГС

пгс

Для более полной картины об особенностях плитного фундамента – соответствующий видеосюжет:

Видео: в чем выражаются достоинства и недостатки плитных фундаментов для загородных домов?

Как рассчитывается толщина фундаментной плиты?

Принцип расчета

Разброс допустимых толщин монолитных фундаментных плит в практике индивидуального строительства – довольно невелик. Как привило, этот параметр оценивается в 150 – 300 мм. Впрочем, для хозяйственных построек могут быть плиты и в 100 мм, а для крупных построек – доходить до 350÷400 и даже более, но это уже достаточно редкое явление. Можно примерно ориентироваться на следующие показатели:

— лёгкие пристройки, садовые сооружения, постройки хозяйственного назначения – 100÷150 мм.

— легкие каркасные дома, одноэтажные постройки из бревен, бруса, газосиликатных блоков – 200÷300 мм.

— двухэтажные срубы или дома из бруса, одноэтажные здания из силикатного кирпича или бетона – 250÷350 мм.

— двух- или трёхэтажные коттеджи из кирпича или иных тяжелых материалов – 300÷400 мм.

Надо правильно понимать, что при таких толщинах, при использовании качественного бетона марки М300 (В22.5) и при правильном, соответствующем СНиП армировании плиты, она имеет колоссальный резерв прочности. И каких-либо угроз в плане слабости фундамента под планируемую нагрузку – ожидать обычно не приходится. Такой фундамент спокойно выдержит массу постройки и «ответное» деформирующее воздействие со стороны грунта. Казалось бы, в таком случае нечего и «огород городить» — зачем еще проводить какие-то расчеты толщины?

А они, оказывается, все равно важны, правда, проблема уже рассматривается с совершенно иных позиций. А конкретно: будет ли фундамент оправдывать свое второе название – «плавающий», не станет ли он буквально «тонуть» в конкретном типе грунта, или же, наоборот, окажется слишком легким.

Попробуем пояснить этот подход несколько подробнее.

Любая серьезная стройка не зря всегда начинается с геологического исследования участка. Важно определиться с характером грунтов, послойно, чтобы оценить и глубину их залегания, и толщину слоев, и расположение возможных водоносных горизонтов.

Проектирование дома, в том числе – и его фундамента, обязательно должно предваряться взятием проб грунта для оценки его несущих способностей

Для дальнейших расчетов и проектирования здания важно получить точную картину. Дело в том, что каждый из типов грунтов обладает собственной несущей способностью. По своей физической сути – это сопротивление нагрузке, выпадающей на единицу площади. Понятно, что при проведении расчетов всегда принимают во внимание, что давление, вызванное суммарной массой дома и самого фундамента, с учетом временных динамических и статических (например, ветровых и снеговых), эксплуатационных (люди, имущество, мебель и т.п.) нагрузок не должно превысить несущей способности грунта, на который опирается фундамент.

Для примера – таблица со значениями расчетных сопротивлений нескольких распространенных типов грунтов.

Казалось бы – все просто. Но вот именно для плитного фундамента подобный подход должной степенью объективности не отличается. Как уже говорилось, большая площадь опоры сводит возможные нагрузки на грунт к минимуму, и особо переживать за то, что будет превышено предельное сопротивление грунта – не приходится. И чтобы более наглядно оценить картину, лучше принимать во внимание так называемое оптимальное удельное давление. Этот параметр рассчитан специалистами в области строительства специально для плитных фундаментов и для различных типов грунтов. Если давление от здания на грунт будет в пределах этого «оптимума» или незначительно отличаться от него, в диапазоне, скажем, не более  плюс-минус 25%, то можно быть уверенным в том, что плитный фундамент в полной мере выполняет свою функцию и раскрывает все свои преимущества.

Это позволяет избежать крайностей. Слишком тяжёлая комбинация «плита +дом» со временем обязательно начнет постепенно погружаться в грунт. Но ничего хорошего не обещает и другая крайность – когда нагрузка на грунт становится недопустимо малой. Мало приятного будет, если постройка станет чутко (как «поплавок» в воде) реагировать на милейшие колебания грунта, то есть покажет себя из-за легкости чрезмерно «плавающей». Например, неравномерное оттаивание земли весной на северной и южной стороне дома в такой ситуации запросто может привести к перекашиванию плиты, а значит – и всего здания в целом, что может закончиться появлением трещин или иных деформаций.

Одним словом, необходимо максимально точно приблизиться к значению оптимального удельного давления. Величины этого параметра для разных грунтов показаны в таблице ниже:

Даже на беглый взгляд заметно, что количество строк здесь уже меньше. Ничего странного – на целом ряде грунтов с высокой несущей способностью возведение плитного фундамента становится совершенно неоправданной затеей, так как достаточно будет значительно более дешевой ленточной схемы.

Кроме того, в таблице жирным шрифтом выделены две строки. В обоих этих случаях рекомендуется провести более тщательный анализ, в том числе и экономический, иных имеющихся вариантов строительства.

• Супеси выделены оттого, что с большой долей вероятности на них также возможно использование более простого и дешевого ленточного фундамента.
• Твердые глины – это весьма обманчивый тип грунта. При резком переувлажнении (например, сильный паводок, аномально затянувшиеся дожди, изменения в положении водоносного слоя и т.п.) их структура и, следовательно, сопротивление нагрузке могут претерпевать существенные изменения в сторону потери несущей способности. То есть нет полной застрахованности от вероятности постепенного проседания постройки в неблагоприятно складывающихся условиях, хотя предварительные расчеты будут говорить о полной возможности строительства. В этом случае лучше проконсультироваться с опытными специалистами – возможно, оптимальное решение будет крыться в создании иного типа фундамента, например, свайного.

Итак, расчет требуемой толщины плиты строится на том, что вначале определяется суммарное давление от здания, с учетом всех тех нагрузок, о которых уже говорилось выше. Эта нагрузка, разделенная на площадь плиты, покажет удельное давление на грунт. (Важно – при учете площади основания не забывают, что размеры плиты должны превышать размеры здания, как минимум на 100 мм в каждую из сторон, а еще лучше – на примерную толщину плиты).

Получив результат, его можно сравнить с оптимальным табличным, найти разницу, и этот недостаток давления компенсировать массой железобетонной фундаментной плиты.

После этого проделывается обратная процедура: получив необходимую массу плиты для такой компенсации, и зная плотность железобетона, несложно весовую характеристику перевести в объем, а затем, при известной площади – и в рекомендуемую толщину плиты.

Вся эта, как может показаться на первый взгляд, запутанная схема успешно воплощена в предлагаемый вниманию читателей калькулятор. Несколько пояснений по работе с ним:

• Предполагается, что уже проведен анализ несущего грунта на участке под строительство – его тип потребуется указать в соответствующем поле ввода.
• Хозяин будущего дома уже имеет представление о размерах здания и материале строительства, о типах планируемых перекрытий, виде кровли, крутизне ее скатов и общей площади. Эти данные будут запрашиваться калькулятором. Причем, для некоторых элементов конструкции здания предусмотрено по нескольку вариантов – например, внешние и внутренние стены, или перекрытия межэтажное и чердачное и т.п. Если дополнительных вариантов нет, то просто оставляется значение площади по умолчанию, равное «0».
• Снеговая нагрузка будет учтена автоматически – в зависимости от региона строительства и крутизны ската кровли.
• Эксплуатационные нагрузки также уже внесены в базу – они будут учтены при указании площади перекрытий в доме.
• Поля ввода данных оснащены поясняющими подписями, так что серьезных затруднений быть не должно.

Калькулятор для определения рекомендуемой толщины плитного фундамента

Перейти к расчётам

Укажите запрашиваемые значения и нажмите «Рассчитать рекомендуемую толщину монолитной плиты»

Тип грунта на участке затройки

Общая площадь рассчитываемой плиты фундамента, м²

СТЕНЫ ДОМА
Площадь стен указывается суммарно, за вычетом оконных и дверных проемов.
(Доступно введение двух вариантов, например, для несущих внешних и внутренних стен. Если вариант не используется, оставьте значение площади по умолчанию — 0)

ПЕРЕКРЫТИЯ
Если в перекрытии есть проем, например, для межэтажной лестницы, то его следует исключить из общей площади
(Доступно введение двух вариантов, например, для межэтажного и чердачного перекрытия. Если вариант не используется, оставьте значение площади по умолчанию — 0)

Перекрытие, тип №1 (межэтажное)

Перекрытие, тип №2 (чердачное)

СТРОПИЛЬНАЯ СИСТЕМА И КРОВЛЯ
При выборе типа кровли автоматически будет учитываться и средний вес стропильной системы с обрешеткой.
Одновременно к весу крыши будет добавлено ориентировочное значение снеговой нагрузки, в зависимости от региона строительства и крутизны скатов

Угол уклона скатов кровли

— до 30 градусов — от 31 до 59 градсов — 60 градусов и круче

Результат будет показан в миллиметрах, но следует правильно понимать, что это не окончательное значение, а, скорее, руководство к действию. Здесь возможны несколько вариантов «развития событий»:

• Первый вариант – полученное значение расположилось в рамках от 200 до 350 мм. Это говорит о том, что плитный фундамент действительно для имеющихся условий становится оптимальным решением. Полученный результат обычно округляют до величины, кратной 50 мм, в ближайшую большую или меньшую  сторону, и после этого, на всякий случай, можно просчитать еще раз нагрузку, но уже с точным параметром толщины плиты. Если распределенное давление не будет отличаться от оптимального более, чем на 25% – можно смело оставлять эту толщину уже для дальнейшего практического исполнения.
• Второй вариант – ответ показывает, что толщина плиты должна быть более 350 мм. С большой долей вероятности можно предположить, что плита – это не идеальное решение. Лучше привлечь специалистов для оценки возможностей использования более экономичных схем – ленточного или столбчатого фундамента. Есть еще одно решение – снижение толщины плиты за счет создания обращённых вниз, в сторону грунта, ребер жесткости, которые предотвратят горизонтальные подвижки чрезмерно легкой конструкции. Но для такой плиты уже никак не обойтись без высококвалифицированных расчетов.
• Наконец, третий вариант – расчёт показывает, что толщина плиты должна быть менее 150 мм (а в ряде случаев вполне возможно даже отрицательное значение). Вывод однозначен – здание чрезмерно массивно для его строительства на плитном основании на таком типе грунта. Рисковать, полагаться «на авось» в такой ситуации – неблагоразумно, и единственным выходом видится привлечение специалистов для дополнительного исследования состояния грунтов и выработки правильного, то есть надежного и безопасного со всех точек зрения решения.

Что еще можно рассчитать, имея значение толщины плиты?

Если есть окончательная ясность с толщиной плитного фундамента, то можно провести еще ряд расчетов, которые касаются количества необходимых для его создания материалов.

Необходимый объем бетонного раствора.

Площадь плиты (подчеркиваем – именно плиты, а не дома, так как плита всегда шире) и ее высота позволяет определиться с необходимым объемом бетонного раствора М300, который придется заказывать для заливки. Расчет настолько прост, что городить для него какой-либо калькулятор просто нелепо – произведение площади (м²) на высоту (м) даст нужный объем (м³), к которому обычно добавляют 10% запаса.

Шаг армирования и толщина прута

Армирование плиты производится решетчатой конструкцией. При толщине до 150 мм достаточно одного яруса, расположенного по центру. При толщине 200 мм и более решетки располагаются одна над другой, обычно с равным расстоянием от краев плиты (от 30 до 50 мм).

Решетки увязываются из арматурных прутьев периодического профиля (класса не ниже AIII) диаметром от 12 до 16 мм. Ширина ячейки решетки (шаг укладки прутьев) – обычно от 200 до 300 мм. Пространственное расположение армирующей конструкции обеспечивается установкой краевых хомутов и специальных подставок — «пауков» (показано на схеме ниже). Практикуется, конечно, и обычное вертикальное армирование из отрезков прутьев, но назвать его удобным в монтаже или имеющим хоть какие-то преимущества – не получается.

Примерная схема армирования плиты-фундамента. Хорошо показаны решетки, П-образные хомуты по краям и расставленные по площади плиты подставки-«пауки»

Для вспомогательных элементов арматурного каркаса (хомутов и «пауков») можно использоваться более тонкую арматуру, в том числе и гладкую, диаметром 8 ÷ 10 мм.

Итак, при расчете армирования плиты начинают с определения сечения прута основной решетки и шага укладки. Исходят из норм, установленных СНиП, что суммарная площадь поперечного сечения горизонтального армирования должна быть не меньше 0,3% площади сечения железобетонной конструкции.

Эта зависимость внесена в расположенный ниже калькулятор расчета. Длина и ширина плиты известны, высота — тоже, то есть площадь поперечного сечения вычислить несложно. Имеется  возможность, варьируя шаг установки прутьев в некотором допустимом диапазоне, проследить, как изменяются необходимые диаметры прута, чтобы выбрать оптимальное решение.

Цены на арматуру

арматура

Важно: если длина любой из сторон конструкции — более 3 метров, то диаметр прута  основного армирования не может быть меньше 12 мм.

Так как решетка имеет квадратную ячейку, рассчитывать диаметр прута можно по любой стороне фундаментной плиты – значение будет одинаковым для продольных и поперечных прутьев.

Калькулятор расчета необходимого диаметра прута основного армирования плиты

А сколько потребуется арматуры?

Два калькулятора, расположенных ниже, позволять быстро «прикинуть» сколько же арматуры потребуется для создания необходимого армирующего каркаса.

Калькулятор расчета необходимого количества основной арматуры

Необходимо указать линейные параметры плиты, количество ярусов армирования и планируемый шаг вязки решетки. Результат будет показан в метрах, а также пересчитан в количество целых стандартных прутов длиной 11.7 метра. Кроме того, в результат расчета сразу внесен 10-процентный резерв.

Калькулятор расчёта количества арматуры для дополнительного армирования

Для создания двухъярусной пространственной армирующей конструкции фундаментной плиты применяют вспомогательные детали – хомуты и подставки. Для их изготовления можно использовать арматуру, гладкую или периодического профиля, диаметром 8 или 10 мм.

П-образные хомуты связывают обе решетки по краям, соединяя соответствующие по расположению прутья обеих ярусов. Тем самым, кстати, создается еще и усиление армопояса как раз в полосе будущего возведения стен здания.

Длина прута для изготовления такого хомута обычно принимается за 5×h, где h – это расчетная толщина фундаментной плиты.

Подставка-«паук» для задания необходимого расстояния между решётками по высоте.

Подставки–«пауки» имеют трехмерную конструкцию – она хорошо показана на иллюстрации.  Горизонтальные «ноги», которые увязываются к прутьям нижнего яруса, должны иметь длину порядка 1,5 шага решетки. Высота стоек – это запланированное расстояние между верхним и нижним ярусом армирования. И, наконец, длина верхней полки равна шагу решетки.

Плотность установки таких «пауков» – обычно по 2 штуки на квадратный метр.

Все эти размеры и зависимости внесены в программу калькулятора – осталось только указать в соответствующих полях запорашиваемые линейные размеры плиты и шаг армирующих решеток.

Общее количество будет показано в метрах и переведено в стандартные пруты длиной 11.7 метра. Учитывая то, что арматура малых диаметров иногда выпускается прутами по 6 метров, будет произведён и такой перерасчёт.

Калькулятор перевода количества арматурных прутьев в килограммы или тонны

Добавим еще один «бонус». Довольно часто компании, реализующие металлопрокат, публикуют свои прайс-листы, в которых цены указываются за единицу веса продукции, например, за тонну. Чтобы не заставлять читателя самостоятельно «рыскать» в поисках таблиц для соответствующей «конвертации» длины в массу, предлагаем помощь в виде специального калькулятора. Пояснений по работе с ним, наверное, не требуется.

Перейти к расчётам

Итак, были рассмотрены алгоритмы упрощенного расчета некоторых параметров плитного фундамента. Подчеркнем – строительство полноценного жилого дома всегда, при любых обстоятельствах, должно базироваться на основе профессионального проектирования. Поэтому предлагаемая методика определения толщины плиты может служить для первоначальных «прикидок», для оценки принципиальной возможности использования такого типа основы или для самостоятельного проектирования каких-либо вспомогательных построек.

Обустройство монолитных опорных систем широко распространено в частном и промышленном строительстве. Такой выбор является оптимальным, а иногда и единственным, когда возведение зданий приходится осуществлять на неустойчивых, рыхлых и сильноувлажненных почвах, когда закладка глубокой ленты или свайного поля не представляется возможной. Железобетонная фундаментная плита под дом из газобетона является отличным решением в подобных ситуациях. Сооружение характеризуется высокой прочностью, надежностью и долговечностью.

Описание монолитной плиты и технические характеристики

Чем тяжелее материалы стен, тем толще должна быть монолитная плита для фундамента
Монолитное основание представляет собой железобетонную плиту, форма которой соответствует конфигурации внешних стен дома.

Если смотреть на это сооружение схематически, его внутреннее устройство в разрезе выглядит следующим образом:

1. Котлован. Оборудуется во всех случаях, независимо от глубины заложения опорной системы. Предназначен для размещения всех ее элементов.
2. Дренажное полотно. Укладывается на дно ямы для предотвращения размывания амортизационной подсыпки.
3. Подушка. Изготавливается из песка и щебня. Толщина варьируется в пределах 30-50 см в зависимости от типа грунта и массы знания.
4. Изоляционный слой. Как правило, делается сочетание рубероида и пенопластовых плит. Защищает бетон от холода, влаги и находящихся в земле активных химических соединений.
5. Стальной каркас. Служит для принятия нагрузок на растяжение, сжатие, скручивание и изгиб. Предотвращает появление трещин, обеспечивает равномерное распределение веса здания по всей площади и передачу его на грунт.
6. Бетон. Для заливки делается смесь марки М300 и выше. Толщина бетонной плиты рассчитывается в каждом случае отдельно с учетом сопутствующих выполняемой задаче условий. Минимальная толщина бетонной плиты — 20 см для строения из газобетона и 30 см из кирпича.

Плавающее основание целесообразно заглублять на толщину подушки, плюс 3-5 см для плиты. Больше утапливать фундамент не стоит, так как его может затопить талыми и ливневыми водами, что крайне нежелательно для стен.

По форме нижней плоскости плитные основания бывают ровными и с ребрами жесткости. Последние применяются при возведении этажных сооружений и на слабом грунте.

Когда высоты первого уровня недостаточно для создания слоя теплоизоляции, делают цоколь. Целесообразно строить его не ниже 150 см, чтобы иметь возможность обустроить в пространстве между плитами технический этаж для размещения коммуникаций, приборов отопления, водоснабжения и фильтрации.

Условия для плитного фундамента

Плитный фундамент отличается от всех других удивительной универсальностью. Монолитная бетонная плита, несмотря на массивность, сохраняет устойчивость на самых проблемных грунтах.

Плиты, как фундаментные основания, незаменимы в условиях вечной мерзлоты, на болотистых немелиорированных землях, на торфяниках, на подвижных лессовых грунтах.

Бетонная монолитная подушка имеет большую площадь, поэтому не проседает на любых почвах. Более того: если такое основание соорудить на пучинистом грунте, то оно будет воспринимать все нагрузки:

• при замерзании почвы, когда ледяное крошево увеличится в объеме, плита приподнимется вместе с домом;
• во время оттаивания земли плита займет прежнее положение – также вместе с домом.

Благодаря такому свойству фундамент из монолитных плит получил название «плавающего».

Устройство монолитной плиты фундамента

Классическая конструкция монолитного фундамента состоит из следующих элементов:

• песчаная подложка толщиной 100–300 мм – слой песка, выполняющий функцию амортизирующей подкладки;
• гравийная или щебеночная прослойка высотой 200 мм – массив, распределяющий нагрузку;
• подбетонка – тонкий слой, не более 20–50 мм, – черновая основа для бетонного массива;
• утеплитель – 100-миллиметровая прокладка из полистирольных плит; может выступать и в роли гидроизоляции;
• гидроизолирующий слой – полимерный или рубероидный настил;
• монолитная плита, армированная объемной двухуровневой стальной сеткой: ее толщина может достигать 600 мм.

Зачем нужно рассчитывать толщину монолитной плиты фундамента

Расчет позволяет достичь двух целей:

• максимальной прочности и функциональности сооружения;
• минимизации затрат.

Прочность – характеристика, которая описывает способность фундамента противостоять сдавливающим и изгибающим нагрузкам: ведь плита должна удерживать двухэтажную газобетонную конструкцию с кровлей, и при этом обязана обеспечивать ее целостность.

Функциональность подразумевает удобство эксплуатации. От качества фундамента зависит не только устойчивость здания, но и теплозащита. Известно, что треть тепла из помещений уходит через полы. От того, насколько правильно собрана монолитная плита, зависит количество влаги, проникающей в помещения: если ее уровень превысит норму, в доме невозможно будет жить.

Экономичность – критерий, который способен существенно украсить жизнь владельцу дома. Если при строительстве фундамента размером 10 х 10 метров удастся уменьшить сечение плиты хотя бы на 5 см, то в наличии останутся деньги, равные по стоимости 5 кубометрам или более чем 10 тоннам бетона.

Как правильно рассчитать фундамент

Удерживающую способность определяют следующим образом:

1. Находят площадь основания;
2. Вычисляют объем бетонной плиты – перемножают между собой значения длины, ширины и высоты;
3. По справочнику устанавливают величину удельного веса железобетона данной марки и высчитывают общую массу конструкции;
4. Определяют вес дома. Вычислить величину массы можно двумя способами:
5. Второй: в справочниках находят числовое выражение нагрузки, которую оказывает двухэтажное здание из газобетона заданной площади.
6. Из таблиц с нормативными значениями определяют удерживающую способность грунта.
7. Сравнивают полученные значения. При выборе толщины плиты учитывают, что параметры сопротивления почвы должны быть на 20% выше.

Показатели теплопроводности определяют по СНиПам. Их величина должна соответствовать уровню комфортного микроклимата для проживания.

Экономические параметры определяют таким образом:

• рассчитывают стоимость материалов;
• рассчитывают стоимость транспортировки и хранения;
• добавляют стоимость выполнения работ;
• полученную сумму умножают на коэффициенты потерь, перерасхода и пересортицы.

Какая марка бетона нужна для плитного фундамента

При изготовлении бетонной конструкции следует учесть требования, которые предъявляются не только к марке бетона, а и к способу заливки монолита.

1. Чтобы получить качественный фундамент, следует использовать бетоны с маркой от 300 и выше. Кроме того, следует уделить внимание заполнителям. Лучше отдавать предпочтения мелкофракционным материалам. Строители знают: чем меньше гранулы, тем легче уплотнить бетонную смесь до заданных показателей.
2. Чтобы монолитная плита оправдывала свое название, заливать бетон следует в один прием – без перерывов.

Если выполнить два этих условия и произвести грамотный расчет толщины плиты, фундамент простоит одну-другую сотню лет.

Что влияет на расчет толщины монолитной плиты фундамента

Монолитный фундамент возводится на нестабильных пучинистых глинистых почвах
Толщина фундаментной плиты для двухэтажного дома из газобетонных блоков рассчитывается путем сопоставления следующих данных:

• Масса строения. Слагается из материала стен, перекрытий, окон, дверей, мебели и бытовой техники.
• Тип грунта. Определяется его плотность, степень пучинистости, уровни содержания щелочи и кислот. Глубина промерзания не учитывается.
• Влажность почвы и глубина залегания подземных вод. Определяет вероятность проседания и деформации грунта, подмывания основания фундамента.
• Средняя и максимальная зимняя температура, необходимость использования утеплителя и его тип.
• Несущая способность грунта. Определяется в тоннах на единицу площади. Если эти показатели низкие, монолитная железобетонная плита может иметь большие размеры, чем стены здания.

После сопоставления всех данных делается расчет площади и толщины перекрытия.

Целесообразность проведения расчетов

Монолитная фундаментная плита рассчитывается как сложная конструкция, в которой бетон и арматура работают совместно. Основные цели расчета любого элемента в здании — проверка несущей способности и экономия материала. Благодаря предварительным вычислениям находится оптимальный вариант, обеспечивающий необходимую прочность с минимальными затратами.

Наиболее грамотное решение способен принять только специалист. Плитные фундаменты достаточно новая технология, поэтому далеко не каждый инженер-строитель способен грамотно их запроектировать. Вычисления выполняются в специальных программах, предварительно выяснив расчетные характеристики грунта. Под частный дом допустимо принимать толщину и процент армирования без расчетов, ориентируясь на нагрузку от вышележащих конструкций.

Сбор нагрузок

Исходными данными для проектирования монолитного фундамента, помимо характеристик грунта, служит сбор нагрузок. В расчете учитываются следующие значения:

1. постоянные нагрузки от стен, кровли, перекрытий;
2. временные нагрузки: (кратковременные — снеговая и длительная — нагрузка от мебели и людей).

Определение постоянной нагрузки

Важно учесть все элементы здания. Согласно пункту 1.23 «Руководства по проектированию каркасных зданий и сооружений башенного типа» на песчаных грунтах собственный вес плиты не учитывают, на глинистых его делят пополам, а на плывучих неустойчивых основаниях заводят в расчет полностью. Массу стен берут за вычетом проемов.

Получение из нормативных нагрузок расчетных производится путем умножения на коэффициенты надежности. Коэффициенты принимаются по таблице 7.1 СП «Нагрузки и воздействия». Коэффициенты, которые могут понадобиться для расчетов индивидуального дома, приведены в таблице.

Определение временных нагрузок

Масса снегового покрова зависит от типа местности строительства. Нормативные значения для каждого приведены в таблице 10.1 СП «Нагрузки и воздействия». Чтобы получить расчетную величину нагрузку умножают на коэффициент надежности, для снега он составляет 1,4.

Равномерно распределенные нагрузки приведены в таблице 8.3 СП «Нагрузки и воздействия». Для жилых зданий значение принимается 150 кг/м². В эту величину включена масса мебели и оборудования. Если планируется размещение тяжелых предметов, значение принимают в индивидуальном порядке. Коэффициент надежности 1,2.

Видео по расчету плитного фундамента:

Определение толщины фундаментной плиты

Если плита проектируется с выполнением расчетов в полном объеме, то их ведут по l группе предельных состояний (расчеты по прочности) и по ll ГПС (расчеты по деформативности). Для индивидуальной застройки услуги квалифицированных специалистов зачастую недоступны из-за высокой стоимости, поэтому значения принимаются «на глаз» с учетом минимальных требований.

Приблизительные значения, какая толщина принимается для зданий из разных материалов удобнее свести в одну таблицу.

Значения, приведенные в таблице, подходят для грунтов с достаточной несущей способностью. При плывучих болотистых основаниях толщину следует увеличить.

Минимальный диаметр арматурных стержней принимается 10 мм для легких строений на хороших фундаментах. Для армирования фундаментной плиты под кирпичный двухэтажный дом оптимально принимать пруты диаметром 12-16 мм. Ячейку сетки принимают от 10 см. Для вертикального армирования минимальное значение диаметра — 8 мм.

При использовании стержней разных диаметров, большие располагают в нижнем ряду, поскольку там плита испытывает большие нагрузки на изгиб.

Определение глубины заложения и глубины котлована

Фундаментная плита чаще относится к мелкозаглубленным фундаментам. Если планируется подвал, глубина заложения зависит от высоты помещения, в остальных случаях плиту заливают вровень с землей.

Глубину отрывки котлована можно определить, посчитав толщину подстилающих слоев.

1. Слой геотекстиля. Только для илистых грунтов, для предотвращения перемешивания песка и грунта.
2. Песчаная подушка принимается в среднем толщиной 30-50 см, при насыпных грунтах значение увеличивается. Необходимо приобрести песок средней крупности, мелкий может дать большую усадку. Обязательно послойное виброуплотнение песка слоями не более 40 см.
3. Бетонная подготовка выполняется для выравнивания и удобства укладки гидроизоляции. Для небольших строений можно ее не использовать. Для двухэтажного кирпичного дома оптимальным вариантом станет подбетонка толщиной 5-10 см из бетона B7,5.
4. Гидроизоляция фундамента. Удобнее выполнять с помощью рубероида, гидроизола и линокрома в два слоя, сначала вдоль затем поперек.

Суммарная толщина всех слоев с учетом плиты для массивного дома в среднем составляет 650-750мм.

Минимальная толщина

Размеры монолитной плиты для фундамента
Пенобетон относится к классу легких пористых стеновых материалов, однако готовая конструкция создает ощутимую нагрузку на опорную систему. К весу блоков добавляются перекрытия, массивные окна и двери, довольно тяжелая кровельная система.

С противоположной стороны на опорную систему воздействуют нагрузки от пучинистого, разбухающего и ссыхающегося при изменении влажности грунта. Из-за этого возникает эффект плавающей плиты, когда она приподнимается и опускается синхронно с деформирующимся грунтом.

Исходя из анализа таких факторов получается, что основным критерием расчета параметров основания является сила скручивания и изгибания. Чтобы этому эффективно противостоять, монолитная плита фундамента для дома из газобетона должна иметь толщину не менее 20 см при условии возведения одного этажа, и по 5 см дополнительно на каждый новый этаж или мансарду. Тонкая плита просто треснет из-за разницы в нагрузках по площади, а более тяжелое основание повлечет неоправданные расходы.

Расчет толщины плитного фундамента

Существенным недостатком, который имеет фундамент плита, является отсутствие полноценного цоколя. Поэтому используется две разновидности плавающих плит с ребрами жесткости:

• чашеобразная плита – ребра жесткости направлены вверх, напоминают балки ростверка, жестко связанные с основной конструкцией вертикальной арматурой

• перевернутая чаша – ребра жесткости направлены вниз, за счет чего, сама плита приподнята над грунтом, конструкция используется в утепленных плитах УШП

Ребра жесткости армируются каркасами по аналогии с ростверком, МЗЛФ. Это позволяет снизить толщину плиты в центральной части. Например, в УШП она составляет 10 – 15 см вместо стандартных 25 – 40 см, что позволяет снизить расход бетона на 20%.

Внимание: Ребра жесткости проходят по периметру плиты, под внутренними несущими стенами, через каждые 3 м вдоль короткой стены жилища.

Кроме того, расчет толщины конструкции должен учитывать:

• минимальное расстояние между арматурными сетками – 10 см, согласно СП 63.13330
• защитный слой бетона – нижний у подбетонки 2 – 5 см, верхний 3 – 7 см

Таким образом, еще до начала вычислений минимальное значение толщины плавающей плиты без ребер жесткости можно выбрать предварительно:

• трехэтажный кирпичный коттедж – от 40 см
• двухэтажный бетонный, кирпичный дом – 25 – 35 см
• двухэтажный сруб, жилище из газобетона – 30 – 40 см
• каркасная конструкция, СИП-панели – 20 – 30 см
• надворные постройки, пристрои к дому – 10 – 15 см

Если в проект заложен фундамент плита с ребрами жесткости, толщину центральной части снижают до 10 – 15 см. Расчет несущей способности плитного фундамента для малоэтажного строительства всегда показывает запас 200 – 300%. Однако, запрещено эксплуатировать подобный фундамент на свежих насыпях, торфяниках, пылеватых песках:

• расчетное сопротивление этих грунтов недостаточно
• здание будет просаживаться ежегодно

Единственным вариантом для строительства плавающей плиты на не стабильных грунтах является укрепление основания. Например, на торфяниках изготавливаются вертикальные дрены, пятно застройки нагружается песчаной насыпью. Вода выдавливается сквозь дрены, подстилающий слой уплотняет грунт. Строить фундамент по этой технологии можно через 6 – 12 месяцев.

Внимание: Если вместо стен коттеджа используются колонны (например, для панорамного остекления нижнего этажа), необходим расчет на продавливание плиты колонной. Для стен подобные вычисления не нужны, однако цоколь должен отстоять на 30 см минимум от края плитного фундамента внутрь.

Это требование обусловлено тем, что нагрузки от веса силовых конструкций, распределяемые стенами, действуют, не только вертикально вниз, но и под углом 45 градусов наружу. Поэтому вектор сил должен располагаться внутри железобетона, а не выходить из плиты наружу. Таким образом, габариты плитного фундамента на 30 см больше размера коробки коттеджа с каждой стороны. Дополнительный расчет в этом случае не требуется.

Толщина подстилающего слоя не зависит от этажности дома, веса стеновых материалов. При высоком УГВ необходимо использовать щебень, который создает разрыв слоя капиллярной юбки. В песках почвенная влага способна подниматься вверх к бетонным конструкциям при отрицательном давлении. Поэтому песчаная фундаментная подушка применяется на участках, где горизонт грунтовых вод находится ниже 1 м от подошвы фундамента.

Необходимость расчета

Пенобетон трескается, если плита-основание тонкая и прогибается
При планировании строительства дома из газоблоков следует учитывать особенности этого материала. Он отличается низким удельным весом, высокими теплоизоляционными качествами и ровными гранями, что способствует получению ровной и аккуратной кладки. Вместе с тем блоки очень хрупкие. Если железобетонная плита изгибается, то пенобетонная стена трескается. Кроме этого нужно помнить, что материал гигроскопичный и нуждается во внешней отделке.

Вышеперечисленные факторы определяют требования к основанию для пенобетонного дома:

• Достаточная прочность, чтобы противостоять вертикальному давлению конструкций дома.
• Устойчивость к нагрузкам на изгиб и скручивание, которые исходят со стороны нестабильного грунта.
• Низкая теплопроводность, если не планируется строительство цокольного уровня. Использование дренажа, тепло- и гидроизоляции.
• Длительный срок службы. Дома из пенобетона рассчитаны на 60-75 лет, опорная система должна ему соответствовать.
• Устойчивость в пространстве. Для этого плита слегка заглубляется, а для дополнительной стабильности оборудуется ребрами жесткости.
• Достаточная площадь. На особо нестабильных грунтах целесообразно вынести края плиты на 100-120 см за внешние стены. Это способствует снижению давления на почву и устранению риска проседания. Кроме этого, выступающая часть фундамента будет выполнять роль отмостки. Данная полоса бетона придает зданию законченный вид, защищает его от грязи и воды, может использоваться, как пешеходная дорожка и стоянка для мелкого колесного транспорта.

Проектируя опорную конструкцию плитного типа, не следует основываться на минимальных нормах прочности. Следует предусмотреть запас 5 см, который может потребоваться при наращивании здания дополнительными уровнями в перспективе.

Примеры расчета

Под пенобетон толщина плиты минимальная. Прочность достигается армированием
Поскольку газобетон даже вместе с отделкой имеет небольшой вес, для такого дома в один этаж нужна несущая система минимально допустимой толщины. Чтобы достичь нужной прочности, следует использовать арматуру 16 мм и бетон марки М300.

В основу вычислений берутся следующие данные:

1. Максимальное расстояние между рядами горизонтальных прутков 100 мм.
2. Слой бетона между арматурой и краями плиты — 50 мм (× 2 = 100).
3. Резерв 5 см.

Итого получается, что для одноэтажного особняка из газоблоков потребуется несущая плита толщиной 250 мм. Остается составить чертеж и на его основании провести расчеты. В среднем, для заливки 1 м² плиты требуется 0,25 м³ бетона и 25 п.м арматуры.

Рассчитываем толщину и размер основания

Расчет толщины плитного фундамента производят, чтобы определить количество заливаемого бетона – для этого высоту основания умножают на ее площадь. Для большей наглядности можно привести реальный пример расчета.

На дачном участке строится квадратный домик с размером стены в 10 м, под который кладется плиточный фундамент с толщиной 0,25 м. Объем бетона для заливки составит 25 метров куб. (10 м длины умножить на 10 м ширины дома и умножить на высоту фундамента в 0,25 м). Такое же количество бетона уйдет на заливку фундамента.

Не забывайте про ребра жесткости, установка которых придаст конструкции прочности и поможет ей сохранять свою форму: ребра ставят с шагом в 3 м в длину и ширину плиты. Чтобы рассчитать фундамент, выясняют их показатели длины и высоты: длина рассчитывается по длине стороны фундамента (10 м), а ребер на такой дом нужно 8, значит, их общая длина будет равна 80 м.

Поперечное сечение выполняют в виде прямоугольника с шириной ребра в 0,8 от его высоты. Объем прямоугольного ребра – 16 метров куб. (0,25 умножаем на 80 и на 0,8). Так, чтобы залить плиту фундамента своими руками для дома с ее толщиной в 25 см и размером в 10м на 10 м, нужно взять 25 метров куб. бетона.

Процесс бетонирования фундаментной плиты толщиной 300 мм показан в видео: