Сплошная плита фундамент. Монолитный фундамент своими руками

Плитные фундаменты рекомендуется выполнять в виде монолитных железобетонных плоских или ребристых плит. В зданиях стеновой конструктивной системы плитный фундамент рекомендуется устраивать под всем зданием; в зданиях ствольно-стеновой и каркасно-ствольной конструктивных систем допускается устраивать плитный фундамент только под стволами (ядрами жесткости).

Для плитных фундаментов с ребрами места пересечения ребер служат для установки колонн каркаса. Пространство между ребрами, если они направлены вверх, заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную подготовку.

При использовании безреберного фундамента колонны устанавливаются следующим образом:

Рис. 17 Сплошной безбалочный фундамент для опирания колонн

Для плитных фундаментов под бескаркасные здания небольшой высоты (или веса) требуется котлован, глубиной 50-70 см. Грунт в котловане выравнивается, поверх него насыпается подушка из щебня высотой 10-20 см, устанавливается арматура, которая представляет собой сетку металлических прутов толщиной не менее 12-16 мм, и всё это заливается первым слоем бетона высотой 20-25 см. На подготовленную основу укладывается гидроизоляция.

По периметру дома и подо всеми внутренними несущими стенами сооружается с помощью опалубки ленточный фундамент.

Поверх гидроизоляции заливается второй, защитный слой бетона 10-15 см, и поверхность будущего пола выравнивается с помощью цементно-песчаной стяжки. Завершающим этапом будет устройство гидроизоляции между фундаментом и перекрытиями цоколя.

Железобетонные плиты армируют по расчету. Высота плит для многоэтажных зданий порядка метра.

При большом заглублении сплошных фундаментов и необходимости обеспечить большую их жесткость можно проектировать фундаментные плиты коробчатого сечения с размещением подвалов между ребрами и перекрытиями коробок.

Сплошные (плитные) фундаменты применяются в следующих случаях:

На площадке слабые грунты и значительные нагрузки, которые не могут воспринимать одиночные или ленточные фундаменты;

Неравномерная осадка зданий или сооружений не допускается или строго регламентируется. Фундаментные плиты значительно перераспределяют усилия на основание, и делают осадки и давление на него равномерным;

Технологическая необходимость создания сплошного фундамента (например, установка технологического оборудования);

Необходимость наружной защиты основания от проникновения воды (плита может быть использована в качестве гидроизоляции; днища резервуара и т.п.);

Оправдано в малоэтажном строительстве при небольшой и простой форме здания.

Сплошные фундаменты рассчитывают как плиты на упругом основании.

Достоинства: относительная простота сооружения; возможность их выполнения в тяжелых пучинистых, подвижных, просадочных и карстовых грунтах.

Недостатки: достаточно дороги (из-за большого расхода бетона и металла на арматуру).

Рис. 17 Сплошные (плитные) фундаменты

На сегодняшний день предлагается еще одна конструкция сплошного фундамента - с утеплителем, введенным в состав плиты. Такой фундамент позволяет без дополнительных затрат получить теплую конструкцию пола.

а б

Фото 1. Устройство плитного фундамента под жилой дом

1а – под многоквартирный жилой дом, 1б – под индивидуальный жилой дом

Свайные фундаменты

Свайные фундаменты широко применяются в строительстве на слабых сильносжимаемых грунтах, а также при повышенной нагрузке на основание. Так, при строительстве зданий повышенной этажности и других, имеющих значительные нагрузки, свайные фундаменты применяются вместо обычных независимо от типа грунтов.

Свайные фундаменты экономичнее ленточных на 32-34%, на 40% по затратам бетона, на 80% по объему земляных работ.

Сваей называется стержень, погруженный в грунт и предназначенный для передачи грунту нагрузки от сооружения.

По материалу сваи бывают железобетонные, деревянные, бетонные, металлические, комбинированные, грунтовые.

В зависимости от способа погружения в грунт различают забивные, набивные, буроопускные, винтовые и сваи-оболочки.

Забивные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов. Железобетонные сваи могут быть сплошного сечения (квадратные и круглые) и полые – сваи-оболочки (d=800мм).

Сваевдавливающая машина

После погружения до отказа верх сваи срубается.

Набивная свая устраивается методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважины может быть расширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой). Этот метод эффективен при действии усилий выдерживания; на просадочных грунтах.

Буроопускные сваи отличает от набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между скважиной и сваей цементно-песчаным раствором.

Винтовые сваи могут быть со стальным или железобетонным наконечником, а также сваи с шарнирно-раскрывающимися упорами. Применяются, как правило, для возведения уникальных зданий со значительными горизонтальными нагрузками. Конструкция препятствует выдергиванию сваи и опрокидыванию фундамента.

В зависимости от свойств грунтов сваи могут передавать нагрузку от здания на практически несжимаемые грунты, опираясь на них нижними концами – сваи-стойки или передавать нагрузку боковыми поверхностями и нижним концом за счет сил трения – «висячие» сваи.

Рис. 18 Виды свай в зависимости от способа передачи нагрузок

Для равномерного распределения нагрузки в сжимаемых грунтах по верхним концам свай непосредственно на них или специально устраиваемые оголовки укладывают распределительные балки или плиты-ростверки, которые могут быть либо монолитными, либо сборными. Монолитные ростверки используются для кирпичных зданий, сборные - для крупнопанельных. В последнее время широкое применение получили безростверковые свайные фундаменты (для крупнопанельных зданий с небольшим шагом), плиты перекрытия и цокольные панели в этих случаях опирают на сборные оголовки свай.

Ростверки бывают высокие – нижняя плоскость расположена выше поверхности земли, и низкие – когда нижняя плоскость опирается на грунт или заглублена в него.

Свайные фундаменты в плане могут представлять собой:

Ленты с расположением свай в один или два ряда на расстоянии друг от друга 3d –8d (при передаче небольших нагрузок (для зданий средней и малой этажности) расстояние между сваями принимают 1,5-1,8м (8d)), где d – диаметр или сторона сваи;

Под опоры – одиночные сваи или расположенные кустом;

В виде сплошного свайного поля – под тяжелые сооружения с равномерными нагрузками.

Сваи располагают обязательно под всеми углами здания и в точках пересечения осей стен.

При связных грунтах (глина, суглинок, супеси) под монолитным ростверком наружных стен укладывается подстилающий слой из примененных в отмостке материалов (шлак, щебень или крупнозернистый песок) толщиной от 0,2 м, а под ростверком внутренних стен – подготовка из тощего бетона, щебня или шлака толщиной 0,1 м.

Сопряжение ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким.

Достоинства:

· дают меньшую усадку,

· экономичны (снижают расход материалов, например, бетона на 40%),

· менее трудоемки (при их сооружении значительно уменьшается объем земляных работ),

· возможность сооружения на грунтах, обладающих низкой несущей способностью).

Рис. 19 Виды свай

а - поперечных:
1 - квадратная; 2 - квадратная с круглой полостью; 3 - круглая пустотелая; 4 - прямоугольная; 5 - швеллерная; 6 - двутавровая;
б - продольных:
7 - призматическая; 8 - цилиндрическая; 9 - пирамидальная;
10 - трапецеидальная; 11 - ромбовидная; 12 - с уширенной пятой.

Рис. 20 Свайный фундамент с монолитным ростверком

Фото 2. Свайный фундамент из металлических труб

Рис.20 Свайный фундамент: варианты расстановка свай, сечение фундамента

доб в рис 20

Рис.21 Свайный фундамент под колонну

Рис. 22 Варианты устройства свайных фундаментов

При значительных уклонах или сложном рельефе местности, а также при высоком уровне грунтовых вод, здания ставят на комбинированный ленточно-свайный фундамент. При этом сваи заглубляются за глубину промерзания грунта.

Для возведения небольшого дома можно выбрать наиболее простую конструкцию фундамента – сплошную плитную. Данные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных, вернее, незаглубленных фундаментов. Глубина их заложения составляет от 40 см до 50 см.

В отличие от незаглубленных столбчатых и ленточных фундаментов, они обладают жестким пространственным армированием по всей несущей плоскости.

Благодаря этому знакопеременные нагрузки, которые появляются при неравномерном перемещении грунтов, воспринимаются основанием без возникновения внутренних деформаций.

Те фундаменты, которые одновременно с грунтом обладают сезонными перемещениями, называют плавающими. Конструкция таких фундаментов – это решетчатая либо сплошная плита, изготовленная из железобетонных перекрестных сборных балок, монолитного железобетона или же из сборных плит, покрытие которых монолитно.

Строительство плитного фундамента

Строительство плитного фундамента подразумевает значительный расход бетона и арматуры. Такое основание целесообразно в случае сооружения компактного в плане дома либо иной постройки, где не требуется возведение высокого цоколя и при этом саму плиту предполагается использовать в качестве пола.

Если же речь идет о строительстве коттеджа более высокого класса, тогда обычно сооружают фундаменты в виде перекрестных армированных лент либо ребристых плит.

Устройство опорных конструкций

Благодаря большой площади опоры плит давление на грунт снижается до 0,1 кг/см 2 . При этом перекрестные ребра жесткости образуют конструкцию, довольно устойчивую к тем знакопеременным нагрузкам, кои возникают при:

• просадке,
• замораживании,
• оттаивании грунта.

Устройство таких конструкций требует использования высокопрочных бетонов (класс не ниже В12,5) и стержней арматурных диаметром не меньше 12 мм - 16 мм.

Относительно большой объем расхода бетона и арматурной стали вполне оправдан, если все иные технические решения фундаментов в данных условиях не могут уверенно гарантировать их надежное функционирование. В тех зданиях, где пол располагается довольно невысоко над отметкой земли, плитные фундаменты являются даже экономичнее столбчатых, поскольку не требуется устраивать ростверк и цокольное перекрытие.

Незаглубленная сплошная плита

Незаглубленная сплошная плита как элемент пространственной системы «плита-надфундаментное строение» позволяет обеспечить восприятие возможных деформаций грунта и внешних силовых воздействий. При этом не требуется осуществлять разнообразные мероприятия по предотвращению неравномерных деформаций грунтов (а в условиях песчаных, пучинистых и слабых грунтов на такие мероприятия затрачиваются значительные ресурсы).

В сравнении с заглубленными конструкциями использование незаглубленной фундаментной плиты позволяет уменьшить трудовые затраты на 40%, расход бетона на 30%, стоимость подземной части на 50%. Однако дабы защитить такие плиты от промерзания, их необходимо утеплять.

Фундамент мелкого заложения

В холодных регионах, где присутствует сезонное промерзание грунта и возможность морозного пучения практичной альтернативой более дорогостоящему фундаменту глубокого заложения является морозоустойчивый фундамент мелкого заложения.

Мелкое заложение таких фундаментов достигается благодаря устройству теплоизоляции, размещенной в наиболее важных местах (вокруг дома). В результате становится возможным возводить фундаменты с глубиной заложения в 40 см - 50 см (и даже в условиях весьма сурового климата).

Технология морозоустойчивого фундамента

Технология морозоустойчивого фундамента мелкого заложения весьма популярна в Скандинавских странах. Такие фундаменты выполняют в виде железобетонной монолитной плиты толщиной в 20 см - 25 см, обладающей утолщенными краями, являющимися контурными ребрами.

С целью защиты от мороза применяют пенопропиленовую изоляцию (пенопласт).

То тепло, которое уходит через фундаментную плиту в грунт из дома, плюс тепло геотермальное заставляют подниматься границу промерзания вверх по периметру морозоустойчивого фундамента.

Видео. Фундамент монолитная плита - подушка и опалубка

Видео. Инструкция по возведению плитного фундамента с помощью мембран Planter

На слабых грунтах, характерной чертой которых является повышенное сжатие, оптимальным вариантом основания дома является сплошной фундамент. Начало строительных работ по возведению дома связано с определением качества грунта на месте постройки, глубины залегания грунтовых вод, уровня промерзания и материала, из которого будет осуществляться постройка. Кроме того, обязательно нужно определиться с этажностью здания, ведь от этого зависит нагрузка, оказываемая непосредственно на основание дома. Сооружение сплошного фундамента необходимо в тех случаях, когда нагрузка на слабый грунт довольно велика. Такой фундамент представляет собой монолитную бетонную плиту, расположенную под всей площадью здания.

Особенности монолитного фундамента

Главная особенность, которой обладает сплошной монолитный фундамент, заключается в том, что он способен выдерживать высокой степени нагрузки, так как плита изготавливается с использованием армированного каркаса, занимающего всю площадь здания. Такое основание имеет ровную гладкую поверхность и поэтому может выполнять функции пола цокольного этажа.

Для монтажа сплошного фундамента необходимо возведение опалубки и позволяет вести строительство дама на любом грунте.

Даже подвижный грунт неспособен нарушить целостность конструкции, а равномерно распределенная нагрузка дает возможность возводить на таком основании постройки как самые легкие, так и тяжелые, состоящие из двух и более этажей.

Монтаж сплошного фундамента оправдан при проведении работ по возведению построек:

• на грунте с большим содержанием песка;
• в заболоченной местности;
• на просадочных и заторфованных грунтах.

Незаменимым является сплошной фундамент и в районах, характерной особенностью которых является нахождение грунтовых во близко к поверхности.

Использование сплошного фундамента необходимо при возведении зданий грунтах склонных к значительному вспучиванию. Плита, изготовленная из железобетона, расположена по всей площади возводимого здания и не теряет своей прочности и формы, перемещаясь при необходимости, вместе с грунтом.

Работы по сооружению сплошного фундамента

Первым делом перед началом работ потребуется выполнить расчет для определения:

• толщины плиты;
• глубины закладки плиты;
• общей площади основания.

Для того чтобы в значительной степени повысить прочность постройки площадь ее основания увеличивают на один или даже два метра в каждую сторону. Выполняя расчеты необходимо учитывать несущую способность грунта и увеличение нагрузки за счет межкомнатных стен, перекрытий, установленной мебели и техники. Для получения более точных результатов к значению веса самой постройки прибавляют 150 кг/м2 затем полученное число необходимо разделить на площадь дома. Учитывается и марка цемента, который используют для приготовления бетона.

Цемент марки М500 позволяет получить состав, который при застывании выдерживает нагрузку 500 кг/м2, соответственно толщина плиты основания будет не менее 50 сантиметров.

Используя железобетонные плиты, строители получают надежное и долговечное основание для легких каркасных конструкций и тяжелых многоэтажных зданий.

Монтаж сплошного фундамента

Заливка монолитной плиты

Железобетонные сплошные фундаменты возводятся в несколько этапов:

• разметка участка, предназначенного для строительства;
• возведение опалубки;
• монтаж арматурного каркаса;
• заливка бетона.

Для строительства небольшого дома обычной формы можно использовать готовые железобетонные плиты, но если проект будущего здания составлен с учетом пожеланий владельцев и дом имеет нестандартные формы и размеры, то необходимо заливать бетон в соответствии имеющимися данными.

Разметка

Перед тем как приступить к разметке участка следует тщательным образом подготовить площадку, избавившись от мусора и растительности. Потом необходимо с помощью уровня добиться идеально ровной поверхности, на которой и будет проводиться разметка. Перенос составленного согласно проекту плана будущего дома на поверхность земли требует использования специальных меток, колышков, шнурки.Строительная нить не должна быть изготовлена из капрона. Растягивающийся шнур не способен сохранить форму и размер, значит, выполненная разметка будет неточной. Посмотрите видео, как сделать разметку фундамента.

После того как будет готов котлован, на дне его обустраивают песчано-гравийную подушку, которая должна быть тщательно утрамбована. Поперек будущего фундамента по всей его площади прокладывают траншеи, дно которых выстилают геотекстилем, а затем засыпают их гравием и щебнем. Это необходимый дренаж.

Опалубка и каркас

Опалубка для сплошного фундамента выставляется, выступая за пределы котлована на 20 см по всему периметру. Дно котлована покрывают слоем щебня, толщина которого должна быть не менее 20 сантиметров, а сверху на него выливают раствор на основе цементно-песчаной смеси, выполняя первую стяжку и создавая ровную поверхность. Ее закрывают рулонными гидроизоляционными материалами и приступают к сооружению опалубки. По всему периметру котлована вкапывают опоры для досок или щитов, из которых и будет возведена опалубка. Работа выполняется под контролем уровня. Посмотрите видео, как поставить опалубку сплошного фундамента.

На поверхность первой стяжки укладывают армированную сетку, на расстоянии 20 см вертикально устанавливают прутки, к которым вяжется нижняя сетка и, позже еще одна, верхняя.

Скрепление конструкции выполняют с помощью отожженной проволоки. Использование сварки приведет к образованию мостиков, способствующих развитию коррозии.

Заливка бетона

Приступая к завершающему этапу работ, необходимо помнить, что для создания железобетонной плиты можно заказать готовый раствор, а можно приготовить его самостоятельно. Но время застывания составляет всего 3-5 часов, и потому приготовить бетон самостоятельно можно не успеть. Поэтому стоит потратить деньги и заказать миксер с готовым бетоном. Поданный раствор распределают по площади основания с помощью правила, а потом трамбуют, используя вибратор.

Над поверхностью готовой плиты не должно быть видно металлических составляющих, поэтому с помощью уровня еще до начала заливки на вертикальных прутах отмечается высота, соответствующая толщине фундамента.

Сплошные фундаменты бывают: плитными безбалоч­ными, шштно-балочными и коробчатыми (рис. 18.1). Наибольшей жесткостью обладают коробчатые фунда­менты. Сплошные фундаменты делают при особенно больших и неравномерно распределенных нагрузках. Конфигурацию и размеры сплошного фундамента в плане устанавливают так, чтобы равнодействующая ос­новных нагрузок от сооружения проходила примерное центре подошвы.

В некоторых случаях инженерной практики при расчете сплошных фундаментов достаточным оказывается приближенное распределение реактивного давления грунта по закону, плоскости. Если на сплошном, фундаменте нагрузки распределе­ны редко, неравномерно, правильнее рассчитывать его как плиту, лежащую на деформируемом основании.

Под действием реактив­ного давления грунта сплош­ной фундамент работает по­добно перевернутому желе­зобетонному перекрытию, в котором колонны; выполня­ют роль опор, а элементы конструкции фундамента ис­пытывают изгиб под дейст­вием давления грунта снизу. В соответствии с изло­женным в подглаве 17.3 практиче­ское значение для сплошных фундаментов имеет расчет плит на обжимаемом слое ограниченной глубины и в некоторых оговоренных случаях на основании с коэффициентов постели. Решение подобных задач выходит за пределы курса.

Рис.18.1. Сплошные железо-бетонные фундаменты

а – плитный безбалочный; б – плитно-балочный; в – коробчатый

В зданиях и сооружениях большой протяженности сплошные фундаменты (кроме торцевых участков не­большой длины) приближенно могут рассматриваться как самостоятельные полосы (ленты) шириной, главной единице, лежащие на податливом основании. Их расчет на основании с коэффициентом постели соответствует изложенному в подглаве 17.3, а расчет на обжимаемом слое ог­раниченной глубины поясняется ниже.

Безбалочные фундаментные плиты армируют свар­ными сетками. Сетки принимают с рабочей арматурой в одном направлении; их укладывают друг на друга не более чем в четыре слоя, соединяя без нахлестки в нера­бочем направлении и внахлестку - без сварки в рабо­чем направлении. Верхние сетки укладывают на карка­сы-подставки.

Плитно-балочные сплошные фундаменты армируют сварными сетками и каркасами. На рис. 18.1 приведен пример армирования фундамента многоэтажного здания. В толще плиты уложены двойные продольные и попереч­ные сетки. Наиболее напряженная зона до-полнительно усилена двойным слоем продольных сеток. На местный изгиб плита армирована верхней арматурой, сгруппиро­ванной в сетки из трех рабочих стержней; между ними оставлены промежутки для доступа к нижней арматуре. В ребрах плоские каркасы объединены в пространствен­ные приваркой поперечных стержней и шпильками свя­заны с арматурой плиты.

Плита единичной ширины, выделенная из сплошного фундамента вместе с основанием, по классификации тео­рии упругости рассматривается как плоская задача при плоской деформации.

1 - колонны; 2 - ребра; 3 - плиты

Рис.18.1. Пример конструирования сплошного плитно-балочного

фундамента

а - схема конструкции фундамента в плане; б-раскладка сварных

сеток в плане; в - детали армирования фундаментов; г - сварные