25. Столбчатые фундаменты. Сплошные фундаменты.
Фунда́мент - это несущая конструкция, часть здания, которая воспринимает все нагрузки от выше лежащих конструкций и передает его на основание. Фундаменты закладываются ниже глубины промерзания грунта, для того, чтобы предотвратить их выпучивание. На пучинистных грунтах при строительстве легких деревянных построек применяют мелкозаглубленные фундаменты.
Конструкции фундаментов бывают различных типов : ленточные, столбчатые, плитные (сплошные) и свайные. Выбор типа фундаментов зависит от конструктивной системы зданий, величины передаваемых нагрузок, а также от несущей способности и деформативности грунтов.
Столбчатые фундаменты в виде сборных железобетонных столбов и подушек применяют для передачи грунту нагрузок от колонн каркасных зданий. Столбчатые фундаменты возводят в основном под дома без подвалов с легкими стенами (деревянными, щитовыми, каркасными). Закладывают их и под кирпичные стены, когда требуется глубокое заложение и ленточный фундамент неэкономичен. Столбчатые фундаменты по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза экономичнее ленточных. Сооружать столбчатые фундаменты предпочтительнее на пучинистых грунтах , так как с минимальными затратами их можно устанавливать ниже глубины промерзания.
В зависимости от конструкции здания столбы для фундамента могут быть каменные, кирпичные, бетонные, бутобетонные, железобетонные и из других материалов. Чаще всего при устройстве столбчатых фундаментов применяют готовые сборные бетонные и железобетонные блоки. Столбчатые фундаменты обязательно устанавливают под углы дома, в местах пересечения стен, под стойками каркаса, тяжелыми и несущими простенками, балками и другими местами сосредоточенной нагрузки.
Для уменьшения давления на слабые грунты столбчатые фундаменты из штучных материалов уширяют в нижней части, делая уступы высотой не менее двух рядов кладки.
Для повышения устойчивости столбчатых фундаментов, во избежание горизонтального их смещения и опрокидывания, а также для устройства опорной части цоколя между столбами делают ростверк. При устройстве столбчатых фундаментов под деревянные постройки функцию ростверка может выполнять деревянная обвязка из бревен или бруса. При этом пространство между планировочной отметкой земли (отмосткой) и обвязкой заполняют забиркой.
Подушки таких фундаментов выполняют в виде специальных блоков стаканного типа или различных комбинаций из трапециевидных сборных подушек ленточных фундаментов. При больших нагрузках фундамент колонны может быть дополнен плоскими железобетонными плитами необходимых размеров. Наружное ограждение подпольного пространства зданий со столбчатыми фундаментами устраивают из цокольных панелей, которые опирают на специальные консоли колонн наружных рядов или уступы фундаментных подушек.
Сплошные (плитные) фундаменты применяют преимущественно при строительстве многоэтажных зданий на слабых, неравномерно сжимаемых грунтах. Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных, а точнее, незаглубленных фундаментов, глубина заложения которых составляет 40-50 см. Устройство плитного фундамента связано с расходом бетона, арматуры и может быть целесообразно при сооружении небольших и компактных в плане домов или других построек, когда не требуется устройство высокого цоколя, и сама плита используется в качестве пола.
Фундаментная плита проектируется плоской или ребристой с расположением ребер под несущими стенами или колоннами. Ребристая конструкция обеспечивает снижение расхода стали и бетона, но отличается большей трудоемкостью, чем сплошная. При выполнении фундаментов из плоских плит предельно упрощаются опалубка, арматурные работы (раскатка готовых арматурных сеток), механизируются бетонные работы. Благодаря меньшей трудоемкости фундаменты в виде плит сплошного сечения распространены больше ребристых. Толщина фундаментной плиты назначается в зависимости от пролета (шага) несущих конструкций и типа самой плиты и составляет для ребристых плит 1/8-1/10 пролета, а для сплошных 116-1/8 пролета.
Сплошная незаглубленная плита в составе пространственной системы «плита - надфундаментное строение» обеспечивает восприятие внешних силовых воздействий и возможных деформаций грунтового основания и исключает необходимость различного рода мероприятий, предотвращающих неравномерные деформации грунта, на которые обычно в условиях слабых, песчаных и пучинистых грунтов затрачиваются значительные ресурсы.
В статье рассказывается об особенностях сплошных плитных фундаментов. Очень подробно рассматриваются сферы их применения, эксплуатационные и конструктивные отличия. На первый план выведены прикладные вопросы, касающиеся технологи строительства фундаментных плит.
Это продолжение цикла статей о фундаментах, и много интересного материала мы уже успели опубликовать. Поэтому рекомендуем:
- Ленточный фундамент. Часть 1: типы, грунты, проектирование, стоимость
- Ленточный фундамент. Часть 2: подготовка, разметка, земляные работы, опалубка, арматура
- Ленточный фундамент. Часть 3: бетонирование, заключительные операции
- Ленточный фундамент. Часть 4: сборка конструкций из бетонных блоков
Плитный фундамент, он же «сплошной», он же «плавающий», он же «шведская, скандинавская плита» — это цельная плита, располагающаяся под всей площадью строения, заглублённая в грунт, или заложенная на нём. Есть несколько конструктивных вариантов плит — коробчатые, плоские, ребристые, сборные из дорожных ЖБ изделий, монолитные, с расширениями на углах, с армированием или без, утеплённые и холодные… Все они имеют свои отличительные особенности и конкретную сферу применения. Для частного загородного строительства по экономическим и функциональным характеристикам наилучшим образом зарекомендовали себя плоские монолитные плиты из железобетона толщиной от 20 до 40 см с утеплением. О них мы далее и поведём разговор.
Почему выбирают плитный фундамент
В малоэтажном строительстве, что нас, собственно, и интересует, данный тип фундамента по многим причинам будет предпочтительнее своих конкурентов (и ленточных, и свайных конструкций). Объясняется это преимуществами, как сугубо технического, так и околостроительного характера.
Сильные стороны сплошных фундаментов
Универсальность по геологии оснований. Плавающая конструкция может быть корректно применена на всех типах грунтов, в том числе слабонесущих, пучинистых, горизонтально-подвижных, с высоким уровнем грунтовых вод, вечномёрзлых…
Есть некоторые ограничения по рельефу — трудно строить такой фундамент на склоне, скорее всего, сваи будут предпочтительнее. Однако есть проверенные американцами технологии возведения плит на пригорках, которые в своей конструкции (в нижней части площадки) имеют элементы высоких монолитных лент. Ещё один подходящий для таких мест «кентавр» — свайный фундамент с низким ростверком в виде монолитной плиты.
Хорошая несущая способность. Это качество обусловлено специфической механикой взаимодействия «дом/плита/грунт». В следующей главе мы подробно рассмотрим данный момент. Коротко — плита имеет большую площадь опоры, поэтому давление на грунт основания очень низкое (от 0,1 кгс/см 2). Следовательно, каменный дом в два этажа на плите можно возводить смело. Говорят, лифтовая шахта Останкинской башни стоит на монолитной плите.
Высокая пространственная жёсткость. Обусловлена она отсутствием швов и соединений, применением жёсткого армирования, массивностью конструкции и большой материалоёмкостью. Плитный фундамент отлично подходит для домов с «неэластичными» стенами, которые очень боятся даже самых малых (1-3 мм) подвижек несущей конструкции — кирпичные, газобетонные, шлакоблочные, из ракушечника и других минеральных материалов.
При наличии чрезмерно пучинистых грунтов и значительной чувствительности зданий к неравномерным деформациям рекомендуется строить их на малозаглубленных и незаглубленных монолитных железобетонных плитах, под которыми устраивают подушки из непучинистых материалов.
СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений».
Хорошие изоляционные характеристики. При грамотном исполнении не пропускает воду, препятствует теплопотерям через пол.
Несложная технология возведения, строится быстро. Просто размечается, минимум земляных работ, упрощённая конструкция опалубки, легко армировать и бетонировать. Может изготавливаться строителями с низкой квалификацией.
Условные недостатки плитного фундамента
Технически очень тяжело совместить в конструкции сплошную плиту и подвал.
Заливать плиту можно только при благоприятной погоде (немного проигрывает сборным и свайным забивным фундаментам).
Высокая стоимость. Повышенная материалоёмкость (бетон, арматура), конечно, накладывает свой отпечаток. Но если взглянуть на проблему в комплексе, то картина меняется кардинально — на других материалах, стадиях строительства, производственных операциях мы солидно экономим:
- плита становится черновым полом первого этажа — не нужно делать перекрытие;
- в массе плиты можно проложить водяной Тёплый пол, а не заливать для него отдельную стяжку;
- для изготовления и раскрепления щитов опалубки необходимо меньше доски или листовых материалов (как минимум вдвое, по сравнению с ленточными конструкциями);
- не нужно платить за вывоз/планирование большого объёма выбранного грунта;
- уменьшается высота наружных стен, так как можно получить более низкий цоколь (а это недешёвые материалы отделки фасада, трудовые затраты…);
- грузоподъёмная техника, бетононасосы, экскаваторы, забивные копры, буровые машины — не нужны, всё ограничивается автомобилями-миксерами;
- можно возвести своими силами и не нанимать высокооплачиваемых профессиональных строителей, меньше риска финансово пострадать от «человеческого фактора» (проще технология).
Получается, что основной недостаток плитных фундаментов — это малая информированность отечественного застройщика об их преимуществах. А вот в северной части США и странах Скандинавии монолитные плиты стали фундаментом №1.
Принцип работы плитного фундамента
Ситуация
Плотность застройки растёт, людям всё чаще приходится строить на «плохих» грунтах (слабые, постоянно влажные, пучинистые, мёрзлые…).
Современные проекты загородных домов стали намного сложнее в смысле архитектурно-планировочных решений: различные части здания строятся в разную высоту (варианты в полтора этажа, пристроенные гаражи, особые решения для лестничных маршей и площадок…), неравномерное распределение несущих стен по площади застройки. Дома теперь больше, выше, тяжелее.
Проблема
Сверху на фундамент и на естественное основание оказываются неравномерные воздействия от дома. Снизу сложные грунты либо стремятся образовать местные провалы под строением, либо силами морозного пучения выталкивают здание, а потом, оттаивая, просаживаются. Возникает опасность появления деформаций и разрушения несущих конструкций.
Решение
- Увеличить опорную площадь фундамента, снизив нагрузку от дома на естественное основание.
- Максимально усилить пространственную жёсткость фундамента, равномерно перераспределить давление «сверху вниз».
- Теплоизолятором разделить отапливаемые помещения от грунта под домом — таким образом, устранить неравномерность промерзания под строением (зимой под плитой грунт не оттаивает).
Все эти методы борьбы с «неравномерностями» заложены в принципе действия утеплённой монолитной плиты. Это своеобразная единая платформа под домом, которая не подвержена локальным изгибам (при грамотном проектировании), и без деформаций способна двигаться фактически вместе с грунтом — «плавать».
Особенности проектирования плитного фундамента
Проектирование плит существенно отличается от методов разработки других видов фундаментов. Здесь инженеры также учитывают все основные параметры грунта и все нагрузки (массу конструкций, эксплуатационный вес, снеговое давление). СП 20.13330.2011 никто не отменял.
Однако плитный фундамент необходимо рассматривать как единую, совместно работающую конструкцию «плита-надфундаментная часть». Поэтому в данном случае отдельное внимание уделяется детальному изучению конкретных узлов здания и несущей конструкции в целом, создаются и просчитываются чертежи дома с указанием эпюр распределения нагрузок, их направления.
Вся проблема заключается в сложности грамотного моделирования изгибающих нагрузок, возможных кренов, которые плита испытывает, и, соответственно, рассчитать её толщину, конфигурацию, потребность в армировании, в том числе и локальном. Наиболее эффективно конструирование фундаментных плит выполняется с применением специальных вычислительных комплексов, которые выдают очень подробные рабочие чертежи. Именно поэтому мы рекомендуем заказать расчёт фундаментной плиты в профильной организации, стоимость такой работы будет составлять от 5 до 10 тысяч рублей.
Наибольшее распространение получили плиты толщиной от 20 до 40 см, при этом очень интересна одна деталь: большинство расчётов показывает, что для одного и того же дома можно использовать различную толщину плиты, если правильно манипулировать процентом армирования.
Например, сплошной фундамент для какого-то абстрактного здания. При 20 сантиметрах — необходимо производить локальное «доармирование» особо нагруженных зон и не ошибиться в расчётах, при 25 сантиметрах — каркас можно вязать равномерно, особо не рискуя. А вот 30-сантиметровая плита, если сравнивать с конструкцией в 25 см, сэкономить на арматуре не позволит, зато бетона на неё пойдёт намного больше.
Исключительно грамотный расчёт позволяет лить плиты даже толщиной 15-18 см.
Заметим, что значительно усилить сопротивляемость плиты продавливанию, при этом снизить её общую толщину (читай материалоемкость) можно, делая локальные утолщения фундамента в зоне углов, стыка несущих стен, по всему периметру, под колонами. Такие усиленные плиты часто называют «американскими», в сечении они выглядят, как призма.
Плитный фундамент по площади не может быть меньше дома, должны учитываться все консольные участки. Например, если здание будет облицовываться кирпичом или другими тяжёлыми материалами, то плиту необходимо закладывать больших размеров, чтобы обеспечить опорную площадь для облицовки.
Технология строительства плитного фундамента
Так как плитные фундаменты часто используются в очень сложных геологических условиях, то к планированию и строительству плавающих конструкций предъявляются самые жёсткие требования, которые оговариваются многими нормативными документами, например, СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» или СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». Естественно, для возведения фундаментных плит должны использоваться исключительно качественные материалы.
Строительство всех сплошных фундаментов производится примерно по одной и той же схеме:
- Проектирование.
- Разметка (в натуру выносят только контуры здания).
- Удаление дёрна, выборка грунта (если необходима подушка/дренаж).
- Прокладка заглублённых коммуникаций (вода, канализация).
- Устройство подушки, дренажа.
- Монтаж гидро- и теплоизоляции.
- Сборка «тёплого пола».
- Вязка и укладка арматурного каркаса.
- Сборка и раскрепление опалубки.
- Бетонирование.
- Распалубка.
Давайте рассмотрим эти операции подробнее.
С проектированием мы более-менее разобрались. Строите что-то серьёзное — лучше закажите разработку проекта фундамента инженерам, однозначно сохраните нервы и деньги.
Вопросы проведения подготовительных работ, выноса разметки в натуру мы уже обсудили в статье .
Что касается земляных работ. Если замена грунта (массивные подушки) и утепление не требуется, то достаточно снять только верхний плодородный слой, в противном случае, грунт естественного основания изымается в нужном объёме. Иногда, перед выемкой есть смысл выровнять зону застройки — сделать подсыпку. Тогда добавочный материал очень тщательно уплотняется виброплитой.
Самое главное условие — насыпной грунт под плитным фундаментом ни по каким характеристикам не должен уступать материковому (естественному).
Подушка является искусственным основанием, она предназначена для замены «плохих» грунтов. В качестве материала для подушки чаще всего выступает смесь песка и щебня, которые имеют хорошие дренирующие свойства, мало сжимаются, не пучинятся. Песчано-гравийная подушка укладывается слоями по 100 мм, и каждый корж тщательно трамбуется виброплощадкой. Если применяется чистый песок, то его нужно проливать водой.
Необходимо периодически контролировать горизонтальность каждого слоя подушек.
На участках с неблагоприятным водным балансом, под плитой (подушкой) рекомендуют заложить несколько дрен для отвода воды.
Большинство технологических карт по изготовлению сплошных фундаментов предлагают под подушку расстилать геотекстиль, который не даёт песку и гравию заиливаться (читай терять важные для нас свойства).
Чтобы гидро- и теплоизоляция хорошо легла и не была деформирована массой бетона, верхняя часть подушки должна иметь максимально ровную плоскость. Некоторые производители плавающих фундаментов предпочитают даже сделать стяжку-подготовку из пескобетона.
Подушка накрывается плотной полиэтиленовой плёнкой, или другими гидроизоляционными материалами, которые при бетонировании предотвратят утечки цементного молока. Листы кладутся с нахлёстом и проклеиваются/спаиваются.
На гидроизоляцию укладывается слой утеплителя толщиной до 100 мм. Раньше применяли пенопласт, сейчас все перешли на экструдированный пенополистирол. Некоторые строители считают, что утеплитель — не является обязательным слоем, но он снижает теплопотери через плиту, не позволяет грунту под плитой неконтролируемо, неравномерно оттаивать даже под отапливаемыми помещениями. Если вы хотите применить тёплый пол — то не будете обогревать землю, а всё тепло пустите в дом. В технологических картах иностранных компаний утеплитель (и подушку) рекомендуют прокладывать за пределы плиты.
Трубы тёплого пола посредством специальной сетки раскладываются прямо на листы ЭППС, естественно, они никакими материалами не утепляются, чтобы лучше отдавать тепло. В этом слое могут также проходить некоторые трассы отопления — вот они ведутся в рукавах и теплоизоляторах. Все концы выводятся из приямка для коммуникаций, система кольцуется, опрессовывается. Под давлением закачанный в трубы воздух предотвращает деформирование их при заливке бетона.
Армирование — пожалуй, самая сложная операция при строительстве плавающих фундаментов. Здесь допускается больше всего ошибок, как технологических, так и конструкторских.
Начнём с главного. Согласно СП 52-103-2007 минимальный процент армирования железобетонной плиты составляет 0,3%. Считают его следующим образом: берут поперечный срез плиты и высчитывают его площадь, высчитывают суммарную площадь среза всех арматурных стержней, сравнивают эти показатели. Если металлоёмкость бетона недостаточна, то увеличивают диаметр арматуры или количество стержней (уменьшают шаг). Для толстых плит применяют третий ярус металла, расположеный в толще плиты. Практика показывает, что чаще всего достаточно уложить два слоя арматуры диаметром 12-14 мм, и шагом в 150-250 мм.
Не забывайте, что в нагруженных зонах (колоны, несущая стена внутри здания…) может понадобиться дополнительное армирование, осуществляемое прокладкой вспомогательных продольных стержней в пределах призм продавливания.
В зависимости от конструкции здания под несущие стены и колоны иногда есть смысл делать вертикальные выпуски арматуры (СП 52-103-2007), которые обеспечат дополнительную жёсткость системы «плита-надфундаментная часть».
Наличие защитного слоя бетона — обязательное условие качественного армирования. Сетки арматурного каркаса выставляются на специальных полимерных подставках-грибках. Грибки нижнего яруса — небольшие, около 4-5 см. Грибки промежуточные (между двумя сетками) имеют высоту, зависящую от толщины плиты, так чтобы над верхней арматурой оставалось ещё около 5 см бетона (защитный слой). Грибки располагают один над другим, их общее количество (шаг) должно обеспечить достаточную устойчивость каркаса к нагрузкам, возникающим при бетонировании.
Запрещено применять всевозможные подкладки из древесины, камня, металла.
Торцы каркаса, верхний и нижний ярус, рекомендуют (СП 63.13330.2012) связывать между собой П-образными элементами из арматуры. Арматурные стержни не должны контактировать с опалубкой, так как следует обеспечить защитный слой бетона толщиной не менее 40 мм.
Изготавливается каркас вязкой арматурных стержней проволокой. Допускается применение электродуговой сварки, но тогда необходимо использовать арматуру класса а500с, или аналогичную, с индексом «С».
Ввиду большого объёма работ по армированию, бывает целесообразно воспользоваться унифицированными сварными сетками заводского изготовления. Полученные после укладки стыки обязательно разводятся в «шахматном» порядке — стыки готовых сеток нижнего яруса армирования должны перекрываться целой сеткой верхнего яруса.
Опалубка плавающего фундамента собирается очень просто, необходимо только выровнять каждую сторону периметра. Обратите внимание, что бетона используется много, и давление на щиты будет довольно серьёзное — поэтому очень качественно разоприте их от грунта.
Опалубку следует изнутри обернуть полиэтиленом, чтобы не допустить утечек цементного молока через щели. Как вариант, можно возле опалубки проложить листы ЭППС, потом они надёжно «прилипнут» к бетону и обеспечат вертикальное утепление плиты.
Пенополистиролом также разделяют сопряжённые с домом постройки, для которых необходим свой фундамент (гараж, крыльцо, терраса…).
Отдельный маленький контур опалубки изготавливают для приямка под коммуникации.
Про опалубку и армирование можете почитать в статье «Ленточный фундамент. Часть 2: подготовка, разметка, земляные работы, опалубка, арматура» .
Нюансы изготовление монолита можно найти в нашей публикации .
Бетонирование необходимо производить за одну рабочую смену. Наиболее рационально будет заказать привозку бетона миксером и прямо из лотка заливать фундамент. Для бетонирования отдалённых участков можно применить самодельный жёлоб.
Бетон должен быть в обязательном порядке уплотнён глубинным вибратором.
Для изготовления плитных фундаментов используется бетон с характеристиками, которые регламентируются СП 52-103-2007. Большинство строительных компаний, производящих плавающие фундаменты, предлагают заказывать бетон со следующими эксплуатационными свойствами:
- класс прочности от В22,5 (марка не ниже М300);
- коэффициент водостойкости от W8;
- морозоустойчивость от F200;
- подвижность П-3;
- возможно, сульфатостойкий, если грунтовые воды высоко.
Учитывая отечественные реалии, частному застройщику лучше заказывать бетон, как минимум, на марку выше нормированной — будет больше шансов получить проектный класс прочности.
Далее следует производить манипуляции по уходу за бетоном. Когда плита наберёт 50-процентную прочность, опалубку можно снимать. Мы обстоятельно рассмотрели эти работы в статье «Ленточный фундамент. Часть 3: бетонирование, заключительные операции» , добавим, что на следующий день после заливки плавающего фундамента верхнюю плоскость плиты стоит затереть — это будет хорошая основа до монтажа любых напольных покрытий.
В Северной Европе и США плавающие фундаменты активно применяются уже более полувека, они временем доказали свою надёжность, функциональность и экономическую привлекательность. В нашей стране плиты тоже нашли своего застройщика. Из года в год сплошные фундаменты становятся всё популярнее, так как во многих случаях альтернативы им просто нет.
Турищев Антон, рмнт.ру
При всем современном разнообразии видов фундаментов и их преимуществах, многие строители бань отдают предпочтение все-таки монолитному. Ведь то, что цельно, всегда прочнее, чем сборные конструкции. Да и процесс строительства в таком случае в чем-то проще. И самый популярный фундамент – монолитная плита, которая настолько надежна, что на ней даже строят небоскребы.
Чем хорош такой тип фундамента?
Монолитные фундаменты всегда прочны и выдерживают большие нагрузки. Им не страшны ни неравномерные перемещения грунта, ни постоянные обильные осадки, ни жесткое промерзание и оттаивание. Баня будет попросту подниматься и опускаться вместе с фундаментом, не разрушая каких-либо опор. Ведь известно, что бетон работает только на сжатие – и отнюдь не на расширение. Вот почему фундамент в виде монолитной плиты практически незаменим для пучинистых и песчаных грунтов, где высок уровень грунтовых вод.
Да, для брусовых, каркасных и бревенчатых бань такой фундамент в некоторых случаях и роскошь – если грунт нормальный, то проще сделать ленточный неглубокого заложение. Вот только сама русская баня давно перестала быть просто избушкой – в моду входят собственные габаритные банные комплексы с бассейнами и целыми бильярдными. А под массивную парную плитный монолитный фундамент – то, что надо.
Разновидности конструкций монолитного фундамента
У монолитного фундамента есть несколько видов. Самый популярный – это плитный, который тоже подразделяется на просто плиту и плиту на ленте, похожую на перевернутую чашу, которая день ото дня становится все популярнее за границей.
Но в плане строительства бани пока лучше всего зарекомендовало себя именно такое устройство монолитного фундамента – монолитная плита простой схемы. Главное ее преимущество в том, что нет необходимости ставить его ниже глубины промерзания грунта – а это значительное сокращение расходов на строительные материалы и надежность при резких перепадах температуры воздуха.
Плитный монолитный фундамент по своей сути представляет собой сплошную железобетонную плиту, которая заглублена в грунт. И внешние, и внутренние стены бани строятся прямо на этой плите. А благодаря равномерному распределению всей нагрузки на площадь плиты давление на грунт минимизировано – здесь срабатывает тот же физический закон, когда человек в сапогах в снег проваливается, а на лыжах нет, потому что площадь давления уже больше. Конструкция плиты настолько универсальна, что подходит даже для откровенных торфяников и даже болот. А самое главное – в возведении такого фундамента практически исключены любые ошибки, а потому для частного строительства он подходит как нельзя лучше. В том числе – для бани, ведь объем земляных работ в этом плане минимален, а цокольный этаж парной не особо нужен.
Еще одна разновидность монолитного фундамента – это столбчатый монолитный, который возводится для легких бань. По сути, это единая конструкция из ростверка и сообщенных им столбов.
А вот ленточный монолитный фундамент с подвалом способен выдерживать достаточно большие нагрузки и хорошо себя чувствует в самых неблагоприятных климатических условиях благодаря тому, что отлично справляется с просадкой, оттаиванием и колебаниями грунта. По сути, это железобетонная полоса, которая идет по всему периметру здания. Она может быть мелкозаглубленной и заглубленной. Первый вариант подходит для бани из сруба и бруса, а вот второй – для кирпичных двухэтажных парных, обладающих немалым весом.
Этапы строительства железобетонной плиты
Процесс строительства монолитного фундамента куда более прост, чем сооружение сборных. Но есть важный момент: все используемые материалы должны быть самого высокого качества, ведь к монолитному фундаменту предъявляются более серьезные требования. Но при этом привлечения строительной техники не нужно!
Этап I. Подготовка участка
Первым делом нужно хорошо расчистить участок: убрать верхний слой грунта с растительностью, для чего можно нанять бульдозер.
Толщина такого фундамента, а вернее, именно монолитной плиты, может варьироваться от 15 до 40 см. Это зависит от характеристики грунта, веса будущей бани и того, чем она будет наполнена.
Этап II. Рытье котлована
Обычно котлован для такого фундамента роется на глубину 1,5 метра, оттуда вытаскивается глина и заменяется на гравий или песок. Выравнивать поверхность следует по строительному уровню – ни о каких уклонах и речи быть не может, иначе деформации и полного разрушения будущего фундамента не избежать.
Этап III. Монтаж опалубки
Иногда такие фундаменты строятся из готовых монолитных железобетонных плит, которые можно увидеть во время стройки в панельном доме. У них уже четко рассчитанное качество, однако для их монтажа придется вызывать кран и все равно делать поверх всего бетонированную стяжку. И такая конструкция окажется уже не такой жесткой, как абсолютно монолитная плита.
А для строящегося своими руками первоначально нужна опалубка. Для нее понадобятся доски толщиной не менее 25 мм плюс укосы. Саму опалубку ставить нужно с опорками – причем желательно изначально проверить жесткость всей конструкции. Это сделать можно элементарным ударом ногой – если опалубка сломается, то лучше на этом этапе, а не во время бетонирования.
Этап IV. Утепление и гидроизоляция
Здесь стоит упомянуть о шведской технологии строительства такого фундамента – она предполагает использование современных тепло- и гидроизоляционных материалов. Называется такое основание утепленной плитой, которая обладает потрясающими энергосберегающими свойствами при малых сроках строительства и небольших затратах. Для русской бани – самое то!
Этап V. Армирование
Следующим шагом монтируется арматура. Иногда на специальную сетку дополнительно крепят систему подогрева полов.
Арматуру лучше всего брать 16 мм - на крайний случай можно, конечно, 14 мм. Но рассчитать ее не так просто – лучше это сделать заранее.
Укладывать арматуру нужно крест-на-крест, в два ряда. Так получатся две сетки – одна снизу, в 5 см от поверхности песчаной подушки, а вторая – сверху, в 5 см от поверхности фундаментной плиты. Между прутьями в сетке должно получиться ровно 20 см. Вязать арматуру нужно обычной стальной проволокой.
Этап VI. Заливка фундамента
Заливать нужно в один прием, причем сам он должен быть только высокого класса прочности – от М300 по марке, с коэффициентом водонепроницаемости больше, чем W8 и морозоустойчивостью от F200 и показателем подвижности П3. Здесь есть важный момент – все используемые материалы должны быть самого высокого качества, ведь к монолитному фундаменту предъявляются более серьезные требования. Всего уйдет где-то не менее 20 кубов бетона.
Как только плита высохнет, бетонные полы в бане будут полностью готовы к отделке. В чем и самый большой плюс монолитного фундамента – минимум мороки, максимум результата!
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.
Под загородными и многоэтажными зданиями могут возводиться основания разных типов. К примеру, в некоторых случаях под домами заливаются прочные плитные фундаменты. Такие основания, в свою очередь, также могут классифицироваться на несколько типов. Перед началом заливки сплошного фундамента, конечно же, в обязательном порядке составляется его проект.
Необходимость применения
Плитные фундаменты являются одним из самых надежных типов оснований домов. Ленточные и столбчатые в этом плане они в любом случае превосходят. Однако площадь конструкции этого типа имеют очень большую. Представляют собой сплошные фундаменты цельную толстую плиту подо всем домом.
Обходится возведение таких сооружений, конечно же, очень дорого. К тому же, к примеру, при строительстве малоэтажного загородного дома основания этого типа, в отличие от других, нельзя залить бетоном с помощью кустарных средств. Цементный раствор в данном случае приходится заказывать готовый. Заливают жидкий бетон в опалубку при возведении такого фундамента из цистерны с помощью шланга. А это, конечно же, еще больше удорожает строительство основания.
Из-за дороговизны возводятся фундаменты сплошной плитой под домами достаточно редко. Целесообразным их строительство считается в основном только тогда, когда здание строится на нестатичных грунтах. В этом случае сплошная плита может сохранить целостность других конструкций здания при подвижках.
Также основания этого типа могут возводиться и под разного рода постройками небольшой площади. К примеру, иногда на таком фундаменте строят садовые беседки. Чаще всего под подобными конструкциями, конечно же, сооружаются основания все же столбчатые. Сплошной фундамент, однако, в данном случае также может стать решением неплохим.
Плита под беседкой или маленькой пристройкой, конечно же, будет иметь очень небольшие размеры. При малом заглублении бетона на нее уйдет не особенно много. К тому же и залить плиту под беседкой можно будет без использования спецтехники с помощниками — вручную за один раз.
Основные типы по способу заливки
При строительстве домов могут возводиться сплошные фундаменты:
незаглубленные;
малозаглубленные;
сильнозаглубленные.
Первый может использоваться только в тех местностях, где нет морозного пучения. Строят на незаглубленных фундаментах исключительно легкие дома небольшой площади. Толщина таких конструкций, в зависимости от типа почвы, может колебаться в пределах 30-50 см. Иногда на таких фундаментах возводят и тяжелые кирпичные дома. Но допускается использование незаглубленных плит-оснований под такими сооружениями только на скалистых грунтах.
Малозаглубленные фундаменты возводятся обычно при строительстве небольших частных домов. Котлован под них выкапывается очень неглубокий. В большинстве случаев при заливке такого основания на участке по разметке просто снимается верхний плодородный слой почвы. Сильнозаглубленные фундаменты возводятся только на пучинистых грунтах под тяжелыми зданиями.
Типы по конструкции
В этом плане различают сплошные фундаменты:
монолитные;
решетчатые.
Первый тип оснований представляет собой обычную бетонную плиту. Сплошные монолитные фундаменты являются наиболее простой и популярной разновидностью таких конструкций. Но на очень ненадежных грунтах могут обустраиваться также основания с ребрами жесткости. Последние заливаются непосредственно под плитой.
Иногда ребра у решетчатых оснований могут быть направлены и вверх. В этом случае стены здания на них возводятся примерно по такой же технологии, что и на ленточных фундаментах. При использовании этого типа сплошного основания в здании, помимо всего прочего, можно обустроить и подвал. Именно таким образом часто заливают, к примеру, сильнозаглубленные плитные фундаменты.
Проектирование
При разработке чертежей сплошного фундамента, конечно же, в первую очередь следует определиться с его толщиной. При возведении высотных городских домов такие расчеты делают исключительно специалисты с использованием разного рода формул.
В индивидуальном строительстве проект железобетонного сплошного фундамента для небольшого дома можно разработать и самостоятельно. Рассчитывать в данном случае, скорее всего, даже ничего не придется. Существуют стандартные показатели толщины таких оснований для тех или иных разновидностей построек, на которые можно ориентироваться в процессе составления проекта.
Так, к примеру:
беседки и легкие пристройки возводят на сплошных фундаментах толщиной 100-150 мм;
под легкими каркасными частными домами, а также одноэтажными бревенчатыми и брусчатыми чаще всего заливают основания этого типа на 200-300 мм;
под бетонными сооружениями или постройками из кирпича либо двухэтажными рублеными возводятся сплошные фундаменты толщиной 250-350 мм;
под двух- или трехэтажными домами из кирпича либо бетона полагается заливать плитные основания на 300-400 мм.
Сбор нагрузки
При желании, конечно же, самостоятельно можно сделать и более точный расчет сплошного фундамента при возведении загородного дома. Сбор нагрузок при заливке такой конструкции определяется с учетом:
на песчаных грунтах не учитывается;
на глинистых делится пополам;
на плывунах учитывается полностью.
постоянного давления от кровли, перекрытий, стен и пр.;
временных нагрузок — снеговых, мебели, людей.
Постоянную нагрузку рассчитывают в зависимости от использованных для сборки конструкций здания материалов и их параметров. Массу стен по нормативам полагается брать за вычетом проемов.
Вес самой плиты при выполнении расчетов сплошных фундаментов:
Снеговая временная нагрузка на фундамент определяется по таблице 10.1 СП. При этом параметр берется для данной конкретной местности. Равномерно распределенные нагрузки для жилых зданий принимаются в 150 кг/м 2 . Вес очень тяжелых предметов, размещать которые предполагается в доме, учитывается отдельно.
Выбор материалов
Рассчитывается сбор нагрузок на такие основания, таким образом, точно так же, как на столбчатые и ленточные фундаменты. Сплошной фундамент, как и любой другой, заливается в большинстве случаев, конечно же, из бетонной смеси. Определив толщину такого фундамента, можно легко рассчитать количество необходимого для его возведения материала.
Бетон для строительства сплошных оснований обычно используют марок В15-В25. Можно, конечно же, заливать плитные фундаменты и с применением более качественного и прочного раствора. Однако обычно это считается нецелесообразным из-за удорожания работ. Одним из безусловных плюсов плитных оснований в любом случае является повышенная прочность.
Помимо бетона, для возведения такого фундамента понадобятся также такие материала, как песок, арматурные пруты и гидроизолятор. Для сборки опалубки нужно будет приготовить доски. Использовать для создания заливочной формы плитного основания дома по нормативам полагается пиломатериалы толщиной не менее 30 мм. Перед заливкой раствора доски опалубки рекомендуется проложить полиэтиленовой пленкой.
Бетон и арматура
Рассчитывают количество необходимого для заливки такого основания материала, помимо толщины плиты, с учетом того, что:
по краям фундамент должен выходить за пределы здания минимум на 10 см;
стержни арматуры для плиты должны быть короче нее на 6 см;
устанавливаются стержни при заливке с шагом в 40 см;
песчаная подушка также должна выходить за пределы постройки на 10 см;
гидроизолятор при заливке укладывается с небольшим запасом.
В качестве гидроизолятора для заливки такого фундамента желательно использовать рубероид.
Порядок проведения работ
Заливаются плитные фундаменты в несколько шагов. Предварительно на участке выкапывается котлован проектной глубины.
На песчаную подушку на следующем этапе при обустройстве сплошного плитного фундамента устанавливается многоярусный арматурный каркас, связанный с использованием проволоки. Для того чтобы объемная сетка в последующем оказалась в толще бетона, на дне котлована предварительно располагают специальные пластмассовые подставки или бруски толщиной 5 см.
На заключительном этапе заливают в яму бетон из цистерны. В процессе укладки смеси вручную устраняют появляющиеся дефекты. Время от времени слой бетона в котловане протыкают лопатами для устранения воздушных пузырей. На заключительном этапе тщательно разравнивают поверхность плиты.
Для заливки решетчатого сплошного фундамента в котловане перед засыпкой щебня выкапывают продольные траншеи. Залитый в них бетон в последующем образует ребра.
Заключительный этап
После того как фундамент будет залит, плиту желательно накрыть полиэтиленовой пленкой. В дальнейшем в течение 2 недель плиту следует периодически смачивать водой. Это позволит избежать появления поверхностных трещин. Возводить стены на таком основании, как и на любом другом, разрешается только после полного созревания бетона. То есть примерно через 28 дней после заливки.