Как определить необходимую толщину фундаментной плиты?

Свой собственный дом – это прекрасно, особенно если он построен собственноручно для своей семьи. Но для того чтобы постройка была качественной, нужно начинать все делать правильно с самого фундамента. А начинается все с замеров, котлована и подготовительных работ.

Как рассчитать плитное основание под дом?

Расчет плиты фундамента сводится к определению толщины монолита. Чтобы получить искомое значение, нужно выполнять ряд последовательных действий:

  1. Определить тип грунта под будущим зданием.
  2. Посчитать суммарные нагрузки от сооружения, с учетом веса снежного пласта на крыше и приблизительного веса людей.
  3. Рассчитать удельное давление конструкции на грунт.
  4. Найти оптимальный объем и определить потребность в количестве бетона.
  5. Округлить полученное значение до числа, кратного 50 мм. Сравнить полученные характеристики со справочной информацией (разбег не должен быть больше 25%).
  6. Выбрать марку бетона.
  7. Проверить условие сохранения устойчивости плиты на опрокидывание.

Все расчеты основаны на грамотном определении типа грунта и суммировании всех нагрузок. Чтобы не ошибиться в геологическом анализе, работу можно доверить узконаправленным специалистам. Расчет нагрузок и проверку на опрокидывание ведут проектировщики, но можно доверить задачу компьютерным программам или самостоятельно выполнить ряд расчетов.

Факторы, влияющие на толщину плитного фундамента

Этот тип основания относится к «плавающим», т.е. способным воспринимать и равномерно перераспределять нагрузки. В частных постройках толщина варьируется от 15 до 35 см, изменение в меньшую сторону не допускается по причине риска раскола плиты под воздействием собственного веса здания, в большую – из-за экономической нецелесообразности, увеличения общей массы и потери подвижности. Главным критерием влияния служит тяжесть конструкций, при использовании кирпича или плотных стройматериалов высота плитного фундамента возрастает на 5-10 см в сравнении с домами с газобетонными или каркасными стенами.

Вторым учитываемым фактором идут размеры будущей постройки. Следует помнить, что все фундаменты выдерживают не только нагрузку на сжатие, но и на изгиб, экстремум приходит на середину. Чем больше длина наружных стен, тем выше риск раскалывания монолитной плиты. Частично эта проблема решается увеличением числа внутренних перегородок с несущими способностями, но для полного исключения риска приходится наращивать толщину самого фундамента. Как следствие, при строительстве на узких участках составление проекта и выбор основания лучше доверить специалистам.

Помимо веса и типа здания при расчете фундаментной плиты (в том числе для проверки ее целесообразности) учитываются особенности грунта: глубина промерзания, несущие способности, однородность и уровень подземных вод. При высокой плотности слоев подбирается мелкозаглубленный вариант, в этом случае для его заложения достаточно вынуть около 50-70 см земли, единственным недостатком такого исполнения является отсутствие подвала. На неустойчивых грунтах фундаментная плита размещается ниже глубины промерзания на 60 см, тогда увеличивается вес постройки и на конструкцию действуют повышенные нагрузки.

Интенсивность влияния подземных вод учитывается при подборе марки бетона, материалов гидроизоляции и толщины дренажной подушки, при значительных рисках подтапливания целесообразно выбрать другой тип основания или провести его утепление влагостойкими материалами.

Функции подбетонки

Бетонная подготовка под фундамент представляет собой прослойку из тощего бетона между щебеночной или гравийной подсыпкой и материалом основной конструкции. Ее толщина находится в пределах 10 см.

Основная функция подбетонки — обеспечить надежное опирание фундамента здания:

  • при слабых грунтах;
  • вблизи откосов, насыпей и склонов;
  • при высокой сжимающей нагрузке от сооружения;
  • в сейсмоопасных регионах.

В этих случаях проводят расчет размеров подбетонки по нормативам — СНиП , Строительным правилам , В них указаны основные принципы подбора состава бетона, устройства подготовительного слоя, установки арматурного каркаса, производства работ.

Дополнительные функции бетонной подготовки заключаются:

  • в удобстве монтажа сборных конструкций по выровненной поверхности;
  • в точности установки арматурных каркасов при устройстве монолита, так как по подушке из щебня их гораздо сложнее выставить по горизонтали;
  • в создании дополнительного защитного слоя от почвенной влаги, разрушающей основные конструкции;
  • в экономичности расходования бетона высокой марки при укладке его на выровненное плотное основание из недорогого материала;
  • в препятствовании протеканию цементного молока из свежезалитого раствора основной конструкции фундамента, гидратация зерен вяжущего проходит полноценно, марка бетона не теряется.
Читайте также:  Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте

Подготовку из бетона целесообразно устраивать под массивные и масштабные сооружения. Легкие каркасные или небольшие здания на ровном рельефе и плотных почвах возводят по уплотненной основе — песчано-щебеночной подсыпке. Ее назначение — защита от промерзания, отвод почвенной влаги, предотвращение пучения грунта.

Подушки из других материалов под основание фундамента

Максимальная толщина песчаной подушки принимается равной трехкратной ширине ленты. А обычная толщина — около 20 см. Допускается для заполнения основания траншеи под ленточный фундамент или котлована применение других материалов, не пучинистых, устойчивых к усадке. Хороша в использовании подушка из щебня. она намного качественнее подушки из песка. Фракция щебня намного крупнее (от 20 мм) и лучше противостоит пучению и усадке фундамента. Для устройства подушки из щебня необходимо предварительно сделать отсыпку траншеи или котлована крупнозернистым песком слоем до 20 см. То есть, делается сначала песчаная подушка, а сверху щебневая. Песок хорошо трамбуется, затем засыпается щебень, его слой до 25 см и тоже хорошо трамбуется. Между щебневыми фракциями должен быть минимальный зазор. Также как и для утрамбовки песка, для щебня применяется виброплита. Площадь щебневой подсыпки должна превышать площадь основания фундамента на 20 см в каждую сторону. Щебневая подсыпка должна оканчиваться на нулевой отметке фундамента, именно отсюда начинается заливка бетоном. Если песчаная подушка используется не всегда, то для индивидуальных застроек щебневая подушка используется при любой этажности строения и из любых материалов.Подушка под фундамент из бетона самая надежная и прочная из перечисленных, но по себестоимости она намного выше. Изготовление ее происходит следующим образом:• На предварительно подготовленное дно траншеи или котлована, засыпанное щебнем, выровненное и утрамбованное, по периметру устанавливается опалубка. Ее высота соответствует высоте слоя бетона (около 30 см). • Подушка под фундамент из бетона армируется прутом до 12 мм толщиной, для большей прочности и надежности. • По завершении подготовительных работ производится заливка подушки под фундамент бетоном, с последующей трамбовкой глубинным вибратором. Площадь бетонной подушки должна превышать площадь фундамента на 20 см в каждую сторону.Используемые инструменты:• Уровень;• Шнур;• Виброплита;• Глубинный вибратор;• Молоток;• Лопаты;• Сварочный аппарат;• Болгарка;Подушка под фундамент из бетона обладает, несомненно более высокими прочностными качествами и способна выдерживать не только индивидуальные коттеджи любой этажности, но и быть опорой многоквартирным зданиям.

Зачем измерять толщину плитного фундамента

Помимо толщины для расчета плитного фундамента нужно определить:

  • периметр (длину всех сторон) основания;
  • площадь плиты, включая термо- и гидроизоляцию;
  • площадь боковой поверхности;
  • количество бетона;
  • вес бетона;
  • нагрузку на почву;
  • диаметр арматуры в сетке;
  • диаметр вертикальных прутьев арматуры;
  • размер ячейки сетки;
  • нахлест арматуры;
  • общую длину арматурных прутьев;
  • общий вес арматуры.
Зачем измерять толщину плитного фундамента

Для расчета количества бетона, необходимого для заливки плитного фундамента, из общего объема вычитается объем закладываемой термоизоляции.

Руководство как соорудить подушку под фундамент

На снимке схема фундамента на песчаной подушке

Технические характеристики

Наиболее часто используемые подушки делают из песка. Как правило, они необходимы в тех случаях, если фундамент устанавливается на слабые грунты, у которых низкий расчет сопротивления, и они не в состоянии быть хорошей опорой и основанием для фундамента. Песчаные подушки под фундамент обладают рядом достоинств:

  1. При помощи песка заменяется проблемный грунт непосредственно под самим фундаментом;
  2. Даже тонкий слой песка способен выровнять дно выкопанного под фундамент котлована или траншеи. Данный момент имеет важное значение для проведения дальнейших работ.
  3. Подушка из песка отлично противостоит сжатию и благодаря этому свойству служит прекрасным посредником между основанием из грунта и самим фундаментом. Песчаная подушка снижает нагрузку и давление на грунт, лежащий ниже под котлованом, а также защищает железобетонный фундамент от излишней влаги. Кроме этого, препятствует просадке здания.

Для того чтобы определить необходимые размеры песчаной подушки, следует спроектировать сам фундамент. Так толщина подушки определяется исходя из характеристик конкретного фундамента. Средняя толщина, как правило, составляет от 10 до 20 см.

Если песчаная подушка рассчитывается под ленточный фундамент, то максим толщина должна быть равна ширине ленты, умноженной на три. Для расчета ширины песчаной подушки используется ширина основания фундамента с добавлением расширения в верхней части подушки на 20-25 см.

Руководство по устройству свайных фундаментов здесь: -fundamenta/svajnyj/ .

Толщина подушки под плитный фундамента в среднем составляет 0,5 метра. Для такого фундамента подушка состоит не только из песка, здесь добавляется щебень. Соответственно, на дно под фундамент сначала насыпается щебень слоем толщиной около 20 см, и далее сверху 30 см песка.

Эти данные ориентировочные, толщина подушки может меняться в зависимости от характеристик имеющегося грунта и от веса самого здания.

Читайте также:  Бетонный пол в деревянном доме: как залить, пошаговый план

Если планируется строить небольшой деревянный дом, который мало весит, то будет достаточно подушки толщиной в 15 см, а для тяжелых кирпичных и многоэтажных домой как раз будет необходим слой песка с щебнем в 50 см.

Щебень необходим для компенсации пучинистости грунта, а также его низкой плотности. Кроме этого, щебень является прекрасным дренажным инструментом, который необходим на глинистых почвах, где уровень грунтовых вод достаточно высок.

Щебень для подушки должен использоваться средних фракций для достижения максимальных полезных качеств. Песок же наоборот необходимо использовать только крупных фракций, в противном случае ухудшится сопротивление сжатию и фундамент может сильно осесть.

Существует несколько видов подушек под фундамент:

Устройство и расчет

Для правильного расчета песчаной подушки сначала рассчитываются объемы необходимого материала. Читайте руководство как сделать фундамент для теплицы. Берем площадь будущей постройки и умножаем на проектную толщину песчаной подушки.

Для примера можно взять постройку, ширина которой составляет 6 метров, а длина – 8 метров, а средняя толщина подушки равна 20 см. Соответственно нам потребуется: 6*8*0,2 = 9,6 кубических метров песка.

Но нам еще необходимо учесть плотность материала, которая уменьшится при утрамбовке, соответственно лучше полученную цифру увеличить на процентов 15 (9,6*1,15 = 11 куб. м). В результате мы имеем необходимый объем материала для устройства подушки под фундамент.

Как сделать?

Сооружение песчаной подушки достаточно просто выполнить:

  • подготовка подушки под фундамент заключается в определении типа грунта и уровня грунтовых вод. Если грунтовые воды расположены высоко, соответственно делается предварительно дренаж;
  • затем выкапывается котлован либо траншея;
  • на дно слоями насыпается песок средней фракции, здесь же производится заливка подушки. Насыпая каждый слой, песок необходимо хорошо выровнять и утрамбовывать при помощи воды и виброплиты;
  • армирования подушки производится в том случае, если подушка планируется бетонная монолитная. Чаще всего такая подушка используется при ленточном фундаменте и армируется ее подошва с помощью металлических сеток.

Смотрите на видео рекомендации по устройству песчаной подушки фундамента:

Как видно из всего описанного, устройство и сооружение подушки под фундамент достаточно просты. Главное соблюдать технологию, поэтапность и все рекомендации. В таком случае прочность и долговечность возводимого здания обеспечены.

Положительные и отрицательные стороны монолитной плиты

Если бы фундаментная плита была лучшим решением, то ее бы использовали абсолютно для всех построек. Как и любой тип основания, монолит имеет свои минусы и плюсы.

Начать стоит с плюсов. К ним можно отнести максимальную прочность среди других конструкций, долговечность (постройка на плите может простоять до 150 лет). Применять монолит можно к разным типам сооружений. Если выбирается глубокозаглубленное устройство фундамента, то плита становится полом для первого, подвального или цокольного этажа в доме.

К недостаткам можно отнести дороговизну работ, ведь материала для фундаментной плиты нужно куда больше, чем для стандартного ленточного или столбчатого основания. Также оттолкнуть усложненный расчет, который просто обязывает обратиться в строительное бюро. И последнее – это трудоемкость процесса, ведь рабочим предстоит выполнить большой объем земляных работ.

Чтобы строительство нового дома своими руками через пару лет не переросло в капремонт, нужно позаботиться о правильном фундаменте. От него требуется не только выдерживать вес постройки – с этим-то проблем обычно и не возникает. Гораздо труднее компенсировать влияние излишне подвижного грунта на стены. На сложных участках со слабой почвой с этой задачей может справиться только фундамент монолитная плита.

По сути это всего лишь железобетонная «подушка», на которой и стоит дом. Благодаря максимальной площади опоры нагрузка от строения передается на грунт уже в распределенном виде, а давление уменьшается в несколько раз. И чем шире окажется «пятно контакта» на схеме, тем оно ниже. Это свойство позволяет применять плитный фундамент там, где вес постройки превышает несущую способность почвы.

Еще один случай, когда без сплошного основания не обойтись – пучинистые грунты (пески, супеси, все глинистые типы). Сюда же можно отнести обводненные и заболоченные зоны. Использование на таком участке монолитной ленты приведет к тому, что одна часть дома в сезон будет подниматься, другая опускаться, а несущие стены просто станут работать на разрыв. И если упругое дерево подобные нагрузки еще способно переносить, то кирпичные или блочные постройки от такого обращения быстро пойдут трещинами.

Выход – та же монолитная плита. Помните картинку из учебника физики, где спичечный коробок качается на волнах, но не двигается? По такому же принципу будет работать и плоский фундамент. Грунт может поднимать или опускать его, а дом останется неподвижен относительно бетонной плоскости.

Читайте также:  Как правильно сделать столбчатый фундамент своими руками

Это два исключительных случая, когда применение монолитной основы экономически оправдано. В любой другой ситуации от него лучше отказаться в пользу более дешевых металлических свай или бетонных лент. Впрочем, это лишь вопрос денег – других ограничений нет. Цена фундамента под ключ даже небольшой толщины в 25 см начинается от 3600 руб/м 2 , более мощная плита потянет уже на 4000-5200. И даже устройство монолитного основания своими руками выйдет лишь вдвое дешевле, так как главная статья расходов – это закупка и доставка стройматериалов. А их как раз потребуется немало.

Бетонная подушка

Бетонная фундаментная подушка отличается самой высокой несущей способностью, она может применяться на различных грунтах. К недостаткам такого слоя можно отнести относительно высокую стоимость, но во многих случаях альтернативы такой конструкции не существует.

  • После подготовки котлована необходимо устроить черновой слой из щебня, его толщина должна составлять 10-15 см. Трамбовка этого слоя является обязательной, при этом максимальное качество может обеспечить только применение виброплит.
  • Вдоль всей будущей подушки монтируется опалубка, лучше всего ее делать из деревянной доски. При этом стоит контролировать высоту верхней части опалубочной конструкции, она должна соответствовать нулевой отметки фундамента. Устройство бетонной подушки требует значительной прочности опалубки, поэтому она должна быть надежно укреплена при помощи различных распорок.
  • Повысить устойчивость к нагрузкам, прочность, а так же долговечность подушки можно путем применения ее армирования. Для этого применяется металлическая арматуры, которая увязывается в виде сетки. Размер ячейки и диаметр арматуры зависит от требований, которые будут предъявляться к конструкции, обычно применяют прутья 8-12 мм, а шаг вязки составляет 150-200 мм.
  • Выполняя армирование подушки фундамента, следует соединять прутья арматуры именно при помощи вязальной проволоки, сварка может значительно ухудшить несущую способность.
  • После того как опалубка заполнена бетонной смесью, необходимо выполнить ее уплотнение, для чего применяются специальный вибратор (булава). Это позволит удалить из смеси воздух и увеличить плотность бетона.
  • По завершению трамбовки поверхность подушки выравнивается по уровню опалубки. После начала застывания смеси необходимо накрыть ее пленкой или рубероидом, при жаркой погоде следует выполнять и ежедневное увлажнение подушки. Эти мероприятия позволят предотвратить растрескивание поверхности.
Бетонная подушка

Бетонные конструкции являются самыми надежными, поэтому на этом этапе не стоит экономить. Применяться такая подушка может для любых типов зданий.

Засыпка и трамбовка

Песчаная подложка ― промежуточное звено, соединяющее основание постройки с грунтом.

Насыпая, необходимо соблюдать технические требования:

  • Делать откосы крутизной 1:1,5;
  • Укреплять посевом травы, одерновкой и другими доступными способами;
  • Следить, чтобы размеры в верхней части совпадали с габаритами наружной стороны возводимого здания, увеличенными на величину бермы (1,5 м);
  • Выполнять уклон не менее 3° от центра к наружному периметру.

Трамбуют песчано-гравийную смесь виброинструментами. В их числе:

  • Вибронога. Приводится в действие дизельным или карбюраторным двигателем. Используется на площадках с ограниченным пространством, например, при устройстве подложки для фундамента. Рабочим органом аппарата является пята длиной 33 см, шириной ― от 15 до 30 см.
  • Виброплита. Применяется в обустройстве основания плитного типа.
  • Виброкаток. Используется для уплотнения песочной прослойки на больших стройплощадках.

Плита под гараж: когда применяют такой фундамент?

Монолитная плита под гараж – отличный фундамент на любом грунте. В случае подвижной почвы конструкция (ведь не зря ее называют плавающая) либо слегка смещается вместе со слоями земли, либо гасит движение — гараж остается целым, трещин в полу и стенах не возникает. На рыхлом грунте монолитная плита защищает конструкцию от неравномерной усадки.

Если высокий уровень грунтовых вод, то монолитный фундамент, при грамотном обустройстве гидроизоляции, надежно защищает гараж от влаги.

Плита под гараж: когда применяют такой фундамент?

Фундамент-плита под гараж подойдет для любого вида строительства: кирпичного, железного, каркасного, деревянного. Монолит – прочное основание, которое выдерживает не только вес любых стен, но и массу любого автомобиля. При правильном расчете площади и уровня заглубления монолитная плита может быть фундаментом для маленьких одноэтажных гаражей и для двухэтажных конструкций большой площади.

Преимущества плитного фундамента под гараж:

  • компенсирует любые сложности грунта;
  • прост в изготовлении и отделке;
  • предотвращает проникновение грызунов через пол;
  • обеспечивает сухость помещения даже при высоком залегании грунтовых вод;
  • является хорошим полом, выдерживающим вес любого авто;
  • позволяет установить систему отопления теплый пол.

Недостатков у монолитного фундамента для гаража мало:

Плита под гараж: когда применяют такой фундамент?
  • возможность сползания плиты, если гараж будет располагаться на склоне;
  • большой расход арматуры и бетона;
  • невозможность обустройства смотровой ямы.