Монолитная плита фундамента: надежное основание для дома

Особенности

Строительство объектов на фундаментных основах в виде перевернутой чаши имеет свои плюсы и минусы:

работы разрешается вести на площадке с неглубоким нахождением грунтовой влаги. Полы объекта располагаются высоко, негативному воздействию воды не подвергаются. Для устройства защитного слоя рекомендуется применять пенополистирол или рулонные материалы для гидроизоляции. Использование щебенки мелкой фракции гарантирует обустройство отличного дренажа;
надежная дренажная система защищает фундаментную основу от вспучиваний почвенного состава. Отмостка с теплоизолирующим слоем не позволяет стенам помещений промерзать;
строительство объекта на монолитной основе в виде чаши ведется различными материалами.

Немаловажное достоинство такой фундаментной основы – экономический эффект. Суть в том, что средняя высота плит составляет двадцать сантиметров

Это означает, что для ее изготовления необходимо оптимальное количество растворной смеси, арматуры и других стройматериалов.

Полностью исключена необходимость выполнения дополнительных отделочных работ для поверхности пола. Снизу основы находится слой гидроизоляции, предохраняющий органы дыхания от радиоактивных компонентов, содержащихся в почвенном составе.

Монолитная плита

Этот вариант конструкции фундамента представляет собой комбинацию плитного и ленточного основания. Наглядно, хоть и упрощенно, его можно представить в виде плоской крышки коробки, перевернутой вверх дном.

Сначала строится лента, а поверх нее заливается монолитная плита таким образом, чтобы ее края опирались на ленту. Получается, что дом опирается на плитное основание, имеющее ленточный фундамент.

Такая комбинация позволяет объединить преимущества двух типов основания, получив в результате снижение нагрузки на ленту от перераспределения веса постройки и возможность ее усиления в участках наибольшей нагрузки.

Преимущества плиты состоят в низком удельном давлении на грунт, вызванном большой площадью опоры. Основание перемещается вместе с домом при возникновении подвижек почвы, не разрушаясь и не причиняя вреда постройке.

Лента, установленная под плитой, снижает возможность бокового смещения, сдвигающего платформу с песчаной подушки. Кроме того, появляется дополнительное усиление по периметру несущих стен, снижающее нагрузку на плиту.

Итогом такого объединения становится возможность снизить толщину плиты и площадь сечения ленты, взаимно усиливающих друг друга, что дает заметную экономию строительного материала.

К недостатками можно отнести необходимость тщательного обследования гидрогеологических условий участка, достаточно сложный инженерный расчет проекта и большое количество трудовложений, в частности — земляных работ.

Преимущества и недостатки

Важнейшим преимуществом плитного фундамента является его большая площадь опоры, что существенно снижает давление, оказываемое на грунт. Как следствие, исключается неравномерная осадка постройки и деформация стен.

Среди прочих достоинств можно отметить следующие:

Технология строительства щелевого … Ленточно щелевой фундамент Технология строительства щелевого … Технология строительства щелевого …

простота монтажа;
безопасность и долговременные гарантии прочности;
противостояние как наземным, так и грунтовым водам;
предотвращение движения грунта;
вероятность обустройства цокольного этажа;
применение плиты как основы пола первого этажа.

Определение нагрузок на основание

Итак, на раннем этапе проектирования, важно произвести расчет нагрузки будущего дома. Для этого необходимо обладать рядом познаний, включающих в себя следующие аспекты:

Тип грунта

Этот момент важно выяснить опытным путем. Для этого копается яма на глубину, примерно, до 2 м, изучается структура породы земли, состав, плотность и другие физические данные

Все это производится в соответствующей организации путем лабораторных исследований.
Материал, из которого планируется построить дом. Нужно понимать, что если перекрытие у вашего дома будет из плит, сам материал будет блок, пеноблок, газобетон, керамзитоблок, а также другие тяжелые варианты, то и фундамент должен выдерживать соответствующие нагрузки. В случае с использованием дерева и перекрытием из дерева, малоэтажных строений, нагрузка на фундамент будет снижена, что позволит неплохо сэкономить на обустройстве основания.

Учесть динамические и статические нагрузки. Что касается статических нагрузок, то сюда относятся давление стен, действующее давление крыши, цоколя, общей нагрузки мебели и прочей составляющей внутри дома. Что касается динамических нагрузок, то сюда определяют ту величину давления на фундамент, которая может либо понижаться с течением времени, либо возрастать. Например, к динамическим нагрузкам можно отнести давление снега на крышу.
Марка бетона

Очень важно определить марку бетона, что будет влиять и на прочность основания и на возможность эксплуатировать дом в разных условиях. Важно учесть, какая толщина монолитной плиты фундамента подойдет для вашего проекта.

Для каких грунтов подходит монолитное основание

Чтобы выяснить какой именно тип основания подходит в том или ином случае, проводят детально исследование грунтов. Только на основании полученных данных выносят окончательное решение:

Скальный грунт – идеальное основание для любого типа фундамента, представленное осадочными, скальными горными породами. Конечно, строить дом на монолитном основании можно, но нецелесообразно, невыгодно с экономической точки зрения. Скальный грунт сам по себе является отличным подспорьем, на который можно запалубить и более дешевый ленточныйтип. Поэтому дополнительное укрепление бетонным монолитом обоснованно не выгодно. Разве что подобное основание устраивается по желанию клиента.
Песчаный грунт – не самый надежный «товарищ» при укладке основания. Но строить на нем монолитную плиту под дом можно, даже нужно. К тому же при таких условиях, закладка подобного типа базиса обойдется дешевле в несколько раз нежели альтернативные варианты основания.
Глинистый грунт отличается нестабильностью, так как может содержать в себе довольно много воды, под действием которой глина просто выталкивает на поверхность заглубленные основания. К тому же в зависимости от количества имеющейся воды в грунте будет зависть его несущая способность, которая может быть разной даже на одном участке строительства. Мелкозаглубленный плитный фундамент хорошо подходит под такие условия, он способен выровнять различную несущую способность грунтов, при этом не принять на себя никаких деформаций, разрушений.
Болотистые и торфяные грунты самые сложные, «капризные» в плане строительства. Они способны разрушить любой тип фундамента, но только не плитный. Столбчатый и ленточный они просто выталкивают на поверхность или наоборот поглощают, от чего происходит их разрушение. «Плавающий» так «обращаться с собой не позволит». Он прекрасно сохранит свою несущую способность и форму.
Грунт с большим перепадом высоты – это запрещенный тип для монолитной плиты, так как она может просто съехать или лопнуть, что приведет к разрушению дома.

Целесообразность применения

Если сравнивать с другими фундаментами, то перевернутая чаша представляет собой достаточно крупное и дорогостоящее сооружение. Заливать такой тип основания застройщики вынуждены в следующих условиях:

при неглубоком протекании грунтовых вод;
на участке присутствуют пучинистые грунты;
слабые почвенные составы залегают на большую глубину;
строящееся здание имеет большую массу;
местность, отведенная под застройку, отличается высокой сейсмичностью.

Строительство фундамента в виде чаши обойдется в приличную денежную сумму.

Вполне естественно, что каждый заказчик стремится максимально сэкономить, для чего следует выполнить точные расчеты будущего основания. Но при этом необходимо помнить, что основная функция фундамента заключается в обеспечении надежности и устойчивости всего объекта.

Толщина монолита

Проектным решением определяются толщина плиты, размеры ребер жесткости. Для расчета толщины бетона пользуются определенными данными:

максимальным весом сооружения на квадратный метр основы;
расчетным сопротивлением почвенного состава;
несущей возможностью монолита с ребрами.

Расчетными действиями устанавливаются размеры плиты, класс и объем бетонного материала, количество металлической арматуры, параметры фундаментных ребер.

Практикой доказано, что имеющиеся в фундаментной основе ребра уменьшают толщину плитного монолита на десять – пятнадцать сантиметров.

На только что насыпанном грунте строить фундамент запрещается. Свежая насыпь не способна создавать необходимое расчетное сопротивление, и объект будет каждый год подвергаться усадке.

Внешняя грань несущей стены из кирпичного камня должна располагаться на расстоянии тридцати сантиметров от края монолитной плиты. Если планируется установка колонн, опорные оси должны располагаться на плане так, чтобы вектор под сорокапятиградусным углом от центра колонны не уходил за границу железобетонного массива.

Достоинства и недостатки конструкции

Свайно-ленточные сооружения пользуются популярностью в силу следующих достоинств:

возможность ведения строительства на проблемных грунтах, в том числе на болотистой местности и вечной мерзлоте;
экономичность, так как для создания основания требуется незначительный объем материалов;
простота технологии, возможность провести монтаж своими руками без привлечения техники;
устойчивость и надежность конструкции;
применимость для установки надводных сооружений при креплении в дно водоема;
буронабивные сваи изготавливаются из подручных материалов, что устраняет расходы на покупку заводских изделий и их транспортировку.

Главным недостатком является трата времени и средств на проведение геологического обследования территории строительства. Начинать его целесообразно только при наличии всех данных относительно типа, влажности и состава почвы. Отсутствует возможность обустройства подвала, владельцу готовой недвижимости необходимо тщательно продумать вопросы утепления и гидроизоляции нижнего уровня несущих конструкций. Без грамотной защиты от влаги опоры быстро придут в негодность, а это дорогостоящий и трудоемкий капитальный ремонт.

Характеристика плитных фундаментов

Монолитная жб плита фундамента имеет одно неоспоримое преимущество перед всеми прочими конструкциями — таковым является большая площадь опоры, благодаря которой невозможно опрокидывание здания. Однако при установке под уклоном, или при строительстве на размокающих грунтах, есть опасность скольжения. В таких условиях плиту проектируют с рёбрами жёсткости.

Мембрана вместо подбетонки

Благодаря большой площади опоры, давление на грунт оказывается минимальным: нагрузки распределяются равномерно, что препятствует образованию провалов. И всё это при том, что плита имеет самую высокую несущую способность.
Обеспечивается она за счёт монолита, не имеющего сопряжений, а так же точно рассчитанного армирования с солидным запасом прочности. Это и есть те самые качества, благодаря которым, несмотря на высокую стоимость, в малоэтажном строительстве чаще всего проектируется именно плита.
По отношению к ней часто применяется термин «плавающая», и вот почему. Локальным изгибам плита не подвергается. При естественных подвижках она перемещается вместе с грунтом, потому что даже на пучинистых почвах располагается практически на поверхности. Заглублять, конечно, можно, но только в том случае, когда в доме предусматривается подвал или цокольный этаж.
От того, что плита не заглублена, она менее надёжной не становится. Для нейтрализации сил пучения под ней часть активного грунта заменяется на песчано-щебневые смеси, неподверженные пучению.
Толщина насыпного слоя редко превышает 30 см, поэтому объём земляных работ при строительстве монолитной железобетонной плиты фундамента весьма скромен. Соответственно, и на устройство опалубки не требуется много материала, что даёт ощутимую экономию по сравнению с лентами глубокого заложения.
Высокий расход бетонной смеси и арматуры, необходимость обеспечения непрерывной заливки и использования спецтехники влекут удорожание конструкции. Однако выбор всё равно можно считать оправданным хотя бы потому, что в итоге мы имеем надёжный черновой пол. Бетонный пол, который приходится заливать по грунту при устройстве ленты, тоже требует определённых затрат, а тут такая необходимость вообще отпадает.
Плита может быть утеплённой, и не только слоями утеплителя под подошвой, но и включать в себя систему напольного подогрева. В таком случае проблемы промерзания и оттайки грунта под домом вообще отпадает. Эту технологию первыми придумали шведы, поэтому у нас она известна под названием шведской плиты УШП.

По всем статьям у плитного монолита сплошные преимущества — но при условии, что он будет грамотно спроектирован и правильно залит.

Проектирование

Что есть проектирование фундамента? Это составление модели воздействия изгибающих нагрузок, могущих повлечь крен здания. На основе этих нагрузок и должна рассчитываться толщина монолита, составляться схема его армирования – как локального, так и общего.

Как ни заманчиво составить чертёж самому или взять за основу чужой, уже готовый проект, делать это не советуем. Даже при беспроектном строительстве, которое довольно часто практикуется в частном секторе, фундамент всё-таки надо разрабатывать профессионально, на основе предварительно произведённых изысканий. Только тогда можно быть уверенным, что база дома получится и надёжной в эксплуатации, и экономичной по себестоимости.
По результатам расчёта, плита может оказаться как толщиной 400 мм, так и 200 мм. Это зависит от процента армирования, так как на одном и том же объекте можно реализовать разные решения

Правильно манипулировать арматурой может только специалист, и только он может найти оптимальное соотношение между ценой и прочностью.
При минимальной толщине плиты особое внимание уделяется локально нагруженным участкам – тем, на которые опираются колонны, стены и их пересечения, бетонные лестницы и кирпичные печи. При увеличении толщины монолита, локальных усилений может и не быть, но тогда общий каркас должен быть более «выносливым».
Арматура обеспечивает надлежащее сопротивление плиты продавливанию, а чтобы была возможность уменьшить её объём, в местах, подвергающихся усиленным нагрузкам, предусматривают обращённые в грунт рёбра жёсткости

У плит с глубоким заложением, рёбрами жёсткости являются стенки подвала, и обращены они не вниз, а вверх.

Контур фундамента (ж/б плиты) немного выступает за контур цоколя

Плюсы железобетонного монолитного фундамента

Подходит для нестабильных грунтов

Монолитная плита во время сезонных изменений пучинистых грунтов, сохраняет равномерное распределение стеновой нагрузки. Такие изменения могут возникать при сильных морозах и оттаивании, длительной влажности, при всех природных явлениях которые воздействуют на плотность и объемность почвы. Все здание, как единый конструктив, равномерно поднимается или оседает в зависимости от движении грунта, при этом сохраняется целостность несущих стен и самого фундамента. В отличие от ленточных фундаментов , которые неравномерно проседают при таких явлениях и дают трещины. Такое свойство плиты позволяет возводить дома на глинистых почвах и суглинках, торфянистых и склонных к заболачиванию, и даже на песчаных грунтах.

Характеризуется минимальным процентом усадки, которая происходит равномерно и безболезненно как для самого фундамента так и для всего здания.

плитный монолитный фундамент

Высокая несущая способность

В данном случае срабатывает обычные законы физики. Чем больше площадь распределения нагрузки, тем меньшее давление оказывается на основание и грунт. Все многоэтажные дома возводятся и прочно стоят на монолитном плитном или комбинированных со столбчато-свайными фундаментами.

плитный монолит хорошо подходит для тяжелых каменных домов

Долговечность

Грамотное устройство, с учетом особенностей грунта и поведения самой плиты во время эксплуатации, соблюдение требований технологии по утеплению, гидроизоляции, однородности бетонной смеси, достаточного объема гравийно-песчаной подушки и других базовых требований обеспечат прочность и целостность фундамента на многие десятилетия. В среднем, срок жизни качественного плитного фундамент считается вековым, то есть, на нем может прожить не одно поколение. В каждом населенном пункте достаточно много подобных памятников архитектуры, когда многоэтажное здание более 100 лет и даже до 300 лет стоит на бетонной плите. Но следует заметить, что любое долголетие еще зависит и от надлежащего ухода за строением.

многие памятники архитектуры более века стоят на монолитной плите

Высокая прочность

Это самый прочный фундамент из всех существующих разновидностей. Достигается за счет однородности и отсутствия слоистости тела плиты. В основании отсутствуют стыки и швы, то есть, нет слабых мест для проникновения разрушающей влажности в тело фундамента и появления трещин. Кроме того, равномерное распределение нагрузки по всей поверхности, снимает значительную часть давления на железобетон, что является плюсом к уровню прочности.

прочность достигается за счет монолитной целостности

Позволяет возвести цокольный этаж

Единственный фундамент, на котором рекомендуется возводить дом с цокольным этажом. Устраивается как основание для цоколя и служит фундаментом для всего дома.

Минимальные земляные работы

Свойственно для мелкозаглубленных фундаментов, без наличия цоколя. Устойчивость к изменениям свойств грунта позволяет выполнять монтаж прямо на поверхности почвы без заглубления, предварительно очистив участок и выровняв его. Такие работы можно выполнять самостоятельно без строительной техники.

для мелкозаглубленной плиты не проводятся объемные земляные работы

Простая технология возведения

В условиях дефицита средств для возведения фундамента и наличия свободного времени, часть работ можно выполнить своим силами, без привлечения техники и специалистов. В простой технологии устройства плитного фундамента можно легко разобраться. Такие работы как засыпка гравийно-песчаной подушки, подготовка котлована для заглубленных фундаментов, армирование, устройство опалубки, может выполнить любой новичок. Используя специальные формулы или онлайн калькулятор, при наличии весовых расчетов будущего дома, можно самостоятельно рассчитать размеры и объемы фундамента, примерное количество материала и его стоимость. Конечно, такие работы как подготовка бетона и его заливку лучше выполнять за один раз с привлечением специальной техник, с целью достижения однородности плиты.

заливка монолитного фундамента бетононасосом

Сокращает внутренние половые работы

Плита фундамента уже служит как черновое основание пола в доме. На него можно укладывать финишное половое покрытие: линолеум, ламинат, паркетную доску и если потребуется, защитные материалы, такие как гидроизоляция и утеплитель. Подробнее про свойства ламината в статье: «Что такое ламинат. Структура и свойства»

плитный фундамент уже является черновой стяжкой для полов в доме

Преимущества плитного фундамента

Среди всех существующих видов фундаментов плитное основание по праву считается одним из самых надежных. Монолитный фундамент универсален, он может возводиться практически на любых видах почвы, в отличие от ограниченных в применении ленточных и свайных оснований.

Плитные фундаменты отлично подходят для строительства домов на следующих типах грунтов:

Торфяных;
Песчаных;
Болотистых;
На местности с высоким уровнем расположения грунтовых вод;
На грунтах склонных к сезонному пучению.

Пучение — это склонность грунта к изменению своего объема в холодное время года. Происходит это по причине замерзания грунтовых вод (влага при кристаллизации увеличивается в объеме), в результате чего расположенные в грунте конструкции просто выпирает наружу.

Рис. 1.2: Трещины в цоколе и стенах дома — характерный результат морозного пучения грунта на фундамент

Пучение является главным врагом большинства фундаментов — зимой, когда почва промерзает, силами пучения их выпирает из почвы, а летом, когда грунтовые воды оттаивают, происходит усадка основания. Такие колебания оказывают на фундамент сильнейшие динамические нагрузки, в результате которых основание разрушается, происходит растрескивание стен дома и постройка постепенно переходит в аварийное состояние.

Совет эксперта! За счет большой массы и прочности плитный фундамент обладает высокой устойчивостью к выталкивающим воздействиям и динамическим нагрузкам на изгиб и разрыв, в результате чего такое основание без проблем переносит сезонные пучения грунта.

Среди достоинств плитного фундамента также можно выделить:

Высокая несущая способность — по данной характеристике плитные фундаменты не имеют конкурентов, на таких основаниях могут возводиться как одноэтажные, так и многоэтажные дома из тяжелых стройматериалов — кирпича, бетона, газосиликата;
Плитный фундамент дает возможность обустроить полноценный цокольный этаж;
Технология возведения плитного фундамента достаточно проста, она без проблем может быть реализована своими руками;
Монолитная фундаментная плита обладает максимальной долговечностью среди всех типов фундаментов, срок ее службы превышает 150 лет;
Обустройство плитного основания не предусматривает большого количества земляных работ, так как глубина заложения плиты минимальна.

Важно! Вот почему важно сравнить характеристики фундаментов перед выбором основания: перейти. Это интересно: Гидроизоляция фундамента рулонными материалами: разбираем главное

Это интересно: Гидроизоляция фундамента рулонными материалами: разбираем главное

Технология строительства монолитного фундамента своими руками

Посмотрим, как монтируется конструкция утепленной шведской плиты (УШП). Она возводится с использованием следующих строительных материалов:

Бетона, расчет которого производится из расхода 0,2-0,25 кубометров материала, и его величина зависит от толщины фундамента.
Песка, щебня и гравия, которые формируют подушку под монолитное основание.
Армированной полиэтиленовой пленки и геотекстиля, которые берутся из расчета площади основания, добавив 25 % на перехлесты.
Пенополистирола – утеплителя, количество которого понадобится из расчета 0,4-0,5 кубометров на 1 квадратный метр основания.
Арматуры. Стандартная монолитная плита строится с использованием арматуры, имеющей диаметр 10-12 мм, из расчета 15 погонных метров на квадратный метр основания. При заливке монолитного фундамента с ребрами используется дополнительно арматура, диаметр которой 12-14 мм (5 погонных метров на квадратный метр основания).
Обрезной доски, из которой строится опалубка.
Вязальной проволоки, которой соединяются части арматурного каркаса.

В заключение: полезные советы специалистов

Если вы усвоили, как рассчитать толщину фундамента, то все равно важно не забывать о почве. Если почва имеет пучинистую структуру, то она способна опуститься и подняться до 5 см за год

Это чревато последствиями, поскольку фундамент будет играть, что может привести к образованию трещин в основании.

Что касается арматуры, то лучше всего связывать ее между собой проволокой. Как мы и говорили раньше, даже в полностью застывшем бетоне, связанная арматура может немного «играть», что делает ее подвижной. Это сохранит общую структуру основания, и не позволит появиться трещинам. Не экономьте на материале, особенно на бетоне и на количестве арматуры. Помните, что снижая диаметр арматуры на 1 порядок, вы теряете до 5-8% несущей способности основания.

Заливать бетон на землю без песка тоже нельзя. Не забывайте утрамбовать подушку. Постарайтесь залить бетон за один день, поскольку это позволит добиться большей прочности конструкции. Учитывайте, что минимальная толщина фундамента в виде монолитной плиты не может быть менее 15 см.