Как построить плитный фундамент своими руками по технологии

Арматура плиты перекрытия используется для создания надежного армирования железобетонных плит и придания прочности конструкции при воздействии нагрузок на изгиб. Благодаря данному методу упрочнения удается обеспечить равномерное распределение давления на фундамент и уменьшить расходы на возведение здания, так как в процессе выполнения работ нет необходимости использовать спецтехнику, а все расчеты вполне реально выполнить самостоятельно, на основе формул нормативной документации.

Плюсы и минусы плитного фундамента

По большому счету такое основание является усовершенствованным вариантом ленточного фундамента, обладающим повышенной несущей способностью. Плитный мелкозаглубленный монолит выгодно отличается следующими достоинствами:

  • Подходит для участков, где почва отличается повышенной пучинистостью. Если грунт подвижный, то укладка ленточного фундамента невозможна. В свою очередь плитный фундамент на пучинистых грунтах, в моменты промерзания и отмерзания почвы, будет подниматься и опускаться равномерно, не разрушаясь при этом.
  • Оказывает пониженное давление на грунт.
  • Не подвержен деформациям и усадке.
  • Требует минимальных усилий и земельных работ при подготовке основания (для подготовки котлована потребуется снять совсем тонкий слой грунта).

Помимо этого, монолитный плитный фундамент можно использовать как готовый пол, в основание можно сразу интегрировать систему обогрева.

Однако, существуют у плитного фундамента как плюсы, так и минусы. К последним относится высокая стоимость строительных материалов, которые потребуются для такого сооружения. Однако, учитывая, что при закладке монолитного основания вы получаете два в одном (фундамент и пол), то суммы будут не так сильно разниться.

При грамотном расчете плитного основания и правильной укладке слоев «пирога» вы построите дом, на любой почве.

Виды перекрытий

В зависимости от конструкции каркаса перекрытия монтируются деревянные и железобетонные. Последние в свою очередь делятся на:

  • стандартные железобетонные плиты различных конструкций;
  • монолитное перекрытие.

Преимущество готовых армированных плит в профессиональном изготовлении согласно требованиям СНиП: меньший вес за счет наличия сформированных при заливке полостей. По количеству и форме внутреннего строения плита бывает:

  • многопустотной – с круглыми продольными отверстиями;
  • ребристой – сложный профиль поверхности;
  • пустотной – узкие, фигурные панели используются как вставки.

Уже готовые плиты перекрытия оправдывают свое применение при крупном строительстве, например при возведении высотных домов. Но они имеют свои недостатки при укладке:

  • наличие стыков;
  • использование грузоподъемной техники;
  • подходят только под стандартные размеры помещений;
  • невозможность создавать фигурные перекрытия, отверстия для вытяжек и др.

Монтаж перекрытий из плит обходится дорого. Надо оплачивать транспортировку спецавтомобилем, загрузку и монтаж подъемным краном. Чтобы дважды не вызывать спецтехнику, желательно с машины плиты сразу монтировать на стены. Если рассматривать индивидуальное строительство небольших коттеджей и домов, то специалисты рекомендуют самостоятельное изготовление перекрытий. Заливка бетонным раствором производится непосредственно на месте. Предварительно сооружается опалубка обвязки и армированная сетка.

Виды монолитного перекрытия из железобетона

Балочное перекрытие представляет собой плиту и балки (ребра). При больших пролетах (более 6 м) необходимы промежуточные опоры, которые выполняют в виде прогонов или колонн, выполненных из монолитного железобетона.

Кессонные перекрытия – одна из разновидностей балочного перекрытия. Оно представляет собой плиту и две взаимно перпендикулярных по направленности балки, находящиеся в нижней зоне. Такая конструкция создает снизу прямоугольные углубления, именуемые кессонами.

Если коротко сказать, то при расчете этого вида перекрытия производится перераспределение арматуры и бетона в конструкции (плита – ребра). Это позволяет получить экономию материала, осуществлять перекрытие больших пролетов. Но это тема уже другой статьи.

Кессонные перекрытия распространены в основном за рубежом при возведении зданий общественного назначения с подвесными потолками.

Монолитные безбалочные перекрытия из железобетона – это сплошная плита, опирающаяся на стены или колонны, которые находятся друг от друга на расстоянии 5 – 6 метров.

Толщина плиты принимается по расчету и варьирует в пределах 120 – 250 мм. Применение этих железобетонных перекрытий, опирающихся на колонны, позволяет добиться гораздо большего разнообразия объемно – планировочных решений.

Балконные плиты, выполненные совместно с монолитным перекрытием и являющиеся его частью, обладают большей прочностью и долговечностью по сравнению с их сборными аналогами.

Все элементы обоих видов перекрытий связаны едино между собой. Размеры сечения каждого элемента, потребное количество арматуры определяется расчетным путем в каждом отдельном случае.

Читайте также:  Как заделать швы между плитами перекрытия — читаем по пунктам

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Прежде, чем приступить к изготовлению плиты, желательно сделать ее расчет. Дальше будет выполнен пример расчета плиты междуэтажного перекрытия на прогиб.

Исходные данные для расчета

Размер здания с монолитным перекрытием возьмем размером 6х6 м разделенными по центру внутренними стенами (пролет 3м). Толщину перекрытия примем 160 мм, при этом рабочая высота сечения перекрытия будет 13 см. Для изготовления плиты будет использоваться бетон класса В20 (Rb=117кг/см2, Rbtn=см2, Eb=3.1*10^5 кг/см2) и стальная арматура А-500С (Rs=4500кг/см2, Ea=2.0*10^6 кг/см2).

Сбор нагрузок на перекрытие

Нагрузка на перекрытие будет состоять из веса: плиты перекрытия (в нашем случаи 160 мм), цементной стяжки толщиной 30 мм, керамической плитки, нормативного веса перегородок и полезной нагрузки. Все данные сведены в таблице ниже с учетом коэффициентов.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Расчет плиты по деформациям на прогиб

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Схема работы перекрытия:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Теперь нам нужно подобрать сечение арматуры, для этого определим максимальный момент:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

и коэффициент Aо при ширине участка плиты b=1(м):

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Требуемая площадь сечения арматуры будет равна:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Поэтому для армирования 1 погонного метра плиты перекрытия можно применить 5 стержней диаметром 8 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры при этом будет As=2,51см2.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Мы подошли в плотную к расчету плиты по деформациям на прогиб. С исходных данных нам известно, что постоянная нагрузка на перекрытие равна м² ивременная нагрузка на перекрытие равна м².

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

И максимальный момент от действия кратковременной нагрузки:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Находим коэффициент, учитывающий вид нагрузки и схему нагружения S=5/48 – для балок с постоянной равномерно распределенной нагрузкой (табл. 31, «Руководствопо проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»). y’=y=0 (табл. 29 «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»).

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Считаем кривизну оси при одновременном действии кратковременных, длительных и постоянных нагрузок:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Условие выполняется, значит принятое нами армирование Ø8 A-500С с шагом 200 мм верно!

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Монолитная плита перекрытия своими руками – схема армирования

Чтобы узнать толщину будущего перекрытия, строители пользуются простой формулой – длину пролета делят на 30, полученная цифра и будет оптимальной толщиной. Традиционная система армирования плит заключается в расположении рабочих стержней внизу и вверху плиты, перераспределяющей нагрузку арматуры и упоры из катанки. Если толщина плиты будет не более 80 мм, достаточно для армирования всего одного слоя проволочной сетки. Важно так приподнять сетку, чтобы она оказалась как бы внутри бетона, как минимум на 2-3 см.

Нагрузка на конструкцию распределяется следующим образом: основные нагрузки приходятся на нижнюю арматуру, тогда как верхняя испытывает сжимающую нагрузку, равно как и бетон. Процесс армирования следует выполнять на всю площадь монолитной плиты, в обязательном порядке применяя опалубку, которая традиционно выполняется из дерева или фанеры. Стойки опалубки должны быть закреплены как можно прочнее, ведь только один квадратный метр перекрытия может достигать в весе 300 кг! Для надежности гораздо лучше использовать телескопические стойки, которые способны выдерживать на себе 2 тонны веса.

Разновидности плитного фундамента

Виды плитного фундамента

Данный тип фундамента настолько распространен, что существует несколько его разновидностей.

Первая состоит в том, что в его основу идет не монолитная железобетонная плита, а специальные плиты перекрытия. По общим правилам, изготовители таких плит перекрытия, делают их для использования в конструкциях многоэтажных домов.

Но с учетом того, что плиты перекрытия изготавливаются из железобетона, и могут иметь ребристую поверхность, такие плиты перекрытия стали использовать и для сооружения фундамента.

Монтаж фундамента из плит перекрытия происходит с применением тяжелой подъемной техники, которая может их класть в необходимо место, без нарушения подкладочного слоя (подушки). Вызвано это тем, что такие плиты перекрытия имеют большой вес, и без подъемника их не положить в котлован.

Соединяются между собой плиты перекрытия цементно-песочной стяжкой, в которую кладется арматурный каркас. Это нужно для того, чтобы в местах соединения, при движении почвы не произошло нарушение конструкции, и одна плита перекрытия не стала выше или ниже другой, так как это приведет к перекосу дома.

Кладутся они также на песочно песчаную подушку, при этом гидроизолируются и утепляются по правилам, которые существуют для монолитной плиты. Когда такие плиты уложены, проводить ремонт их уже не получится, поэтому все дефекты необходимо выявить сразу.

Читайте также:  Как правильно уложить пароизоляцию на чердаке?

Утепленная “шведская” плита

Следующая разновидность, это финская плита. Ее еще называют шведской. Такое монолитное основание, которое получило название финская плита, родом из Скандинавии.

Характерной особенностью плиты, которая имеет название финская, является то, что она в обязательном порядке должна быть утеплена, и не имеет большой глубины заложения.

Разновидности плитного фундамента

Делается финская плита из нескольких небольших плит, между которыми устанавливаются специальные тепловые зазоры, которые не представляют из себя жесткой сцепки.

То есть отдельные плиты, могут двигаться в грунте, не зависимо друг от друга. Именно благодаря таким особенностям, монтаж такого основания более сложен. Провести капитальный ремонт такого основания тоже проблематично.

Свайно-плитный фундамент

И последнее, некоторые специалисты рекомендуют монолитную плиту под свайный или столбчатый фундамент. Таким образом, получается монолитный ростверк, который дает сваям или столбам дополнительную жесткость. Таким ростверком обеспечивают фундамент под мощные конструкции, которые располагаются в неустойчивых грунтах.

Для изготовления ростверка в виде монолитной железобетонной плиты, понадобится небольшой котлован, глубиной не более 20 сантиметров, с небольшой песчаной подушкой. Сама толщина плиты может быть от 5 до 10 сантиметров.

Оборудование свайного и столбчатого фундаментов таким ростверком, повышает надежность и долговечность строения, которое будет оказывать равномерное давление на сваи и столбы, оборудованные монолитным железобетонным ростверком. Но проводить ремонт свай и столбов будет невозможно.

Но такое основание является качественным и долговечным, а сопротивление грунту повышается благодаря устойчивости свай или столбов, которые погружены в землю ниже уровня промерзания грунта.

Говоря о технологии строительства монолитной плиты, необходимо отметить, что она не представляет из себя ничего сложного. Но, чтобы получился действительно качественный фундамент, необходимо будет потратить значительные средства на закупку материалов, и привлечения тяжелой техники, если площадь дома будет значительной.

Видео

Технология для дома с цокольным этажом

Если ленточный фундамент на монолитной плите будет использоваться для возведения дома с цокольным этажом, технология монтажа будет отличаться. Сам проект окажется сложнее, однако расходы материала будут снижены.

Для начала строители занимаются изготовлением ленточных фундаментов по аналогичным принципам. На уровне верхней границы монтируется палуба, которая является единым горизонтальным щитом из деревянных досок.

Технология для дома с цокольным этажом

В нижней части палубы подбирают бруски сечением 5х5 см и шагом 0,7-0,8 м. На брусках нужно установить балки, а сверху закрепить прогоны. В конструкции палубы проделываются отверстия и размещаются коммуникационные элементы. Еще производится монтаж люка.

Плиту перекрытия дополнительно армируют, придерживаясь описанной раньше технологии. Дальше производится заливка бетонного раствора с последующим выравниванием вибрационным оборудованием. Утепление производится на этапе монтажа или в цоколе.

Армирование плиты перекрытия

После того как будет произведен расчет монолитного перекрытия, можно переходить к дальнейшим работам. Проведению заливки предшествует процедура армирования. Для этого следует применить арматуру, диаметр которой варьируется в пределах от 8 до 16 миллиметров. При этом ячейки сетки могут быть квадратными и обладать сторонами, равными 150 или 200 миллиметров. После того как арматурная сетка будет связана, ее нужно расположить на пять сантиметров выше по отношению к нижней плоскости будущей плиты. Укрепление с помощью сетки нижней и верхней частей плиты допустимо производить с использованием стержней, которые обладают разным диаметром.

Устройство монолитного перекрытия довольно часто предполагает применение стержней более внушительных размеров, ​​когда речь идет о нижнем армировании. Это обусловлено тем, что монолитная плита работает на изгиб. Арматура должна стыковаться с некоторым нахлестом, тогда как стыки следует располагать вразбежку.

Конструктивные особенности

Железобетонные изделия обладают свойствами сразу двух материалов – металла и бетона, что делает их идеальной строительной конструкцией, используемой в самых разных сферах. Бетон берет на себя сжимающие нагрузки, металл выдерживает легко растяжение. В строительстве нагрузка на перекрытия воздействует в направлении вертикально вниз и распределяется, как правило, равномерно по площади. Определяется нагрузка собственным весом и всеми конструкциями, предметами, людьми, пребывающими в помещении.

Армировка плиты перекрытия, схема которой может быть самой разной, работает на изгиб и выполняется для восприятия этой нагрузки. Обычно прокладывают две сетки арматуры (нижний слой и верхний), располагая пруты поперек и вдоль пролета. Минимальный шаг стержней (расстояние между параллельными прутами) определяется в чертеже, обычно для индивидуального жилого строительства он составляет 15-20 сантиметров.

В толще бетона сетка должна быть расположена на расстоянии 20-25 миллиметров от поверхности. Пруты перевязывают между собой во всех пересечениях вязальной проволокой, иногда используют для сооружений готовую сетку. Сваривают редко, так как есть вероятность разрывов в местах соединения.

Между нижним и верхним слоями сетки устанавливают вертикальные фиксаторы, которые помогают выдерживать единое расстояние между сетками. Разделители бывают разными, их шаг должен быть одинаковым на всей площади.

Края перекрытия усиливают дополнительной арматурой – Г и П-образными элементами, в особенности в местах опирания. Если же плита опирается по всему контуру, усиление делают, соответственно, по всему периметру. Верхняя часть упрочнения работает на сжатие, нижняя – на растяжение, беря на себя основную нагрузку. Поэтому для обустройства нижнего слоя сетки выбирают толстые стержни, а вот для верхней подойдет минимальный диаметр арматуры в плите перекрытия.

Многое в расчетах зависит от величины пролетов – их не советуют делать больше 6 метров. Если расстояние между опорами больше, над самой опорой усиливают верхний слой сетки, между опорами в средине – усиливают нижний слой арматуры.

Прутья арматуры должны быть неразрывными: нахлест должен составлять минимум 40 х диаметр арматуры: так, если диаметр стержня составляет 15 миллиметров, нахлест выполняют в 60 сантиметров. Плиты перекрытия выполняют с использованием горячекатанной стальной арматуры класса А3, диаметром 8-14 миллиметров.

Общие правила такие: для жилого помещения с пролетом не более 6 метров, независимо от соотношения сторон, рекомендуют плиту выполнять толщиной 20 сантиметров, шаг арматуры 20 на 20 сантиметров, диаметр прутков нижнего слоя 12 миллиметров, верхнего – 8.

Расчет компонентов

При объеме заливаемого бетона более 4 кубов, практичнее заказать готовый бетон. Когда нужны меньшие объемы или доступ машины с бетоном невозможен, замесы делаются самостоятельно. Чтобы рассчитать нужное количество цемента, песка и щебня, предлагаю ознакомиться с таблицей ниже.

Таблица пропорций цемента, песка и щебня для разных марок бетона
Марка бетона Массовое соотношениецемент : песок : щебень (кг) Объем компонентов для 1 м³ бетонаЦ:П:Щ (м³)
М100 1 : 4,6 : 7,0 0,13(≈3,4 мешка) : 0,53 : 0,79
М150 1 : 3,5 : 5,7 0,156(≈4,1 мешка) : 0,5 : 0,78
М200 1 : 2,8 : 4,8 0,185(≈4,8 мешка) : 0,46 : 0,78
М250 1 : 2,1 : 3,9 0,232(≈6,1 мешка) : 0,44 : 0,79
М300 1 : 1,9 : 3,7 0,243(≈6,4 мешка) : 0,41 : 0,78
М400 1 : 1,2 : 2,7 0,322(≈8,5 мешков) : 0,35 : 0,77
М450 1 : 1,1 : 2,5 0,345(≈9 мешков) : 0,34 : 0,76

Для отображения таблицы используйте разрешение экрана не менее 601 пикселя по ширине!

*Таблица приведена для цемента М400

Многие привыкли пользоваться данными из второй колонки, измеряя ведрами компоненты во время замесов. Это немного неверный способ: пропорции ведь заданны в килограммах, а не литрах. А объемный вес ингридиентов совершенно разный. К тому же, вес песка может сильно различаться от его влажности. Гораздо правильнее и точнее пользоваться третьей колонкой таблицы, где компоненты даны в долях кубического метра, кто не знает: в одном кубе 1000 литров.

Третья колонка изначально удобна для расчета итогового количества материалов, но цифры легко трансформируются в пропорции для замеса: марка М200 — 0,185 куба это 185 литров, уменьшаем в 10 раз — 18,5 литров на замес, песок и щебень также нужно уменьшить в 10 раз. Нужно подогнать пропорции под небольшую бетономешалку? Легко — все три цифры объема цемента, песка и щебня можно делить на любое количество раз, главное все три объема делить на одно число.

Цифры третьей колонки можно использовать как коэффициент во время расчета конечного количества: достаточно умножить нужное количество бетона в м³ на объемную долю нужного компонента. К примеру, рассмотрим самую распространенную марку М200: нужно получить 3м³ умножаем на 0,185(≈4,8 мешка) 3*0,185=0,555 м³ цемента = 555 литров или 3*4,8≈14,4 мешков по 50 кг. Думаю, с подобными расчетами справится любой.

Цемент указан в приблизительном пересчете на литры 50 кг = 38 л. Точный расчет произвести проблематично, ибо объемный вес цемента может колебаться от 1100 кг/ 1м³ до 1500 кг/ 1м³, поэтому взята средняя плотность 1300 кг/ 1м³. Стоит заметить, что плотность зависит от свежести — более старый, слежавшийся цемент весит больше.

Зачастую песок и щебень продают тоннами, а не кубами, поэтому для правильного расчета нужно знать объемный вес этих пород. Кубический метр песка весит около 1700 кг. Совсем забыл упомянуть: для бетона используется речной песок, собственно, как и для всех строительно-отделочных работ. Вес кубического метра щебня принято считать 1360 кг. Вес щебня зависит от фракции и влажности, поэтому цифра очень приблизительная. Для бетона более подходит фракция 10-20 мм. Вообще считаю бесполезным точный расчет щебня: при покупке нескольких тонн вряд ли будут отсчитывать килограммы. Поэтому на песок и щебень следует накидывать запас в 15%-25%.