Возведение фундамента из плит перекрытия: основы и особенности

Возведение фундамента из плит перекрытия: основы и особенности

Расчет стоимости фундамента в общей картине строительства дома свидетельствует о том, что затраты на возведение фундамента могут составлять до 25% от всех затрат в целом. Поэтому выбрать подходящий тип фундамента из плит перекрытия необходимо для того, чтобы он в будущем обеспечивал долговечность и прочность всего дома, поскольку разновидностей фундамента из плит перекрытия тоже существует немало.

Устройство плитного фундамента.

Несколько типов фундамента в малоэтажном строительстве получили наибольшее распространение. К таковым относятся плитный, столбчатый и ленточный. В частном домостроении чаще других останавливаются на ленточном фундаменте. Преимущество устройства такого вида фундамента налицо: поскольку углубляться в почву для его устройства нет необходимости, глубина под закладку такого фундамента будет небольшой. Подошва его зачастую несколько шире, чем верхняя часть конструкции. По большей части такой тип основания выбирают для построек, имеющих толстые стены.

Существенным недостатком такой фундаментной конструкции является его чрезвычайная громоздкость, которая не может компенсировать его невысокую стоимость. Несмотря на это, технология его достаточно легка, что часто делает устройство ленточного фундамента востребованной процедурой.

Столбчатый фундамент считается более экономичным вариантом. Процесс его возведения и монтаж плит перекрытия в нем отличает меньшая степень трудоемкости. Для установки столбов-опор в грунте требуется бурить скважины. В приготовленные ямы устанавливают арматурные прутки, которые впоследствии заливают бетоном. Конструкцию его в дальнейшем дополняют и усиливают при помощи армированной ленты – ростверка.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое фундамент из плит перекрытия и для каких целей он используется

Основное правило установки (укладки) плит перекрытия на фундамент и стены – их опирание должно выполняться в строгом соответствии со строительными нормами. Так, все виды ЖБИ серии ПБ и большинство изделий марок ПК (за исключением специальных с опиранием на 3 или 4 стороны, что указывается в маркировке в конце буквенно-цифрового обозначения символами «3» и «4» соответственно) могут опираться только на 2 стороны. В этом случае перекрытие изгибается под весом нагрузки, и все растяжение воспринимает на себя армирующий каркас – при отсутствии нагрузок, превышающих допустимые значения, повреждений не будет.

Рисунок 5. Классический способ опирания по 2-м сторонам

В исключительных случаях возможна укладка плит перекрытия на цоколь или стены с опиранием на 3 стороны – 2 короткие и 1 длинную. Данный способ применяется, если изделия при раскладке не помещаются по ширине пролета. При этом глубина опоры на длинную сторону должна быть минимальной. Здесь изгибающим нагрузкам подвергается не вся конструкция, а только ее свободный край, а продольный армирующий каркас воспринимает растягивающие напряжения не по всей длине, а лишь в определенном фрагменте. Однако к такому варианту установки лучше не прибегать.

Рисунок 6. Допустимый, но нерекомендуемый вариант установки на 3 стороны

Мы рассмотрели 2 основных способа, как правильно укладывать плиты перекрытия на фундамент (стены). Для полноты понимания всей ситуации, рассмотрим несколько вариантов неправильной установки:

• Опирание по 2-м длинным сторонам – армирующий каркас в плитах расположен в продольном направлении, а в поперечном имеется только сетка, которая воспринимает преимущественно нагрузки от собственного веса изделия. При укладке таким способом сетка с тонкими армирующими прутками не сможет долго работать под нагрузками и перекрытие разрушится.

  

  Рисунок 7. Последствия установки плит с опорой на 2 длинные стороны

• Монтаж плит перекрытия на фундамент или стены с дополнительной опорой в пролете. Многопустотные изделия применяются только в качестве однопролетных. При наличии трех или более опор под воздействием нагрузок плита между ними будет прогибаться вниз, а над средней опорой появится выгиб вверх. Поскольку в верхней части ЖБИ армирующий каркас отсутствует, последствием воздействия растягивающего давления изгиба будет деформация перекрытия и образование трещин.

Рисунок 8. Перекрытие пролета с тремя опорами и его последствия

Также стоит учитывать, что укладывать плиты перекрытия можно только на ленточный фундамент – монтаж на основание свайного типа (или колонны с опорой по 4-м точкам) не допускается. Арматура правильно воспринимает напряжения только в случае, если ее концы заведены за опору. Когда под всеми концами прутков опора отсутствует, армирующий каркас работать не будет – ЖБИ будет прогибаться под нагрузками и в продольном, и в поперечном направлении, что приведет к его ускоренному разрушению. Решить эту проблем можно путем устройства монолитной ленты поверх свай либо установкой балок между колоннами.

Рисунок 9. Пример установки плит с опорой по 4-м точкам

Также не допускается перекрытие плитами цоколя, как и «коробки» здания, с защемлением железобетонных изделий. Под защемлением следует понимать слишком глубокое заведение изделия на несущие конструкции, в результате чего оно не может работать, как шарнирно опирающееся. Это ведет к неравномерному восприятию арматурным каркасом растягивающих напряжений и образованию трещин вблизи опор.

Какие преимущества использования плит перекрытия для фундамента

Плитный фундамент универсален, его можно построить практически в любой зоне, включая сейсмоактивную. Вот еще некоторые преимущества плитного фундамента:

• прочность . Монолитные плитные фундаменты выдерживают сильные нагрузки, в том числе от многоэтажных построек из тяжелых материалов — камня, кирпича и бетона;
• меньшая трудозатратность . Обустройство плитного фундамента требует относительно небольших земляных работ по выемке грунта. Но все индивидуально и зависит от площади постройки и уровня заглубления. Тем не менее, в отличие от свайных фундаментов, для плитных не требуются буровые работы с пробивкой скважин под опоры;
• устойчивость к внешним воздействиям . Такие основания меньше подвержены сезонному вспучиванию, поскольку располагаются на поверхности грунта. Они также менее уязвимы для заражения термитами и другими вредителями;
• долгий срок службы. Бетон сам по себе способен «работать» долгие годы — до 100 лет. Он не подвержен коррозии и дальнейшему разрушению, как, например, металлические винтовые сваи.

Ольга Смоленская, глава проектного объединения «Уникум»:

— То, что сейчас принято называть плитным фундаментом, — это конструкция, которая находится прямо на земле или с небольшим заземлением в 30–50 см. Ее основа — монолитный бетон.

Интересный момент: сейчас плитный фундамент часто используют в разрезе некапитальных строений. Он подпадает под эти критерии, потому что не заглублен, это поверхностная плита. На него легко поставить любую постройку, так как это ровное и прочное основание.

Другие преимущества плитного фундамента — относительно быстрый монтаж и отсутствие тяжелого глубокого котлована с дополнительным усилением.

Каков процесс возведения фундамента из плит перекрытия

Перед тем, как устанавливать плиты перекрытия, нужно разобраться, какие виды плит вообще существуют. Итак, в строительстве жилых домов применяются сплошные, пустотные и ребристые плиты. Рассмотрим отдельно каждый из них.

• Сплошные. Для такого вида плит обычно используют деревянную опалубку. Внутри нее находится армирующая сетка. После формирования следует выполнить заливку бетона. Чтобы плита застыла и стала прочной, должно пройти около месяца, хотя сроки могут варьироваться в зависимости от влажности воздуха. Такую конструкцию обычно выбирают, если она обладает нестандартной формой

Чем же хороши такие сплошные плиты перекрытия? Во-первых, они обладают идеально гладкой поверхностью, что значительно упрощает монтаж. Во–вторых, конструкция обладает высокими тепло и звукоизоляционными свойствами. Сплошная плита пожаробезопасна, а также она обладает продолжительным сроком службы.

Несмотря на все преимущества, такие плиты также обладают некоторыми недостатками. Начнем с того, что их очень сложно изготовить. Монтаж также непрост, ведь он занимает достаточно много времени.

• Пустотные. Такие изделия рассчитаны на незначительную нагрузку. По всей длине конструкции располагаются специальные цилиндрические полости. Из–за этого, плита теряет свои тепло и звукоизоляционные свойства. Такие плиты делают на заводах. Перед тем, как укладывать их на фундамент, тщательно проверяют расчеты, которые помогают понять, какой вес нагрузки может использоваться, чтобы плита выдержала ее
• Ребристые. Такие плиты перекрытия создаются п-образной формы. Из-за этого они способны выдерживать большую изгибающую нагрузку. Такие конструкции принято использовать для постройки гаражей, торговых центров и складов

Ребристые плиты хороши тем, что обладают высокой прочностью, не подвергаются коррозии, а из-за изогнутой формы весят немного. Но и у таких конструкций есть свои недостатки. Например, ребристые плиты не имеют никакого привлекательного вида, а также при их монтаже зачастую возникают проблемы.

Как выбрать подходящие плиты перекрытия для фундамента

Какое перекрытие выбрать – монолит или пустотные плиты? Такой вопрос часто возникает у частного застройщика. Данная проблема актуальна как для перекрытия фундамента, так и при выборе межэтажного перекрытия. Для домов из любого типа блоков наиболее распространенными вариантами являются пустотные плиты и монолитное железобетонное перекрытие. Неопытный застройщик зачастую некорректно сравнивает эти два решения и делает свой выбор в пользу пустотных плит потому что кажется, что дешевле. Давайте разберемся так ли это.

Объясню почему перекрытие из плит по цене не дешевле монолита, а также расскажу о плюсах монолитного перекрытия в сравнении с пустотными плитами.

На практике я постоянно сталкиваюсь с тем, что стоимость монолитного перекрытия некорректно сравнивают с заводской ценой плит, не учитывая следующие факторы:

• Для доставки, разгрузки и монтажа плит необходима аренда спецтехники – фуры, манипулятор, подъемный кран. Эти затраты многие не учитывают.
• Под плиты необходимо делать железобетонный армопояс. Под монолитное перекрытие армопояс в большинстве случаев не требуется, т.к. само перекрытие выполняет роль армопояса.
• Плиты никогда полностью не перекроют необходимую площадь, поэтому потребуется армировать и заливать бетоном так называемые некратные участки.
• Необходимо заполнять бетоном или раствором межплитные швы и закрывать пустоты самих плит для исключения попадания в них атмосферной влаги во время строительства.
• Для последующей кладки стеновых блоков необходимо устройство кирпичного цоколя:
• Перед устройством чистовых полов потребуется сделать стяжку по плитам. По монолитному перекрытию достаточно будет сделать наливные полы, что значительно дешевле.
• Качество плит может быть неудовлетворительным. Очень часто плиты приходят на объект с неправильной геометрией, крученые винтом, с трещинами и т.д. Узнать об этом можно будет только при получении.
• Шумоизоляционные свойства монолитного перекрытия значительно выше, чем у пустотных плит. Данный фактор является одним из решающих при выборе типа межэтажного перекрытия.
• Если вы такой же противник натяжных потолков как и я, и вам нравится ровный оштукатуренный потолок с благородной покраской, то ваш выбор межэтажного перекрытия только монолит!
• Важный вопрос – логистика и сроки поставки. В сезон заводы по производству ЖБИ перегружены. Сроки поставки часто срываются. Из-за этого будет простаивать и ваша стройка.

Если учесть все перечисленные выше факторы, то правильно выполненное и корректно посчитанное перекрытие из пустотных плит не получится дешевле монолитного перекрытия. А по срокам возведения и по надежности монолит выигрывает.

Так выглядит фундамент с перекрытием из плит:

А так выглядит фундамент с монолитным перекрытием:

Вывод простой – делайте монолит!

Какие особенности проектирования фундамента из плит перекрытия

Железобетонные плиты перекрытия являются одним из основных конструктивных элементов зданий и сооружений. Главная их функция – перераспределение нагрузок от вышерасположенных строительных конструкций, отделки, мебели, бытовой техники на стены или опоры и фундамент. Также они служат в качестве межэтажных перекрытий – разделяют здание на этажи, подвал и чердак.

Глубина опирания плит перекрытия определяется в зависимости от их разновидности, а также от материала, из которого возведены стены. Но оптимальной величиной является 120 мм – в проектно-технической документации на строительство объектов конструкторами обычно закладывается именно это значение.

Рисунок 1. Оптимальная величина опоры ЖБИ на стеновые конструкции

Сегодня наибольшим спросом среди застройщиков пользуются многопустотные плиты следующих марок:

• ПК – круглопустотные изделия, изготовленные по опалубочной технологии, которая предполагает применение специальных форм для заливки бетона.

  

  Фото 2. ЖБИ серии ПК

• ПБ – современные ЖБИ, произведенные с использованием непрерывного безопалубочного метода формования.

  

  Фото 3. Изделия, изготовленные по безопалубочной технологии

В частном домостроении чаще применяются облегченные плиты, толщина которых составляет 160 мм в отличие от стандартных с толщиной 220 мм. Они тоже изготовляются по безопалубочной (3,1ПБ и 1,6ПБ) и опалубочной (ПНО) технологии.

Также производители выпускают ребристые железобетонные изделия, которые характеризуются повышенной жесткостью и устойчивостью к вибрационным нагрузкам за счет наличия продольных и поперечных ребер. Их обычно используют для перекрытия производственных объектов.

Рисунок 4. Внешний вид ребристых плит

Крайне редко в продаже можно найти сплошные железобетонные плиты. Это обусловлено их ограниченным применением из-за большого веса. Но при этом они обладают повышенными прочностными характеристиками.

Нужна ли опалубка при строительстве фундамента из плит перекрытия

плитного фундамента, у каждой из которых своя специфика применения, свои плюсы и минусы.

Простой плавающий плитный фундамент

Он представляет собой ровную и гладкую монолитную железобетонную плиту, залитую в опалубку поверх подушки из пескогравия толщиной 30–40 см (последнюю засыпают на место снятого плодородного слоя). Такая конструкция проста и надёжна, но имеет серьёзный недостаток — очень большой расход бетона. Дело в том, что нагрузки, действующие на фундамент, распределены неравномерно: и силы морозного пучения, и давление стен здания сосредоточены в основном у края плиты. Чтобы не допустить деформацию и растрескивание монолита, приходится увеличивать его толщину по всей площади; при строительстве двух-трёхэтажного кирпичного здания требуемая толщина фундамента может достигать 400–500 мм. Ещё один минус — возможность небольших сезонных подвижек плиты, грозящих повреждением подземных коммуникаций. 

Площадку для строительства плитного фундамента выравнивают по нивелиру. Затем насыпают слой песка толщиной 10–20 см. Фото: StoneHut (3)

И щебня — не менее 20 см

Чтобы ликвидировать небольшие неровности, можно уложить сверху ещё один слой песка, подстелив под него геотекстиль, и приступить к монтажу утеплителя

Оребрённый плавающий фундамент

Такая плита при небольшой (до 200 мм) общей толщине обладает высокой прочностью, так как усилена рёбрами жёсткости, которые могут располагаться как снизу, так и сверху и иметь различную конфигурацию. Если постройка невелика, достаточно выступов под внешними и внутренними стенами, но часто требуются дополнительные перемычки жёсткости, а иногда целесообразно расположить рёбра в виде прямоугольных «сот» на всей площади плиты (такой способ упрощает монтаж балочного перекрытия). Оребрение сверху выполняет функцию цоколя и защищает стены от намокания, однако требует больше времени; к тому же конструкция получается менее жёсткой, так как связь плиты и рёбер обеспечивается в основном закладной арматурой.

Ускорить строительные работы и сэкономить на опалубке позволят специальные блоки L-aобразного сечения, склеенные из листов экстру-дированного пенополистирола. Фото: L-Block 

Утеплённая шведская плита

Главная её особенность в том, что бетон заливают поверх слоя влагостойкого утеплителя — листов экструдированного пенополистирола с прочностью на сжатие 0,25 или 0,5 МПа (в зависимости от расчётной нагрузки). Благодаря этому грунт под фундаментом не промерзает и на конструкцию не действуют силы морозного пучения. Шведская плита имеет нижнее оребрение (в слое утеплителя легко сформировать канавки для рёбер жёсткости), служит черновым полом и, как правило, оборудуется системой водяного обогрева, используемой для отопления всего здания. А так как бетонный монолит обладает значительной тепловой инерцией, то в доме легче поддерживать постоянную температуру — как зимой, так и летом. 

Из этих блоков выкладывают «бордюр» по периметру будущей плиты. Фото: L-Block 

Утеплённая плита (УШП)

Как сравнивается фундамент из плит перекрытия с другими типами фундаментов

Достоинства и недостатки плитного фундамента

Среди всего многообразия фундаментов плитный отличается своей монументальностью. Это один из самых дорогих видов фундамента, к такому решению прибегают там, где почвы обладают слабой несущей способностью. Если свайный, столбчатый или ленточный фундамент по каким-либо причинам не подходят для строительства, то зачастую спасает именно плита. В этом тексте поговорим о базовых принципах его устройства, о достоинствах и недостатках.

Где и почему нужно обустраивать плитный фундамент

Как мы уже сказали, подобный тип фундамента справляется там, где не подходят другие: на слабонесущих почвах. Поскольку он представляет собой сплошную железобетонную плиту, ложащуюся под всю площадь будущего дома. Это означает, что при подвижках грунта она будет смещаться вся целиком, равномерно. А значит, по стенам дома гарантированно не поползут трещины. Целостность фундамента сохраняется за счет его подвижности, и за это подобное основание называется плавающим.

В Татарстане прибегать к обустройству плитного фундамента приходится нечасто, но такие участки есть и у нас. Это решение принимается на просадочных грунтах первой категории: песчаных с примесями, суглинистых, солонцовых, солончаковых, торфяных, болотистых. Такое решение подойдет и для пластичных глинистых участков (как раз такие есть в Татарстане — например, в Высокогорском районе). Нередко для верности принимают такое решение на твердых глинах, пластичных супесях, каштановых землях.

Прежде чем принимать решение о выборе фундамента, нужно заказать полную геологию участка — не устаем это повторять. И даже если дом вашего соседа спокойно стоит на ленточном фундаменте много лет, нельзя автоматически выбирать то же самое — геологические пласты могут залегать достаточно причудливо, и именно на вашем участке может оказаться именно тот самый слабонесущий грунт. Зимой он может подвергаться неравномерным вертикальным подвижкам, а значит, могут растрескаться стены, стоящие на столбчатом или ленточном основании.

Из чего состоит «пирог» плитного фундамента

Чтобы обустроить фундамент в виде монолитной плиты, потребуется точно соблюсти технологию. Классическое плитное основание под дом состоит из следующих слоев:

• Уплотненный грунт. Дно котлована надо тщательно утрамбовать. При этом котлован будет неглубоким. Поскольку плитный фундамент не относится к заглубленным, то обычно под него снимают только плодородный слой почвы.
• Песчаная или песчано-щебневая подушка. Во-первых, она служит для дренажа, отводя от фундамента грунтовые воды. Во-вторых, песчаная «прокладка» гасит вибрации.
• Поверх дренажного песчаного слоя укладывается геотекстиль — он защищает дальнейшие слои от ила и служит для армирования конструкции.
• Чтобы прочно установить армирующий каркас и хорошо обустроить гидроизоляцию, потребуется бетонный выравнивающий слой толщиной в несколько сантиметров.
• Для защиты фундамента от влаги поверх выравнивающего слоя кладется гидроизоляция. В самом простом случае укладывается рубероид или другие виды битумных материалов, но современные технологии предлагают и разные виды водонепроницаемых пленок.
• Армирующий каркас.
• Бетонная основа. Ее толщину рассчитает проектировщик — должны учитываться вес дома, его высота, характер грунта.