Сколько должна составлять толщина плиты фундамента и как правильно сделать расчеты показателя?

Толщину плитного фундамента рассчитывают на основании норм соответствующих сводов правил и СНиП.

Зная оптимальную величину параметра, застройщик может оставаться уверенным в прочности основания под строящееся сооружение, а также определить потребность в количестве бетона для плиты.

В статье расскажем о том, какой должна быть толщина фундамента из монолитной плиты, от чего зависит цифра и как сделать правильные расчеты.

От чего зависит показатель?

Плита в рассматриваемом случае представляет собой монолитное армированное основание под всей площадью сооружения.

Силовая конструкция состоит из принципиально значимых слоев:

1. уплотненной подушки из нерудных материалов;
2. теплоизолятора и гидроизолятора;
3. подбетонки, а также непосредственно бетонной плиты со вмурованным арматурным каркасом.

Толщина монолита определяет прочность и надежность основания и зависит от ряда параметров, в том числе:

• характеристик грунта под опорной площадью основания;
• глубины закладки силовой конструкции;
• проектных нагрузок, которые определяются конструктивными особенностями сооружения, условиями эксплуатации, климатическими условиями в регионе.

Профессиональные проектировщики учитывают все перечисленные факторы, для чего требуется доскональное понимание технологии и опыт в закладке плитных конструкций.

Как правило, если сложить три указанных параметра, то получают значение толщины плиты в пределах от 0,2 до 0,3 м. Конечный показатель регулируют, учитывая особенности грунта, равномерность залегания пород и сложность конструкции будущего здания.

Помимо косвенной оценки, которую дают практикующие строители, согласно установленным нормам необходимо проверять выбранную толщину плиты относительно параметра – оптимальное удельное давление сооружением на грунт (подробнее в таблице).

Если давление, которое по проекту будет оказывать здание на грунт, будет отличаться от справочного значения не больше, чем на 25% в большую или меньшую сторону, то считают, что толщина плиты выбрана правильно.

Оптимальное значение распределенной нагрузки (кгс/см²) в зависимости от типа грунта
пластичные глины, супеси	0,50
плотные пески, суглинки	0,35
пески средней плотности, твердая глина	0,25

Минимальные цифры по СНИП, СП

Согласно действующим стандартам (СНиП 2.02.01-83 и СП 50-101-2004), минимальная высота всего фундаментной конструкции с учетом всех слоев будет равна не меньше 0,6 м, при этом минимальная толщина самой плиты – 0,10–0,15 м.

При условии соблюдения правил СНиП и СП, наименьшее значение параметра допускается использовать в том случае, если выбран бетон марки не ниже М300 с прочностью В22,5.

Для того, чтобы обеспечить необходимый резерв прочности, застройщик должен провести армирование плиты, что в конечном счете позволит фундаменту быть стойким к деформирующим воздействиям со стороны грунта.

Выбор необоснованно толстой плиты приведет не только к перерасходу материальных и трудовых ресурсов. Значительное давление со стороны дома вместе с монолитным фундаментом со временем будет сопровождаться проседанием конструкции в грунте.

Чрезмерно «легкое» давление, свою очередь, приведет к тому, что плита будет перемещаться при малейших подвижках грунта (например, при оттаивании земли весной), уменьшая эксплуатационный ресурс всей постройки.

Исходя из вышеизложенного следует, что в задачи проектировщика входит выбор минимальной допустимой толщины плиты в зависимости от типа грунта, суммарных нагрузок и других факторов.

Усредненные показатели для разных строений

Разброс допустимых значений толщины плиты монолитного основания достаточно невелик. В частном домостроении можно ориентироваться на следующие показатели:

Тип постройки	Толщина плиты, м
Легковесные постройки, садовые сооружения	0,10–0,15
Кирпичные туалеты, гаражи, бани	0,15–0,20
Одноэтажный каркасный, деревянный или пенобетонный дом	0,20–0,25
Одноэтажный дом из кирпича или бетона	0,25–0,30
Двухэтажный дом	0,30–0,35
Кирпичный дом или постройка из других тяжеловесных стройматериалов в несколько этажей	0,30–0,40

Приведенные в таблице значения позволяют оценить, как толщина плиты зависит от сложности и веса возводимого сооружения. Увеличивать толщину до 0,5 м нецелесообразно, поскольку конструкция потеряет основное преимущество «плавающей» плиты – возможность перемещения вместе с сезонными подвижками грунта. Точные показатели получают расчетным путем на этапе проектирования плитного основания.

Как рассчитать?

Самый простой способ расчета толщины плитного основания основан на суммирование трех параметров:

• промежутка между армирующими поясами;
• толщины прутьев;
• толщины защитного бетонного слоя вокруг каркаса (от 4 см)

Правила армирования железобетонных фундаментов регламентируются соответствующими параграфами в СНиП 52-01-2003 и СП 52-103-2007.

Более обоснованный расчет ведут по нагрузкам от будущего сооружения. Например, для легкой постройки сельскохозяйственного назначения будет достаточно плиты высотой 0,1 м, а для загородного дома – 0,2–0,3 м.

При этом нужно учитывать особенности сооружения. Например, длинный и узкий фундамент для дома с минимальным количеством внутренних перегородок будет подвергать изгибающим нагрузкам, в результате чего могут возникнуть трещины в фундаментной плите приблизительно посередине. Чтобы этого избежать, целенаправленно приращивают толщину монолита.

Исходные данные для расчета

Таким образом, чтобы определить толщину плиты, застройщик должен обладать следующей информацией:

• знать тип грунта и, как следствие, оптимальное значение распределенной нагрузки;
• знать конструкционные параметры будущего сооружения и типы задействованных материалов, чтобы рассчитать проектные нагрузки;
• выбрать оптимальную схему армирования для заданных условий, а именно: диаметр прутков, размер ячеек, расстояние между поясами и т.п.

Последовательность вычислений

Вычисления толщины плиты проходит по следующему алгоритму:

1. Определение суммарных нагрузок.
2. Расчет удельного давления на грунт методом деления общего давления на площадь основания. Размер плиты должен превышать габариты самого сооружения минимум на 10 см с каждой стороны.
3. Сравнение удельного давления на грунт с оптимальным табличным значением.
4. Полученную разницу в результате вычислений из п.3 компенсируют массой ж/б плиты фундамента.
5. Зная массу монолиту и плотность железобетона, определяют объем конструкции.
6. Находят искомую высоту плиты методом деления объема на площадь основания.

Анализ результатов

Если найденное по алгоритму, описанному ранее, значение высоты плиты находится в пределах от 0,2 до 0,35 м, то полученный результат считают оптимальным. Как правило, значение округляют до числа, кратного 50 в большую или меньшую сторону, и для надежности пересчитывают нагрузку, чтобы сравнить с рекомендованным справочным значением (разница не должна составлять больше 25%).

Если высота плиты больше 0,35 м, то у застройщика появляются основания предположить, что плита в заданных условиях – не самое экономически целесообразное решение и есть смысл рассмотреть варианты с ленточным или столбчатым основанием.

Снизить толщину монолита можно за счет конструирования ребер жесткости, которые предотвратят горизонтальное смещение чрезмерно легкого фундамента. В рассматриваемом случае не обойтись без расчетов, которые могут провести только высококвалифицированные специалисты.

Если толщина плиты менее 0,1–0,15 м, то, вероятнее всего, проектное сооружение является слишком массивным для плитного фундамента и для участия в исследовании грунта и проектирования силовой конструкции нужно пригласить опытных специалистов.

Пример расчета

Заданные условия:

• дом 2 этажа площадью 6 на 9 м;
• стены из газосиликатных блоков;
• несущая перегородка – одна;
• толщина стен – 0,3 м;
• высота сооружения – 5,5 м;
• высота фронтона – 1,0 м;
• крыша – кровельная черепица;
• несущий слой – глина (справочное удельное давление – 0,25 кг/см 2 ).

В первую очередь находят общий вес сооружения, а именно:

• суммарная площадь всех стен (с фронтонами и перегородками, но без проемов окон и дверей) — 182 м², а их общая масса 182 × 180= 32 760 кг;
• площадь монолитного перекрытия за вычетом лестничного проема

50 м². Тогда общая масса будет равна 50 × (500 + 210) = 35 500 кг;

площадь чердачного перекрытия — 54 м 2 , тогда масса 54 × (150 + 105) = 13 770 кг;

эксплуатационная нагрузка 1-го этажа – 54 × 210 = 11 340 кг;

площадь крыши — 71 м 2 , тогда масса вместе с весом снежного пласта 71 × (30 + 100) 9 230 кг;

общая масса строения, полученная суммированием результатов предыдущих вычислений (102 600 кг).

Массы рассчитывают исходя из габаритов и удельного веса использованных строительных материалов (справочная информация).

Далее, исходя из условий проекта, находят площадь монолита (54 м²) и делят на нее суммарный вес дома:

До рекомендованного удельного давления для грунта не хватает 0,06 кг/см 2 . Находят массу плиты, умножая полученное значение на площадь основания, которое переводят в квадратные сантиметры:

Находят объем плиты, делением массы на плотность железобетона:

Определяют искомую высоту делением объема на площадь основания:

Для заданных условий можно рассмотреть два варианта, когда высота плиты будет равной 0,2 или 0,25 м. В первом случае ее масса составит 27 000 кг, а значит вместе с фундаментом здание будет оказывать давление, равное:

Разница с рекомендованным значением составит:

Полученный результат удовлетворяет проектным условиям и позволяет сэкономить на количестве бетона, поэтому принимают высоту плиты равной 0,2 м.

Заключение

Толщина плиты фундамента является важным показателем, поскольку от него зависит прочность и надежность всей конструкции.

Значение параметра будет варьироваться в коротких пределах, как правило, от 0,15 до 0,35 м, но во много определяться такими факторами, как вес конструкции, тип грунта, схема армирования и т.д. Поэтому, чтобы построить крепкий дом на плитном фундаменте, нужно со всей ответственностью отнестись к расчету толщины железобетонного монолита.

Особенности конструкции и рекомендации по возведению плитного фундамента для дома из газобетона

Газобетон как строительный материал имеет самую низкую степень упругости по сравнению с остальными бетонами, поэтому крайне важно организовать надежную силовую конструкцию, чтобы такой дом прослужил как можно дольше.

В частном домостроении в качестве фундамента для газобетонных построек используют монолитную плиту.

О достоинствах и недостатках плитного фундамента для дома из газобетона, толщине плиты и ее заглублении, самостоятельном возведении основания поговорим в статье.

Плюсы и минусы основания

При выборе фундамента учитывают следующие свойства газобетона:

• незначительный удельный вес;
• повышенную хрупкость;
• высокую степень влагопоглощения.

Преимущества плитного фундамента, которые делают его надежной и практично силовой конструкцией для газобетонных сооружений:

1. Не подвержен воздействию выдавливающих сил в результате морозного пучения грунта.
2. Не пропускает почвенную влагу.
3. Устойчив к подвижкам грунта.
4. Обеспечивает равномерное распределение нагрузки.

Перечисленные преимущества гарантируют устойчивость плитного фундамента в процессе эксплуатации, что в свою очередь обеспечивает целостность газобетонных стен, ведь даже под действием температурных нагрузок железобетонная плита равномерно приподнимается и опускается.

Недостатки силовой конструкции в рассматриваемой ситуации будут стандартными:

• сложность расчетов;
• не подходит для участков со склоном;
• сложности при устройстве подвалов;
• несколько большая себестоимость по сравнению с остальными фундаментами.

Несмотря на недостатки технологии устройства плитного основания, большинство практикующих инженеров считают, что это самый оптимальный вариант для домов из газобетона.

Условия использования

Такой тип конструкции подходит для строительства практически на любых типах грунтов, поскольку по технологии фундамент не нужно заглублять ниже уровня промерзания.

Исключения составляют участки со сложным рельефом. Компенсировать перепады высот можно высотой цокольного этажа, но это приведет к удорожанию строительства.

Как правило, толщина плиты для дома из газобетона варьируется в пределах 20–25 см. Для небольших по площади легковесных построек выбирают плавающий тип плитного основания с незначительным заглублением в грунт.

Такая технология эффективна для строительства на насыпных и пучинистых грунтах, поскольку плита может опускаться и подниматься вместе с земельными массивами, не создавая дополнительную нагрузку на малоупругий материал, из которого сделаны стены дома.

Требования к фундаментной плите

Чтобы вся конструкция была прочной и надежной, плитный фундамент должен отвечать следующим требованиям:

Иметь высокий допустимый предел нагрузок. Несмотря на легкий вес газобетона, при проектировании учитывают вес людей, мебели, снежного пласта, кровли и т.д.

В процессе эксплуатации собственник может решить увеличить нагрузку фундамент за счет пристройки дополнительного этажа или мансарды, что также нужно учесть перед началом строительства.

Быть способным выдерживать изгибающие силы, связанные с реакцией грунта при его промерзании. С этой целью особое внимание уделяют расчету оптимальной толщины плиты и качеству армирования бетонной стяжки.

Проектирование по действующим стандартам и использование качественных материалов позволит фундаменту обладать всеми нужными эксплуатационными характеристиками.

Какой толщины должна быть?

Толщина плиты зависит от:

• проектных нагрузок,
• марки бетона,
• схемы армирования,
• гидрогеологических и климатических условий в рамках заданного проекта.

Когда расчет параметра ведется по действующим условиям СНиП, то необходимо одновременно проводить вычисления и по прочности, и по возникающим деформациям.

Неподготовленный строитель легко может допустить ошибки в расчетах, что приведет к преждевременному разрушению здания, поэтому целесообразно обратиться к профессиональным проектировщикам.

Но такие услуги зачастую недоступны индивидуальным застройщикам из-за высокой стоимости, поэтому толщину плитного фундамента выбирают по общепринятым рекомендациям с учетом минимальных требований.

Какой толщины должна быть монолитная плита фундамента для одноэтажного и двухэтажного дома:

Тип сооружения	Толщина плиты, мм
легковесные сооружения и пристройки	100–150
одноэтажные каркасно-щитовые дома	150–200
одноэтажные здания из газобетона	200–250
кирпичные одноэтажные дома, каркасные и газобетонные двухэтажные здания	250
двухэтажные дома из бревен, бруса, бетона	250–300
кирпичные двухэтажные дома	300–400

Степень заглубления

Значение глубины плитного основания в меньшей степени зависит от проектных и геологических условий, чем у других типов фундамента.

При этом глубина закладывания подошвы будет определяться:

• типом грунта;
• суммарными нагрузками;
• уровнем промерзания почвы;
• глубиной подземных источников.

При выборе параметра для фундамента под дом из газобетона ориентируются на такие действующие стандарты:

1. Для рыхлых грунтов, склонных к пучению и подвижкам – глубина подошвы будет составлять 0,2 м (плавающая плита).
2. Для плотны и стабильных пород – 0,5 м.
3. Заторфованные грунты необходимо полностью снять, тогда глубина котлована может достигать одного метра и более.

Как возвести своими руками?

Перед проектированием индивидуальному застройщику необходимо:

• провести анализ грунта,
• рассчитать проектные нагрузки,
• выбрать оптимальные параметры основания,
• а также подготовить участок к строительству.

Для выполнения земляных работ и устройства подушки строителю необходимо арендовать специальное оборудование для трамбовки дна.

Технология строительства:

1. Разметка участка и рытье котлована. Переносят план постройки в натуральных размерах на рабочую поверхность. Затем роют котлован и трамбуют дно.
2. Устройство подушки. На дно котлована выстилают слой геотекстиля, сверху выкладывают подстилку из гравия средней фракции с последующей утрамбовкой. Верхняя часть подушки – утрамбованный слой очищенного песка.
3. Гидроизоляция фундамента – необходимый этап, поскольку пенобетон хорошо впитывает влагу, что снижает его прочностные характеристики. В работе можно использовать пленочный материал или листовой рубероид.
4. Теплоизоляция плитного основания для защиты конструкции от температурных перепадов. В большинстве случаев используют экструдированный пенополистирол, которым выкладывают слой гидроизоляционного материала.
5. Строительство щитовой опалубки.
6. Монтаж арматурного каркаса из двух поясов (верхнего и нижнего).
7. Заливка внутреннего пространства бетонным раствором.
8. Укладка железобетонных плит максимально близко друг к другу (при использовании монолитных ж/б плит).
9. Заливка бетонного раствора с последующим штыкованием для удаления воздуха и увеличения однородности массы.
10. Уход за бетоном, демонтаж опалубки.

Основные ошибки и советы по строительству

Чтобы дом из газобетона на плитном фундаменте прослужил не менее 100 лет, индивидуальному застройщику необходимо заранее разобрать распространенные ошибки:

1. Отказ от армирования или выбор арматуры несоответствующего диаметра. Дома из газобетона плохо переносят деформирующие нагрузки, которые могут возникнуть из-за разрушения фундамента. Последнее возможно, если бетонный монолит недостаточно устойчив к деформирующим нагрузкам. Чтобы исключить такую вероятность, изготавливают армокаркас согласно установленным правилам по отношению к заданным условиям.
2. Глубокое заглубление плиты при нестабильных грунтах. Уберечь хрупкий бетон от нагрузок можно таким образом, чтобы основание поднималось и опускалось вместе с подвижками почвенных масс. Такой вариант возможен, если построить мелкозаглубленный «плавающий» фундамент.
3. Слишком толстая плита. Увеличение этого параметра привет к дополнительным расходам, поэтому, если по проекту дом будет массивным или иметь больше двух этажей, то выбирают подтип плитного основания – фундамент с ребрами жесткости.

Много важной и полезной информации о возведении плитного фундамента представлено в этом разделе.

Видео по теме статьи

О плитном фундаменте для дома из газобетона расскажет видео:

Заключение

Для домов из газобетона необходимо, чтобы фундамент отвечал особым требованиям по прочности и устойчивости. Соблюдая действующие правила и выбирая качественный материал, индивидуальный застройщик может своими руками возвести надежное плитное основание, с которым его дом прослужит десятки лет.