Монолитный фундамент своими руками: процесс и предварительный расчёт

Проектирование фундамента

Этап проектирования всегда начинается с исследования грунта на участке строительства с целью оценки его несущей способности, сжимаемости и уровня грунтовых вод. Эту работу обязательно должны проводить специалисты лицензированной организации, которые вынесут своё решение после анализа несколько проб, взятых при помощи специального бура.

Строить наобум, даже располагая данными о грунтах на соседних участках (если кто-то из соседей уже заказывал такое исследование), крайне не рекомендуется, поскольку геологическая ситуация на вашей территории может отличаться от имеющейся поблизости.

Грунты бывают разными, но в целом все они представляют различные сочетания всего двух крайних форм:

1. Песчаный: рассыпчатый, несжимаемый, воду не держит (в таком случае говорят о ярко выраженных дренирующих свойствах), при намокании в объёме не увеличивается.

2. Глинистый: частички слипаются, сжимаемость высокая, воду держит долго, при намокании и высыхании соответственно увеличиваются и уменьшаются в объёме.

А вот промежуточные формы:

• супеси: содержат всего 5—10% примесей глины;
• суглинки: глина занимает от 10 до 30%.

Обе разновидности могут быть лёгкими, тяжёлыми и пылеватыми. Очевидно, что чем ближе грунт к глинистому, тем более проблемным он является с точки зрения строительства.

От содержания глины в грунте зависит такая важная его характеристика, как пучинистость. Она напрямую связана со способностью задерживать влагу: чем больше воды будет в грунте к наступлению морозов, тем сильнее он увеличится в объёме при замерзании этой самой воды. Если промерзание грунта распространится ниже подошвы фундамента, последний подвергнется выдавливающему воздействию снизу.

Таким образом, от пучинистости зависит глубина заложения фундамента:

1. На пучинистом основании конструкцию следует заглублять чуть ниже глубины промерзания грунта (зависит от географической широты, данные можно посмотреть в СНиПе по строительной климатологии).

2. На непучинистом — достаточно заглубиться на 0,5–0,7 м.

Части фундамента, расположенные под внутренними стенами, можно заглублять на 0,5–0,6 м независимо от типа грунта.

При строительстве на пучинистом грунте глубину заложения фундамента можно уменьшить двумя способами:

1. Путём утепления грунта, благодаря которому глубина его промерзания уменьшится. Вокруг строения широкой полосой укладывается утеплитель, способный нести нагрузку без деформаций. Наилучший вариант — экструдированный пенополистирол. Более дешёвый, но менее эффективный аналог — керамзит.
2. Путём замены пучинистого грунта до глубины промерзания на песчаный. Ширина засыпки должна несколько превосходить поперечный размер фундамента.

Что касается несущей способности грунта, то она зависит от множества характеристик:

• размера частиц и силы сцепления между ними;
• размера и характера посторонних включений;
• коэффициента трения между частицами;
• способности почвы размываться и растворяться;
• сжимаемости и разрыхляемости грунта.

Несущую способность грунта определяют по специально разработанным методикам.

Всё вышесказанное относится к наиболее распространённым рыхлым грунтам. Кроме них встречаются скальные грунты, представляющие собой очень надёжное основание для строительства.

Скальные грунты отличаются высокой прочностью, поэтому на них устраивают незаглубленные ленточные или свайные фундаменты

Область применения

За счет того, что монолитный фундамент обладает достаточно высокой способностью, его на сегодняшний день считают просто незаменимым во время возведения бетонных, каменных, деревянных и кирпичных домов. Благодаря такому фундаменту, во время строительства можно легко распределить нагрузку от почвы и здания.

Его можно назвать вечным, ведь он характеризуется достаточно большим сроком эксплуатации, и на протяжении длительного времени сохраняет все свои самые высокие качества. По статистике, дома с таким фундаментом способны прослужить хозяевам несколько десятков лет.

Это универсальный фундамент, который может быть применен в таких видах строительства:

• городском;
• загородном;
• промышленном;
• строительстве торговых или спортивных комплексов, и т.д.

Проанализировав все виды фундамента – этот универсальным и позволяет полностью предотвратить любое негативное воздействие на дом. Он полностью распределяет равномерную нагрузку на всю площадь, и в полной мере удовлетворяет потребность хозяева.

Плюсы и минусы фундамента

У такого вида фундамента есть свои положительные стороны, но есть и отрицательные.

К преимуществам можно отнести:

Полное отсутствие стыков. То есть это монолитная поверхность, которая держит свою форму не только при просадках и движении грунта, а так же, если под фундаментом находится почва неоднородная по своему составу (торфяники, песчаные подушки).

Небольшой срок для выполнения работ. Данный тип фундамента подразумевает единовременную заливку, а при наличии необходимой техники, эта процедура занимает два, максимум три дня.

Для любых форм конструкции. Даже индивидуальные нестандартные очертания строения будут залиты монолитной плитой без изъянов.

Равномерное распределение нагрузки. При постройке достаточно высокого или слишком тяжёлого строения распределение нагрузки будет равномерным и опасения, по поводу трещин и деформации фундамента будут напрасны.

Отрицательные аспекты:

Большие финансовые затраты. Данный вид фундамента подразумевает монолитную плиту, она может быть сформирована только при заливке бетона одним разом, что влечёт за собой найм специализированной техники, иначе не справиться.

Отсутствие теплоизоляционных качеств. Монолитная плита состоит из бетона и армированных материалов, в свойство которых входит интенсивная отдача тепла, поэтому, учитывая эти сведения необходимо задуматься о формировании теплоизоляции данного фундамента.

Отсутствие подвального помещения. Заливка плиты не предусматривает создание подвала под ней. Выход из данной ситуации только цокольный этаж.

Виды

Все такие основания по внутреннему устройству делятся на два подвида:

• Монолитные;

• Сборно-монолитные.

Первый тип подразумевает заливку бетонного монолита с армированием непосредственно на песчано-гравийную подушку. Во втором случае на песок сначала укладываются готовые ж/б изделия заводского исполнения, а бетон уже меньшим по толщине слоем заливается как раз на них.

Схема фундамента плиты

По прочности и надежности оба этих варианта сравнимы. Здесь конечные параметры фундамента больше зависят от качества предварительных расчетов в проекте. Однако использование готовых железобетонных плит существенно ускоряет процесс строительства сборно-монолитного фундаментного основания под будущий дом.

Какой лучше выбрать?

Сориентироваться поможет сравнительная таблица, в которой указаны все параметры обоих вариантов, включая долговечность, надежность и примерную стоимость.

Параметры	Ленточный фундамент	Плитный фундамент
Время возведения	4 — 6 недель	6-8 недель
Земляные работы	Необходимы	Необходимы
Сложность работ	Средняя	Высокая
Надёжность	Средняя	Высокая
Устойка фундамента	Требуется	Требуется
Проблемы гниения	При отсутствии вентиляции начинают гнить полы	При отсутствии вентиляции начинают гнить полы
Возможная деформация фундамента после зимы	Может лопнуть	Возможны трещины
Подходящие грунты	Сухие, не пучинистые (мелкое заложение фундамента)	Тяжелые пучинистые, подвижные, просадочные грунты
Ориентировочная стоимость установки фундамента для дома 6 х 9 метров	≈240 тыс.руб.	≈500 тыс.руб.
Примерный срок эксплуатации	до 50 лет	более 100 лет

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость плитного фундамента, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Видео описание

Пример полноценного расчета фундаментной плиты для дома на видео:

Виды плитного фундамента

Существует два вида фундамента-плиты по технологии исполнения: сборная и монолитная.

• для тяжелых сооружений на насыпных почвах с заглублением до материкового грунта;
• строительство на смешанных грунтах, имеющих разные несущие свойства;
• для обустройства подвального помещения в условиях высокого уровня грунтовых вод.

По профилю различают три варианта фундамента:

• Сплошная плита. Дом без цоколя, когда поверхность плиты служит черновым полом первого этажа (например, шведская плита). Может быть как монолитной, так и сборной.
• Ребристая плита. В нижней части присутствуют ребра жесткости. Если это монолитная технология, то для них роют дополнительные траншеи, а опалубку и армирование объединяют с общей частью. Если это сборная технология, то используют ребристые готовые плиты для фундамента.

Дополнительные ребра жесткости сделают конструкцию более надежной даже при небольшой толщине основной части фундаментаИсточник vamnapolzu.ru

Коробчатый фундамент. Дом с цоколем на плите и бетонным перекрытием первого этажа. Плита и цоколь могут иметь монолитную технологию, сборную или комбинированную.

Структура по слоям

Так выглядит максимально полная структура монолитной плиты в качестве основания домаИсточник pinterest.ru

Стандартный «пирог» полного профиля имеет следующий вид:

• выровненный и утрамбованный «материковый» грунт;
• разделительная геомембрана (желательна, но не обязательна);
• подушка из песка (или из двух слоев – песка и щебня)
• подбетонок;
• гидроизоляция;
• листовой утеплитель;
•  плита основания.

В Европе и у нас в последнее время набирает популярность модификация фундамента, который называется «шведская плита». Особенность в том, что теплый водяной пол закладывают не в стяжке, а в самой плите.

Шведская плита фундамента под частный дом с теплым поломИсточник pinterest.com

Дренаж и гидроизоляция

Основная причина намокания грунта и потери его несущих свойств заключается не в грунтовых водах, которые залегают гораздо глубже подошвы мелкозаглубленного фундамента, а в верховодке. Сюда входят осадки, сезонное таяние снега, а также инфильтрация воды от близко стоящих водоемов, если их «зеркало» находится на одном уровне с плитой. В меньшей мере, но также оказывает влияние капиллярный подъем воды в некоторых видах грунта.

Характер дренажных мероприятий зависит от особенностей региона и участка. Если дом стоит на склоне, то возможна закладка отсекающего дренажа. На ровных участках можно обустроить комплексную ливневую канализацию, включающую отвод воды с площадок и дорожек за пределы участка. Но в любом случае ниже уровня бетонной плиты фундамента по периметру отмостки закладывают дренажные трубы, которые с небольшим уклоном сводят в дренажный колодец.

Укладка дренажной трубыИсточник katlavan.ru

Гидроизоляция носит комплексный характер. Если кратко сформулировать суть технологии, то она заключается в том, что плиту буквально заворачивают в два слоя рулонной изоляции. А полный перечень работ выглядит так:

1. После проведения нулевого цикла и засыпки песчано-гравийной подушки на выровненной площадке стелют два слоя из полотен рулонной битумной изоляции.
2. Все листы укладывают внахлест, а верхний слой относительно нижнего сдвигают на ширину в половину листа.
3. По всему периметру рулонная гидроизоляция должна быть уложена с запасом, достаточным, чтобы загнуть края к торцу плиты.
4. После заливки и созревания бетона, выступающие края гидроизоляции приклеивают битумом к торцу основания.
5. Проводят гидроизоляционные работы по защите верхней и боковых поверхностей фундамента

Видео описание

Наглядно все этапы работ на видео:

 И в заключение. Что бы ни писали о возможности обустройства своими руками монолитного фундамента-плиты, его технология строительства предполагает даже для небольшого дома значительный объем бетонирования с непрерывным циклом заливки. А при толщине фундамента 25 см и скромных размерах дома 10х10 м – это 25 м3 бетона. И это без учета слоя подбетонка. Плюс надо:

• провести нулевой цикл;
• сделать дренаж;
• завезти, разровнять и утрамбовать для подушки не менее 30 м3 песка и щебня;
• грамотно провести гидроизоляцию плиты;
• смонтировать опалубку;
• связать две сетки армирующего каркаса.

Такой проект фундамента для дома качественно может выполнить только бригада профессионаловИсточник loghouse.msk.ru

Области применения

Многочисленные отзывы застройщиков подтверждают, что фундамент в виде монолитной плиты отличается неплохой несущей способностью, поэтому сегодня он считается незаменимым вариантом для строительства 2-х этажного дома из камня, дерева или кирпича. Нагрузка, создаваемая зданием, легко перераспределяется на грунт.

Монолитная основа считается вечной и обладает продолжительным эксплуатационным периодом, долгое время сохраняя свои лучшие качества.

Фундамент универсальный, поэтому его широко применяют для строительства частного дома, здания промышленного предназначения, торгового либо спортивного объекта и т. п.

Плитный фундамент: плюсы и минусы

Фундаментные плиты нередко становятся единственным возможным вариантом фундамента при строительстве здания.

Итак, достоинства:

• Подойдет для случаев, когда возведение ленточного монолитного фундамента для дома не возможно из-за опасности морозного вспучивания почвы, горизонтальных подвижек грунта и проч. Однако будет ошибкой считать, что фундамент плита является абсолютной панацеей для любого сложного грунта. Нужно иметь в виду, что на переувлажненном заболоченном грунте в местности с суровыми климатическими характеристиками ситуацию может спасти лишь свайный фундамент. В таких условиях фундаментная плита будет получать нестабильные неравномерные нагрузки, что может привести к ее деформированию.
• Несомненный плюс в том, что монолитный фундамент из плит достаточно прочен и способен выдерживать приличную нагрузку.
• Монолитная плита выдерживает значительный вес, а это значит что на таком фундаменте возможно возведение многоуровневых тяжелых зданий.

Интересно! Основой знаменитого столичного ЦУМа является именно  плитный фундамент.

Закладывая монолитный фундамент-плиту, можно одновременно утеплить пол первого этажа. Вы можете сделать это, совместив в заливкой термоизоляционные мероприятия. Также можно сразу смонтировать контур водного нагрева пола.

Разумеется, фундамент «монолитная плита» имеет не только плюсы, но и минусы:

• Монолитная плита может стать основой фундамента лишь на ровном грунте.
• Плитный монолитный фундамент полностью исключает возможность обустройства под ним погреба или подвала.
• Плита фундамента усложняет прокладку коммуникаций. В идеале все инженерные коммуникации должны быть спроектированы и подведены к дому заранее.

Армирование

Специфика бетона состоит в неспособности выдерживать растягивающие нагрузки. Это значительно снижает сопротивляемость ленты на изгиб. Для исправления ситуации используется арматурный каркас, принимающий нагрузки на себя и предохраняющий основание от образования трещин.

Армпояс состоит из горизонтальных (рабочих) стержней, выполняющих основную задачу, и вертикальных элементов, нужных на этапе сборки и заливки. Они лишь поддерживают рабочие стержни в нужном положении, после затвердения бетона свои функции завершают.

Рабочие стержни выбираются исходя из ширины ленты, приблизительное соотношение параметров обычно следующее:

• Лента 30 см — арматура 12 мм.
• Лента 40 см — арматура 14 мм.
• Лента 50 см — арматура 16 мм.

Эти пропорции средние, в некоторых случаях требуется более точный расчет, который выполняется либо специалистами, либо с помощью онлайн-калькуляторов.

Соединение элементов армпояса производится методом вязки отожженной стальной проволокой. Выполняется обычная скрутка, для которой используется специальный крючок.

Кусок проволоки, сложенный пополам, заводится диагонально под соединение, концы поднимаются вверх, петля захватывается крючком и через свободный конец производится 4-6 оборотов.

Прутки прочно соединяются между собой. Вязка выгодна тем, что никакого оборудования или электропитания не требуется, навык приобретается очень быстро, а качество соединения достаточно высокое.

Проектирование монолитного фундамента

Вопросы расчета и проектирования фундамента лучше доверить специалистам

Важно учесть не только параметры здания (площадь, материал возведения, вес кровли, стен и прочих элементов), но и особенности почвы, в т.ч. ее несущую способность, водонасыщенность и т.д

Для этого необходимо провести геологические изыскания, а правильно это может сделать только специалист. Кроме того, необходимо учитывать снеговые и ветровые нагрузки.

Важно, чтобы нагрузка на грунт, создаваемая зданием, не была больше несущей способности почвы. Пусть все расчеты делает специалист, а мы укажем лишь примерную логику их проведения:

важнейший показатель, который необходимо рассчитать, — это толщина бетонной плиты. Для этого и необходимо знать несущую способность грунта, а также вес здания;
оценить несущую способность грунта должен геолог. В крайнем случае, можно воспользоваться усредненными данными из таблиц

Допустим, дом необходимо построить на пластичном суглинке, несущая способность которого составляет 3 кг/см2;
важно правильно оценить вес здания, умножая площадь каждой конструктивной части (кровля, стены, перекрытия и т.д.) на удельный вес;
допустим, мы возводим кирпичный 2-этажный дом размером 10*10 м, площадь необходимая для постройки 10 м2 = 100 000 см2;
несущая способность почвы на данном участке будет 100 000 см2*3 кг/см2 = 300 000 кг, или 300 т. Это и есть требуемая нагрузка на почву

Если она будет больше, здание может просесть, если меньше – силы пучения могут выталкивать постройку;
расчет веса дома сложный, так как надо учесть вес стен, кровли, отделочных материалов, мебели и т.д. Наша цель – показать логику расчета, потому допустим, что вес постройки составляет 225 т;
вес бетонной плиты составит 300-225 = 75 т, из которых примерно 15 т составит арматура. 60 т – это вес самого бетона, а при площади 100 000 см2 и удельном весе бетона 2,7 т/м2 толщина плиты составит 27,7 см.
В большинстве случаев достаточно будет плиты толщиной 15-35 см.

Если расчёты заводят в тупик, и нагрузка от здания никак не стыкуется с несущей способностью почвы, то придется вносить коррективы. Например, выбрать для строительства более легкий материал, убрать один из этажей или расширить площадь фундамента.

Срок службы

Срок службы у ленточного или плитного фундамента зависит от технологии постройки, а также климатических и геологических условий. Например, некоторые строители утверждают, что плита может простоять 100 лет, а строительные фирмы дают гарантийный срок в 15-30 лет. Точные данные пока сложно определить, так как сама технология постройки плиты появилась относительно недавно.

Для «ленты» сроки службы определить немного проще. Например, основа из кирпича прослужит от 25 до 55 лет, из бетонных блоков – от 45 до 80, а монолитное ленточное основание может прослужить до 140-150 лет. Все эти сроки также зависят от добросовестности подрядчика, так как качество материалов играет важную роль в длительности эксплуатации.

Пример треснувшего «свежего» фундаментаИсточник promid.by

Виды монолитного плитного фундамента

В зависимости от особенностей почвы, возводимого здания и климата региона выбирают один из следующих видов монолитного фундамента:

• сплошной или классический. Технология строительства предусматривает выемку плодородного слоя почвы, засыпку котлована песком и гравием, последующее обустройство армированного бетонного основания. Толщина последнего в частном строительстве, как правило, составляет 20-50 см, но зависит от типа грунта и особенностей возводимого здания. При необходимости проводится теплоизоляция. Такой вариант фундамента отлично подходит для сильно пучинистых грунтов, где возможны подвижки и в вертикальной, и в горизонтальной плоскости;
• русский, или монолитная плита с ребрами жесткости. Дополнительно к монолитной плите снизу или сверху обустраиваются ребра жесткости. Их делают в местах расположения несущих стен, чтобы усилить конструкцию, но при этом сложность возведения фундамента повышается, ведь приходится выполнять заливку не только плиты, но и ребер жесткости, зато плиту можно будет сделать более тонкой, сэкономив на бетоне и не потеряв на прочности. Ребра жесткости – это, по сути, аналог ленточного фундамента. Они могут заливаться из бетона или выполняться из блоков. Первый вариант предпочтительнее, так как в этом случае конструкция будет полностью монолитной. Использование готовых блоков, к тому же, потребует задействования специальной техники;
• утепленная шведская плита (УШП). Технология рекомендована для территорий с суровым климатом, отлично подходит для северных районов нашей страны. Особенность заключается в использовании системы теплого пола, которая прячется в бетонной плите. Кроме того, используется несъемная опалубка из пенополистирола, которая служит в качестве теплоизоляции, и полиэтиленовая пленка для гидроизоляции. Получается, что основание прогревается, но при этом утечки тепла минимизированы за счет наличия теплоизоляции. Естественно, стоимость возведения будет выше, чем у классического варианта.

Обратим ваше внимание, что плитный фундамент может быть как монолитным, так и сборным. Обо всех преимуществах и нюансах монолитного основания сказано выше

Сборный фундамент создается на основе дорожных плит или ФБС блоков, которые после монтажа заливаются слоем выравнивающей стяжки. Сборные плитные основания требуют привлечения специальной техники для монтажа тяжелых плит, потому это более долгое и затратное решение, но при этом эксплуатационные качества уступают монолитному плитному фундаменту.

Как рассчитать железобетонную плиту самостоятельно?

Как рассчитать железобетонную плиту самостоятельно?

Для расчёта монолитной плиты фундамента надо знать:

• Уровень расположения грунтовых вод;
• Параметры грунта, на котором будет размещён фундамент;
• Величину промерзания грунта;
• Полный вес здания, он включает в себя вес коробки, кровли, установленной в нём мебели, бытовых приборов и жильцов;
• Размер снеговой и ветровой нагрузки;
• Вес самой плиты.

В результате подсчётов заданных параметров можно определить, какое давление будет оказывать вся конструкция на грунт. Затем необходимо обратиться к СНиП 2.02.01–83 и определить максимальное давление на грунт в месте строения. Рассмотрим пример:

• Вес здания составляет 19 тонн;
• Вес кровли 3 тонны;
• Вес фундаментной плиты составляет 20 тонн.

Возможная снеговая и ветровая нагрузка добавит сверху 7,5 тонны, итого суммарная нагрузка составляет 49,5 тонны.

При размере здания 6х6 метра, площадь поверхности фундамента составит 36 квадратных метров или 360 000 квадратных сантиметров. Нагрузка на грунт составит разность между весом конструкции и площадью фундамента в результате получаем 0,13 кг на кв. сантиметр. Такая нагрузка допустима для любого грунта.

При расчёте толщины монолита надо в обязательном порядке учесть следующие параметры:

• Расстояние между слоями арматурной сетки;
• Высота бетонного слоя на и под крайними слоями арматурной сетки;
• Размеры арматуры.

Практика показывает, что традиционная толщина плиты составляет 200–300 миллиметров. Если учесть, что под ним должна находиться уплотнённая песчаная подушка высотой до 300 мм суммарная то толщина состав 600 мм. Необходимо понимать, что этот параметр меняется в зависимости от типа грунта, веса здания.

Объём бетона равен произведению периметра фундамента на его высоту, точно так же считается и необходимый объём песка или щебня. На основании проведённых расчётов будет известно и необходимое количество гидроизоляции, арматуры и пр.