Мощный и дорогой плитный фундамент в индивидуальном строительстве применяется нечасто. Но порой условия на участке такие, что никакое другое основание не подходит. Большая площадь опоры позволяет оказывать минимальную нагрузку на грунт, поэтому его используют на слабых почвах.
Любое железобетонное изделие должно включать в себя два горизонтальных ряда арматуры, отстоящих от поверхности монолита на 4-5 см. То есть толщина плитного фундамента будет представлять собой всего лишь сумму следующих величин:
- Два диаметра металлической арматуры.
- Высота промежутка между поясами армирования.
- Два слоя бетона, закрывающие стальные стержни, по 40-50 мм.
Определение этих показателей и есть расчет плиты. Полученные параметры монолитного основания нужно будет соотнести с особенностями грунта и скорректировать в ту или иную сторону. При этом нужно помнить, что каждый неоправданный сантиметр толщины повлечет за собой лишние затраты на покупку бетона и увеличит нагрузку на слабый грунт.
Определяем исходные данные
В первую очередь придется узнать массу будущей постройки. Для этого потребуется если не полноценный проект, то хотя бы эскиз с нанесенными размерами и вариантами материалов. Сам плитный фундамент, несмотря на его большой вес, в расчет можно не включать, если он будет опираться на песчаную подушку.
Нужно заложить в формулу приблизительный вес отделки, мебели, инженерных конструкций, так как в сумме все это тоже даст заметную нагрузку на фундамент. Принимается решение по выбору марки бетона для заливки основания, однако монолитная плита с армированием в любом случае изготавливается из раствора не ниже М200.
Второй этап – выбор арматуры и схемы ее укладки. В отличие от ленточного плитный фундамент необходимо усиливать и продольными, и поперечными стержнями. Для сплошного монолита обычно выбирают рифленые прутки диаметром 12-14 мм, а размеры ячеек принимают равными 30х30 см, чтобы не перегружать монолит металлом и не увеличивать его конечную стоимость.
Пример расчета
Монолитная плита имеет особенность – из-за сплошного армирования толщина и количество упрочняющих стержней находятся в определенной зависимости. Если в вашем распоряжении оказалось много недорогой арматуры подходящего диаметра, за счет нее можно уменьшить толщину основания, сохранив его прочность. В случае когда стальные пруты раздобыть проблематично, компенсировать их нехватку придется увеличением размера плиты.
Возьмем для примера расчета арматуру диаметром 14 мм с укладкой сеток на расстоянии 70 мм друг от друга. Тогда высота нашего фундамента сложится из таких значений:
- Защитный слой бетона 2х50 = 100 мм.
- Общая высота арматурных сеток 4х14 = 56 мм.
- Толщина плиты 100+56+70 = 226 мм.
Для круглого счета и запаса по прочности примем основание высотой 25 см.
Этот расчет очень приблизительный, но им вполне можно пользоваться в индивидуальном строительстве – фундаментная плита отлично справится со всеми нагрузками и выйдет вполне приемлемой по цене. Для промышленных объектов, конечно, применяются более точные формулы, а сами вычисления выполняются так называемым шаговым методом – с перебором различных вариантов и их проверкой на каждом этапе.
Проектировщики прибегают к помощи специальных компьютерных программ. Но если усреднить получаемые ими результаты, можно вывести определенную закономерность, где средняя толщина такой плиты зависит от типа будущей постройки и особенностей грунта:
| Объект | Толщина фундамента, см | |
| Грунт средней пучинистости | Сильно пучинистые грунты | |
| Баня, хозпостройки, гараж | 10 – 15 | 15 – 20 |
| Легкий дом из ОСБ, газобетона, пиломатериалов | 20 – 25 | 25 – 30 |
| Кирпичный или бетонный дом в 2-4 этажа | 25 – 30 | 30 – 35 |
Если судить по этой таблице средних значений, наша расчетная плита вполне подходит для любого загородного дома. А в случае застройки на очень слабых пучинистых грунтах к толщине монолита можно прибавить еще 5 см, чтобы получить достаточно надежное основание.
Фундаментная подушка
Помимо расчета толщины плитного фундамента в проект также необходимо включать размеры песчаной подушки и дренажа, роль которого выполняет слой щебня. Как правило, толщина утрамбованного песка принимается равной 0,3 м, а дренажного слоя – 0,2 м. С таким учетом и нужно готовить котлован под основание дома.
Более легкие постройки допускается устанавливать на подушку меньшей мощности – около 15-25 см, но принимать такое решение следует с учетом особенностей грунта. Чем больше почва склонна к пучению, тем больше потребуется толщина засыпки щебня, который компенсирует ее подвижки. А от количества песка будет зависеть, насколько равномерно распределится давление, которое создаст монолитная плита.
При возведении фундамента на водонасыщенных глинистых грунтах есть смысл поверх подушки выполнить бетонную подготовку мощностью около 10 см из недорого тощего раствора. А перед заливкой нанести на поверхность мастичную гидроизоляцию, чтобы уберечь плиту от вредного влияния грунтовых вод.
Что учесть при строительстве?
Котлован должен иметь запас ширины в каждую сторону примерно в метр, так как незаглубленная монолитная плита нуждается в надежной теплоизоляции, для этого применяются жесткие панели из вспененного полистирола. Глубину котлована определит толщина песчано-щебневой подушки и решение о заглублении бетонного монолита.
Несмотря на то, что плитный фундамент передает давление на грунт по всей своей площади, в верхней части он его воспринимает неравномерно. Внешние несущие стены создают определенную нагрузку по периметру, но при значительных габаритах дома основание в центре от этого будет подвергаться большим разрывным усилиям по правилу рычага.
Чтобы уйти от этой проблемы, стоит заложить в проект дополнительные несущие стены ближе к центру или использовать ребра жесткости. Эти утолщения в нижней части монолита делаются там, где плитный фундамент испытывает максимальные нагрузки – под несущими стенами. Ребра жесткости позволят уменьшить и размер самой плиты, а значит, снизить расход материалов.
