Фундаментная плита с ребрами жесткости вниз

Плитный фундамент с ребрами жесткости вниз

Svarog (эксперт Builderclub)

Здравствуйте. Выскажу вам свое мнение, а вы уже сами решайте принимать его или нет.

Дело в том, что любые конструкции на грунте нужно рассматривать как стоящие на неких пружинках (это самая простая теория и наиболее распространенная, теорий на самом деле очень много, но большинство сводятся к определению коэффициентов постели — параметров этих самых пружинок). Называется такой расчет "Плита на упругом основании" или "Лента на упругом основании" (для ленточного фундамента). Это если вы решили производить самостоятельные расчеты. Скажу сразу расчеты не простые, точность их, относительно, невысокая. Нужна неплохая геология, чтобы сильно не пролететь. Расчеты такие лучше производить в специальных программах, иначе очень трудоемко. Например "Фундамент 13.1" (версия не знаю какая сейчас последняя), там вроде была плита на упругом основании. Но там расчеты мне нравятся какие получаются, сам я пользуюсь SCAD — это мощный вычислительный комплекс методом конечных элементов, в нем считаю в том числе и плиты. Если вы вообще новичок в этом деле, то берите программки на подобии "фундамент" — там совсем другой уровень сложности. Все эти программы платные и стоят недешево, но в интернете их можно найти и бесплатно, если хорошо поискать ;).

Теперь конкретно к плите с ребрами вниз. Как я написал выше, упрощенно можно представить, что ваша плита лежит как бы на пружинках, жесткость которых зависит от ваших грунтов и их состояния, а при больших нагрузках эта жесткость пружин зависит еще и от жесткости вашей плиты и ее размеров (да-да вот так все сложно и взаимозависимо, поэтому такие программы как "фундамент" дают очень приблизительные расчеты). В результате, под неравномерно загруженной плитой, особенно, если она гибкая и имеет большие размеры, жесткости пружинок могут сильно варьироваться. Можете произвести некоторые эксперименты — возьмите пружинный матрас и положите сверху жесткую доску и что-нибудь более гибкое и посмотрите как себя будет вести "основание" (матрас) и "фундамент" (доска) под разной нагрузкой. В общем у вас получится так, что плита будет испытывать сложное деформированное состояние — реактивные моменты в плите будут, как правило, иметь разные знаки, сложное распределение по плоскости плиты и в результате сложное армирование. Для чего же плите нужны ребра? Дело в том, что если мы возьмем не плиту, а например, столбчатый фундамент, то в нем нет таких проблем как в плите — он очень жесткий, так как представляет из себя не "листок" как плита, а мощный и жесткий "параллелепипед" и армируется он довольно просто — сеточка в нижней части и пару сеточек вертикальных для стакана. Так как усилия в нем довольно простые — он работает в основном на сжатие, кроме нижней части, которая имеет уширение (пяту) и армируется сеточкой (как выше написал). От сюда появляется идея — сделать плиту не тонкой а толстой, тем самым сделав ее значительно жестче и заставив ее работать по принципу столбчатого фундамента — по этому принципу делаются все плиты для небольших домиков — делают толщину от 300 (очень часто тонковато) до 1000 мм. И спят спокойно. Но это огромный перерасход бетона и цена такой плиты получается заоблачной. Следующим этапом стало устройство ребер в плите, что позволяет получить большую жесткость сравнимую с толстой плитой, но при этом сэкономить огромное количество бетона. Но тут есть также свои минусы: первое — это трудоемкость, делать и армировать ребра в разы труднее; второе — точность расчетов, просто залить как толстую плиту тут уже нельзя.

Теперь именно о ребрах "вниз", это предложение появилось из соображения, чтобы ребра не мешали в подвале. Но это, на самом деле, очень сложное в техническом смысле решение. Сложным становится буквально все — сначала необходимо устраивать подобие ленточного фундамента, делать выпуски арматуры, заливать бетоном, затем армировать плиту (а делать это скорее всего придется после выдержки ленты 3-7дней), заливать ее. Отсюда нарушение целостности (шов) плиты и ленты, возможное нарушение защитного слоя бетона в этом месте (трещина шире 0.4 мм), соответственно, ограниченный срок службы такого фундамента.

Дальше больше, как включить плиту и ленту в работу с грунтом равномерно — так как вы задали в расчетах? Ведь для того, чтобы надежно уплотнить грунт под плитой, вам лучше его укатывать и трамбовать до бетонирования ленты, а это придется ставить жесткую (дорогую опалубку). Так же, скорее всего, вместо грунта вокруг ленты, частично или на всю ее высоту, придется засыпать щебень, гравий или песчаные смеси. Так как плиту закладывают выше глубины промерзания, — придется избавиться от пучинистых грунтов (если есть). Ну и надо понимать, что единственной надежной гидроизоляцией в случае ребер вниз — это защитный слой бетона в 70 мм, причем бетон должен быть не ниже В15 W 2 (первое — класс бетона по прочности, второе марка по водонепроницаемости). Так же нужно понимать, что в подавляющих случаях ребра "вниз" менее эффективны в работе, чем ребра "вверх" — связано с картиной распределения моментов (если брать в целом по плите, а не отдельные зоны).

Подведем итоги именно по вашему вопросу:

• "как считать" — поднимайте литературу, как написал выше — без понимания основ сюда лучше не лезть;
• "какую подсыпку правильно делать под плиту" — сильно зависит от грунтовых условий, глубины заложения/промерзания, ваших нагрузок и т.д. в принципе, как для других видов фундаментов, хотя под плиту я бы делал гравийно-песчанную подушку чуть толще;
• "как вычислить ширину и высоту ребер" — по расчету и конструктивным соображениям (зависит от диаметра арматуры, защитных слоев и т.д.), по-другому никак — или сильно по материалам и прочности запас брать или пролетите с плитой вообще;
• "как разводить коммуникации под плитой" — в специальный каналах, через капсулы и т.п. чтобы можно было произвести замену не вскрывая плиту, лучше делать сложные разводки в подвале, а через плиту или стену подвала осуществить только ввод;
• "как гидроизолировать" — только защитными слоями бетона, остальные способы не эффективны.

Фундаментная плита с ребрами жесткости вниз

Срок эксплуатации дома зависит от правильного выбора типа основания, соблюдения всех требований при его возведении и эксплуатации. Плиты для фундамента используют под здания с большой нагрузкой. Поэтому и расход материалов на такое основание увеличивается. Для экономии средств существуют плитные фундаменты с ребрами жесткости, которые заменяют мелкозаглубленное ленточное основание. Применение ребристых плит характерно для мест с низким уровнем промерзания земли, на участках с высоким расположением подземных вод и при преобладании пучинистых грунтов.

Ребристые плиты представляют собой монолитную ленту с переменным сечением. Ребра жесткости дают основанию дополнительную прочность. В местах их отсутствия, плита делается тоньше обычного, что уменьшает расход бетона на строительство основания. По конструкции ребра на плите располагаются:

В таком типе фундамента обязательно располагают ребра жесткости по периметру и под несущие стены. Если здание имеет большую площадь, то их делают вдоль и поперек длинным сторонам дома.

В зданиях, имеющих вытянутую форму (длина намного превышает ширину), сооружают дополнительные ребра вдоль преобладающей стороны.

Плиты с ребрами жесткости вниз

Схема конструкции плиты с ребрами жесткости вниз

Конструкция такого основания напоминает малозаглубленный ленточный фундамент, сопряженный свыше расположенной бетонной плитой. Отличается лишь тем, что ребра имеют трапециевидную форму. Их жесткость зависит от вида грунтов, залегающих на территории застройки и нагрузки на основание. При больших площадях ребра могут принимать воздействия в различных плоскостях, для этого используют разные схемы расположения ребер.

Для выбора конструкции плитного фундамента с ребрами жесткости необходимо проводить расчет, в результате которого будут выделены участки наиболее подверженные нагрузкам и выбраны схемы армирования основания. Расчет можно выполнить, самостоятельно используя нормативные документы или, обратится к организациям, которые на профессиональной помощи помогут посчитать и выбрать оптимальный вариант основания.

Ребра позволяют уменьшить толщину фундамента, не изменяя его прочностные характеристики. Однако, это влечет за собой трудности при его строительстве. Дополнительные объемы появляются при рытье траншеи под ребра и установки каркаса, вязки его с арматурными сетками плиты.

Достоинства и недостатки фундаментных ребристых плит

Конструкция и технология возведения данного основания предполагает под собой наличие как положительных сторон, так и отрицательных. Несмотря на большое распространение плитного ребристого фундамента, у него достаточно минусов:

1. Недостатком является обязательное устройство специальных каналов для прокладки коммуникаций в кожухах или капсулах. Заблаговременное их строительство позволит уложить необходимые коммуникации без вскрытия основания. Если в конструкции дома будет подвальное помещение, то возможна прокладка коммуникаций по полу.
2. Двухэтажная конструкция опалубки. Нижний слой в форме трапеции, а верхний обычный прямоугольный.
3. Сложная схема армирования, которую определают только по расчету.
4. Необходимость качественной гидроизоляции непрерывным швом для защиты фундамента от воздействия водной среды.
5. Невозможно повторное использование.
6. Сложность определения будущих стен из-за общего котлована под весь дом.

При наличии такого большого количества отрицательных сторон у плитного фундамента, существует ряд плюсов, из-за которых выбор ребристых плит очевиден:

1. Из-за устройства ребра жесткости толщина плиты уменьшается до 10 см, что снижает стоимость строительства.
2. Основным преимуществом применения плитного фундамента с ребрами жесткости вниз является гладкая поверхность пола в подвальном помещении. Это позволит минимизировать отделочные работы подвала.
3. Возможность возведения основания на пучинистых грунтах и при высоком уровне грунтовых вод.

Особенности строительства плит с ребрами жесткости вниз

При строительстве плитного основания выступами вниз необходимо убрать не только гумусовый слой под все здание, но и разработать траншею под будущую монолитную ленту с учетом подсыпки песчаной подушки. Для этого делается разметка участка с промерами по диагонали, чтобы исключить лишнюю работу.

Расположение плиты на фундаменте

На дно котлована укладывается песчаная подушка слоем не меньше 25 см. При строительстве здания с большой нагрузкой на фундамент, подушку делают толщиной до 45 см с послойным уплотнением до необходимого коэффициента. Чтобы исключить нарушения геометрии будущего ребра жесткости и для лучшей трамбовки песчаной подушки, необходимо установить качественную опалубку под ребра. Желательно перед засыпкой щебеночно-песчаной смесью застелить дно геотекстилем с заходом на борт котлована.

Для долгой эксплуатации здания необходимо произвести гидроизоляцию фундамента. До заливки бетоном щебеночно-песчаную смесь нужно обработать специальным цементным раствором толщиной не более 4 см. Поверх этого слоя устраивается битумная грунтовка с последующей укладкой гидроизоляции. Для предотвращения повреждений гидроизоляции при других работах, сверху заливают цементно-песчаную стяжку толщиной 4 см.

Следующим этап строительства фундамента с выступами вниз является установка опалубки под верхний слой основания. Нижний слой устанавливается до трамбовки песчаной подушки. Щиты опалубки можно изготовить как самому, так и приобрести в специальных магазинах. Возможно использование подручных материалов. На видео Вы увидите, как правильно установить опалубку плиты фундамента.

Армировать будущую ребристую плиту надо согласно произведенному расчету. В зависимости от принимаемой нагрузки под стены укладывается арматура разного диаметра и ее количество. Для лучшего восприятия нагрузок и устойчивости фундамента обязательно нужно соединить между собой каркасы ребра и плиты.

Последним этапом строительства плитного фундамента с ребрами жесткости вниз является заливка бетоном опалубки. Заполнение происходит обязательно в один прием, иначе это может повлиять на целостность плиты, что повлечет за собой появление незначительных трещин в защитном слое бетона.

Расположение ребер вниз при утеплении основания и отмостки позволяет создать мощную подушку, с помощью которой становится возможным строительство здания на пучинистых грунтах.

Фундамент монолитная плита с ростверком

Устройство монолитного фундамента для частного дома

Плитный фундамент для бани: технология заливки монолитной плиты

Как выставить уровень фундамента

Плитный фундамент с ребрами жесткости: особенности и порядок заливки

В стоимость работ входит:

• Геодезические работы
• Рытье котлована под основание (30 -40 сантиметров глубиной)
• Прокладка дна котлована геотекстилем
• Устройство песчано-щебеночной подушки с послойной трамбовкой (20см песок,10 см щебень)
• Устройство опалубки из доски
• Устройство окна под инженерные сети и прокладка труб
• Двойное армирование с шагом 250х250мм
• Заливка бетона М300
• Гидроизоляция фундамента

Плитный фундамент с ребрами жесткости – «облегченный» вариант обычной, плоской плиты. Благодаря наличию усиливающих ребер толщину плитной части можно уменьшить в 2–2,5 раза, не снижая прочность конструкции. Это экономит бетон, но требует более сложных фундаментных работ и повышает расход арматуры.

Конструкция и виды плит с ребрами жесткости

Есть три типа такого фундамента:

• с ребрами жесткости вверх (бетонная «лента», залитая сверху по плоской плите);
• с ребрами вниз (с ленточной частью под плитой);
• комбинированный (ребра направлены и вверх, и вниз).

Первый тип подробно описан в статье «Плитный фундамент с ростверком своими руками». Здесь мы будем рассматривать второй тип – плиту с ребрами жесткости, направленными вниз. Сначала – о ее конструкции.

Ребра жесткости – это выступы, напоминающие бетонную ленту (до 80 см глубиной), но не с прямоугольным, а с трапециевидным сечением. Такая их форма снижает давление грунта на фундамент (нагрузки в этом случае идут по касательной). Ребра располагают под плитой по периметру дома и внутри периметра:

• под несущими стенами;
• вдоль плиты на определенном расстоянии друг от друга;
• вдоль и поперек фундамента (по типу решетки).

Глубину, форму, количество, расположение ребер и толщину плитной части проектируют, исходя из конструкции дома и геодезических условий на участке.

Плюсы, минусы и область применения «ребристой» плиты

Благодаря ребрам жесткости с нижней стороны, плитный фундамент получает дополнительные преимущества:

• снижается расход бетона;
• повышается устойчивость фундамента к деформирующим нагрузкам;
• рабочая поверхность плиты остается гладкой, и ее можно использовать как черновой пол;
• выступающие ребра улучшают сцепление плиты с грунтом и снижают вероятность ее горизонтальных подвижек.

Недостаток «ребристой» плиты – сложность обустройства. Под нее нужно делать котлован с траншеями и «двухэтажную» опалубку. Армирование также усложняется. При всем этом очень важно сделать фундамент монолитным (залить его за один раз) и точно соблюсти проект. Если ребра будут расположены или армированы неправильно, прочность конструкции резко снизится.

Как и плоская плавающая плита, плитный фундамент с ребрами жесткости подойдет для строительства дома на участках:

• с пучинистыми грунтами;
• с высоким уровнем грунтовых вод;
• с грунтами малой несущей способности.

Его можно использовать и в лучших условиях, но в таких случаях обычно выбирают более дешевые решения.

Особенности возведения плитного фундамента с ребрами вниз

Получив проект с подробными расчетами и описанием фундаментной конструкции, можно приступать к его возведению. При том, что плита с ребрами конструктивно сложнее обычного плитного фундамента, ее вполне реально залить своими руками. Для этой работы вам, конечно, понадобятся помощники, а также землеройная техника и заказанный готовый бетон, подаваемый бетононасосом. Обустраивают фундамент в несколько этапов:

1. Земляные работы. Под плиту с ребрами нужна особая выемка – котлован с траншеями. Котлован роют неглубокий, как под обычный плитный фундамент. Как правило, достаточно снять лишь плодородный слой грунта. Затем по дну котлована копают траншею под ребра жесткости. Глубину траншеи и котлована рассчитывают из толщины самого фундамента, бетонной подготовки и подсыпки. Перед началом земляных работ очень важно сделать точную и правильную разметку, чтобы все углы выемки были прямыми, а все траншеи – на месте. Дно котлована и траншей должно быть нетронутым, из материкового грунта. Его выстилают геотекстилем, который будет удерживать под домом песчано-щебеночную засыпку и не допустит ее заиливания.
2. Опалубка для ребер жесткости. Чтобы материал песчано-щебеночной подушки не осыпался в траншеи, в них сразу делают несъемную опалубку из плоского шифера или другого прочного, тонкого материала. Здесь важно точно соблюсти геометрию ребер, в частности вывести на один уровень высоту опалубки по всем траншеям.
3. Подготовка подушки под фундамент. На дно выемки насыпают чистый песок. Толщина слоя – 20–40 см. Песок нужно насыпать слоями примерно по 10 см, тщательно трамбуя каждый слой. Поверх песка таким же образом насыпают и трамбуют щебень (20–40 см). Подушку обустраивают и по дну траншей, и по всему котловану.
4. Гидроизоляция нижней стороны фундамента. Перед тем как заливать фундамент, нужно предотвратить утекание бетонного молочка в песчано-щебеночную подушку после заливки и защитить плиту от воздействия грунтовой влаги во время эксплуатации. Сначала утрамбованный щебень заливают жидким цементным раствором (толщина слоя 3–6 см, марка цемента от М100). Когда бетонная подготовка застынет, ее покрывают битумной грунтовкой и застилают листовым гидроизоляционным материалом с перехлестом полос 15–20 см. Если запланирована гидроизоляция в два слоя, то материал укладывают в перпендикулярных направлениях – нижний слой вдоль плиты, а верхний поперек (или наоборот). Гидроизоляционный слой по площади должен быть больше плиты – его выводят за стенки котлована.
5. Монтаж опалубки плиты. Плиту ограждают по периметру. Эта опалубка будет съемной, и для нее можно использовать обрезную доску, ДСП, ОСБ, готовые щиты, шифер или любой другой подручный материал. Важно, чтобы стенки конструкции были строго вертикальными (проверяют уровнем). Их также необходимо хорошо укрепить по всему периметру, иначе тяжелый бетон при заливке выдавит доски и нарушит геометрию плиты. Для укрепления достаточно вбить колья с наружной стороны, вплотную к стенке опалубки. Можно также использовать распорки. В опалубку закладывают гильзы под трубы инженерных коммуникаций. Внутреннюю поверхность стенок обивают полиэтиленовой пленкой (так конструкцию будет легче снять после застывания бетона).
6. Армирование. Чтобы получить ожидаемую прочность фундамента, нужно создать единый армирующий каркас для плиты и ребер жесткости. Сначала армируют ребра. В них закладывают по два или четыре продольных арматурных прута, связанных между собой. Расстояние между прутьями подбирают так, чтобы каркас был со всех сторон защищен от окружающей среды слоем бетона толщиной 4–5 см. Плиту армируют классически – двумя арматурными решетками с ячеей 20–30 см. Готовые элементы каркаса – две сетки и арматуру ребер жесткости – связывают воедино с помощью коротких вертикальных прутьев. Все параметры армирования (толщина и класс арматуры, расстояние между прутьями) указываются в проекте фундамента. Отступать от него нельзя.
7. Бетонирование. Опалубку заливают бетоном марки от М300, с хорошей влагостойкостью (от W8) и высокой подвижностью (П3). Ребра и саму плиту обязательно заливать в один прием. Залитый бетон трамбуют и выравнивают. В первые сутки его защищают от размывания дождем, а со второго дня ежедневно поливают для предотвращения растрескивания. Дальнейшие фундаментные работы можно проводить сразу после застывания плиты (на пятый–седьмой день с момента заливки), а возводить цоколь и стены – только при наборе бетоном 75%-й прочности (минимум через 4 недели).
8. Гидроизоляция поверхности фундамента. С застывшего бетона снимают опалубку. Рулонный гидроизоляционный материал, выступающий из-под плиты, заворачивают наверх. Его закрепляют на торцах плиты и обрезают по верхней кромке. Далее гидроизоляцией покрывают верх фундамента. Для этого можно использовать рулонный, обмазочный или напыляемый материал. Важно, чтобы «верхняя» гидроизоляция заходила внахлест на «нижнюю». Таким образом, весь фундамент будет надежно защищен от влаги.
9. Теплоизоляция. Чтобы защитить плиту и грунт под ней от промерзания, используют плиты экструдированного пенополистирола. Один ряд укладывают вертикально, вплотную к торцу плиты. Оставшиеся пазухи котлована засыпают. Еще ряд утеплителя кладут по периметру плиты в горизонтальной плоскости, под отмостку. Такие меры защитят грунт под домом от морозного пучения, которое может разрушить фундамент.

На этом плита с ребрами жесткости готова. Выждав четыре–пять недель, можно возводить на ней дом. Но если процесс обустройства «ребристого» плитного фундамента для вас слишком сложный и трудоемкий, поручите работы специалистам.

В Санкт-Петербурге и Ленинградской области прочную фундаментную плиту с ребрами жесткости возведет компания Samoswalov. Мы делаем все, начиная с геодезических изысканий на участке и заканчивая работами по гидроизоляции готового фундамента. Позвоните +7 (812) 947-47-86 либо напишите нам ([email protected] ). Вскоре вы будете иметь для своего дома надежный плитный фундамент с ребрами жесткости, который прослужит не менее ста лет.

Полезная информация по заливке фундамента

Заказать заливку плитного фундамента с ребрами жесткости

Источники: http://www.builderclub.com/vopros-otvet/1374/plitny-fundament-s-rebrami-zhestkosti-vniz, http://fundamentaya.ru/montaj/plitnyj/fundament_rebrami.html, http://samoswalov.net/zakladka-fundamentov/plita/s-rebrami-zhestkosti/