Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте

Основные элементы фундамента УФФ:

1. Общая информация
2. Земляные работы
3. Подошва (как выбрать сечение)
4. Цокольная часть
5. Обратная засыпка (материал и работа, инструмент)
6. Теплоизоляция (где, куда и зачем)
7. Коммуникации (какие в каких частях пирога фундамента и почему)
8. Стяжка и теплый пол
9. Опора высоконагруженных конструкций и внутренних стен на стяжку
10. Противопучинистые мероприятия. Отвод воды от фундамента. Необходимость и можно ли обойтись
11. Веранды, крыльца
12. Инструменты и техника. Квалификация бригады
13. УШП или УФФ. Плюсы и минусы. Факторы, влияющие на выбор
14. Выводы
15. Стоимость фундамента УФФ

Зачем армируют бетон?

Армирование начали применять довольно давно — еще с 18 века. Сначала армировали бетонные сооружения расположением металла поверх бетона, а потом был изобретен метод упрочнения армирования внутренним армируют бетон? Бетон – это очень прочный на сжатие материал, но очень хрупкий, если его растягивать. Показатель прочности при растяжении в 10-30 меньше, чем при сжатии. Армирующие стальные, а теперь уже и различные композитные армирующие материалы, позволяют строить конструкции фундаментов и стен, компенсирующих недостатки того или другого материла.

Таким образом, армированный ленточный фундамент может противостоять:

• снизу – давлению на растяжение;
• верхняя часть фундамента сопротивляется большому давлению стен и крыши сверху;
• с боков и снизу на фундамент действует сила морозного пучения почвы, сила выталкивания которой, может превысить вес дома.

Последовательность строительства

Общепринятая технология строительства УШП складывается из таких этапов:

1. Снимается верхний растительный слой грунта на площади, немного превышающей размеры будущей плиты.
2. Прокладываются трубы канализации и водопровода.
3. На поверхность грунта укладывается геотекстиль.
4. По периметру плиты прокладывают дренаж и засыпают его щебнем.
5. Отсыпается, увлажняется водой и послойно утрамбовывается крупнозернистый песок (толщина 15-20 см).
6. Укладывается второй слой геотекстиля и засыпается щебнем (15 см) с трамбованием.
7. Устанавливается опалубка и бортовые плиты утеплителя.
8. По поверхности отсыпки в 2 слоя раскладывают экструдированный пенополистирол (общая толщина 20 см).
9. Раскладывают трубы теплого водяного пола, подключают их к распределительному коллектору.
10. На подставки укладывают арматуру диаметром 12-14 мм. Частота установки стержней 4-6 шт./м2.
11. Бетонируют плиту. После 7 дней выдержки бетона его поверхность шлифуют.

Есть целый ряд технических нюансов, относящихся к технологии укладки труб теплого пола в шведской плите:

Конструкция, базовые характеристики

Особенность УШП — неглубокое залегание, полная теплоизоляция (экструдированным пенополистеролом). Излишки влаги выводятся встроенным дренажом. Плита располагается выше, на уровне промерзания почвы. Но это не приводит к фатальным последствиям из-за встроенной системы теплого пола, теплоизолирующей отмостки.

Вертикальные и горизонтальные механические нагрузки равномерно распределяются арматурой, сдвинутым наружу от балок плиты стен. Подробности хорошо видны на иллюстрациях.

Альтернативный вариант устройства — поперечный разрез

Специфика конструкции, ее базовые характеристики

Отличительным свойством утепленной шведской плиты является присутствие энергосберегающих материалов по всей площади и периметру подошвы. Образуется готовая черновая поверхность для первого этажа, она уже содержит в себе инженерные коммуникации, теплый пол.

Конструкцию образуют следующие пласты:

• бетонная заливка,
• армирующие пруты,
• амортизационный слой,
• изолирующие материалы.

Бетонный монолит имеет толщину 10 см, его формируют за один день, в таком случае исключается слоистость заливки, снижается себестоимость работы. Утеплитель помогает изолировать конструкцию от грунта. Армирование выполняется с применением металлических прутьев и сетки, они защищают фундамент от растрескивания, сохраняют его целым в периоды естественного движения грунта.

Амортизационный пласт составляют щебень и песок, шведская технология также подразумевает применение глины. Последняя защищает геотекстиль, разделяющий минеральные слои, от воздействия влаги. В толще песка, покрытого утеплителем, прокладываются водопровод и канализация.

Утепление базируется на производных стирола, материал укладывается вертикально вдоль периметра, снизу, под отмосткой. Дренажные коммуникации в тандеме с гидро- и пароизоляционными слоями предотвращают разрушение фундамента под воздействием влаги и грунтовых вод.

Схема армирования

Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.

Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см

На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.

О глубине заложения фундамента прочесть можно тут.

Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так

Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.

Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты

Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.

Какая арматура нужна

Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.

В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.

Классы арматуры и ее диаметры

Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.

Сферы применения и особенности монолитного плитного фундамента

Гораздо чаще застройщики отдают предпочтения ленточному основанию, что обусловлено его капитальностью и надежностью. Но не на всех типах грунтов целесообразно его сооружение. В подобных случаях приходится устраивать монолитную железобетонную конструкцию под всем зданием.

Плитный фундамент, как правило, сооружается на просадочных грунтах 1 категории:

• песок с любыми примесями;
• гравий и галька размерами до 80 мм;
• растительный слой как с корнями, так и без них;
• пластичные и твердые суглинки;
• пластичная глина;
• мягкие солонец и солончак.

Также его устройство нередко выполняется на твердых глинах, пластичных и твердых супесях, черноземе и каштановых землях естественной влажности.

Вопреки распространенному мнению, «плавающее» плитное основание не гасит подвижки грунта и не оказывает им сопротивления. Поэтому оно не может эффективно работать на сильнопучинистых и топких почвах. При этом на грунтах 2 группы достаточно высок риск частичной или даже полной просадки строения под воздействием собственного веса.

Схема устройства в разрезе

Существует множество конструктивных особенностей, которые повышают устойчивость и энергетическую эффективность всей системы. Схема следующая:

1. Подушки из песка и щебня, предотвращающие подход влаги к основе.
2. Геотекстильный материал, исключающий засорение дренажа.
3. Гидроизоляция, защищающая ЖБ конструкцию от воздействия влаги.
4. Теплоизоляция. Ее укладка происходит по бокам и под плитами.
5. Дренаж и водоотведение. Системы необходимы для защиты опоры от грунтовых, талых и дождевых вод.
6. Металлический каркас или пояс. Придает фундаменту прочности и жесткости.
7. Необходимые инженерные коммуникации.
8. Система напольного обогрева. Здесь требуется обустроить водяной контур, чтобы в дальнейшем сократить расходы на строительстве отопления.
9. Бетонная плита. Ее толщина зависит от особенностей грунта и веса будущего здания. Для придания прочности ЖБ основания следует сформировать ребра жесткости. Их лучше разместить в местах монтажа колонн и других подобных конструкций.

Условия применения

Возникает вопрос, при каких условиях можно утраивать финскую плиту фундамента. Существуют некоторые ограничения, которые не позволяют применение основание данного типа. Это невозможность обустройства подвального помещения.

Перед закладкой фундамента следует провести исследование грунта на наличие участков проблемного типа.

При некоторых условиях финская плита является выигрышным вариантом:

• наличие на участке грунтов проблемного типа. Этот тип основания за счёт обустройства теплоизоляции, дренажной системы и гравийно-песчаной подушки воздействие степени пучения почвы значительно снижается;
• защита от воздействия грунтовых вод за счёт использования теплоизоляционного слоя. Экструдированный пенополистирол отлично выполняет функцию гидроизоляции;
• при нестандартности рельефа. Исправить положение можно за счёт засыпания и выравнивания материалами инертного типа;

Одним из практичных достоинств финской плиты фундамента – это тот факт, что на поверку получаем не только основание, но и поверхность внутри помещения, которая является черновым вариантом пола. Обустраивается тёплый пол. Отпадает необходимость выполнения дополнительных стяжек и тому подобного.

Технология «шведская плита»

Шведская плита — это утепленный монолитный плитный фундамент малого заглубления. особенность этой технологии в том, что всё основание дома базируется на слое утеплителя (под плитой). Под теплым домом грунт не промерзает и не пучинится. Такой фундамент пригоден для любых грунтов, при любой глубине залегания грунтовых вод.

Данная технология базируется на основных принципах проектирования и устройства малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах, описанных в Стандарте организации (СТО 36554501-012-2008), разработанном научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова (ФГУП НИЦ «Строительство»), ФГУП «Фундаментпроект», МГУ им. М.В. Ломоносова (геологический факультет, доктор технических наук Л.Н. Хрусталев) и техническим отделом ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб».

Технология «шведской плиты» объединяет в себе устройство утепленной монолитной фундаментной плиты и возможность прокладки коммуникаций, включая систему водяного подогрева пола. Комплексный подход позволяет получить в короткие сроки утепленное основание со встроенными инженерными системами и ровный пол, готовый для укладки плитки, ламината или другого покрытия.

Принципиальная схема устройства утепленной шведской плиты

• Устройство фундамента и прокладка коммуникаций выполняют в ходе одной технологической операции, что позволяет сократить сроки строительства.
• Шлифованная поверхность фундаментной плиты готова для укладки напольного покрытия;
• Слой теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ®, толщиной около 20 см надежно защищает от потерь тепла, а это означает существенное снижение расходов на отопление дома и увеличение эффективности функционирования системы «теплого пола»;
• Почва под утепленной плитой не промерзает, что сводит к минимуму риски возникновения проблем морозного пучения грунтов основания;
• Закладка фундамента не требует тяжелой техники и специальных инженерных навыков.

Особенности монтажа

Для обеспечения нормальной работы утепленной шведской плиты (УШП) и предотвращения морозного пучения необходимо предусмотреть устройство системы отвода грунтовых вод (дренажная система по периметру сооружения).

Важную роль играет также устройство непучинистой подготовки (подушка из крупного песка, щебня). В случае, если применяется комбинация слоев щебня и песка, необходимо предусмотреть разделение данных слоев геотекстилем (при расположении грунта мелкой фракции над более крупным).

Под плиту необходимо заранее заложить все необходимые коммуникации (водопровод, электричество, канализация и т.п.) и вводы.

Конструкция шведской плиты предполагает передачу всех нагрузок от сооружения (собственный вес, эксплуатационные нагрузки, снеговые и т.п.) на слой утеплителя, именно поэтому к используемому теплоизоляционному материалу предъявляются высокие требования по прочности. Наиболее рациональным вариантом применения в данной конструкции являются теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ®, обладающие практически нулевым водопоглощением и высокой прочностью на сжатие.

• Шаг 1. Снятие верхнего слоя грунта (как правило, около 30-40 см);
• Шаг 2. Утрамбовка песчано-гравийной подготовки (крупный песок, щебень);
• Шаг 3. Монтаж дренажа по периметру сооружения и трубы инженерных коммуникаций;
• Шаг 4. Укладка бортовых элементов и плит ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ® в основании;
• Шаг 5. Монтаж арматурного каркаса на подставках;
• Шаг 6. Уклада труб для системы обогрева полов, подключение их к коллектору и закачка в них воздуха;
• Шаг 7. Заливка монолитной плиты бетонной смесью.

Интегрированная в конструкцию фундамента система подогрева обеспечивает комфортные условия внутри помещения. А использование прочных и абсолютно влагостойких плит ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ® в качестве подготовки основания в разы увеличит теплотехническую надежность и эффективность системы теплого пола.

В качестве теплоносителя в системе может применяться обычная вода или антифриз (если в зимний период времени в помещении не будет возможности всегда поддерживать плюсовую температуру).

В качестве отопительных трубопроводов в системах водяных теплых полов могут использоваться практически все виды труб: металлопластиковые, медные, из нержавейки, полибутана, полиэтилена и т.д.

При укладке греющих труб руководствуются следующими правилами:

Как устроена плита?

Поверх слоя теплоизоляции сооружают армированную бетонную плиту. Все инженерные коммуникации должны быть интегрированы в УШП до заливки бетона. Притом система тёплого пола обязательно должна быть опрессована.

Александр Плешкин,инженер компании LAFARGEHOLCIM: «Бетонная плита в конструкции УШП состоит из двух принципиальных элементов. Первый – рёбра жёсткости, которые несут и распределяют нагрузки от стен, перекрытий, крыши, оборудования, мебели. Также они должны выдерживать эксплуатационные нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, которые зависят от региона строительства. Исходя из всех этих нагрузок, подбираются марка бетона и сечение арматуры. Обычно применяют бетон марок М300 (класс B22,5) или М350 (класс B25), а также 4 арматурных стержня диаметром 10-12 мм A-III (A-400), которые располагают в продольном направлении. Дополнительно устраивают поперечные хомуты из стержней с шагом, как правило, 300 мм. Высота рёбер – от 200 до 300 мм. Второй элемент – остальная часть фундамента. Её толщина обычно составляет 100 мм, марка бетона – та же. Сечение и схему раскладки арматуры подбирают, исходя из нагрузок, но чаще всего это один ряд стержней диаметром 6-10 мм A-III (A-400), связанных в сетку с ячейками 150 х 150 мм. Арматуру устанавливают на фиксаторы из ПВХ, строго следя за тем, чтобы она не лежала на утеплителе. Высота фиксаторов должна быть такой, чтобы арматура находилась внутри защитного слоя из бетона толщиной не менее 40 мм».

В следующей статье мы подробно расскажем обо всех этапах сооружения УШП. Если же вам нужна полная информация о строительстве дома из газобетона, приглашаем на курс от YTONG

Видео описание

В следующем видео показана утеплённая шведская плита, технология строительства внешнего контура изоляции и примеры укладки L-модулей:

Армопояс и «тёплый пол»

По завершении расположения второго слоя утеплителя переходят к армированию. Сначала для рёбер жёсткости вяжут отдельные конструкции, которые укладываются внутрь на специальные подставки. Затем переходят к монтажу решётки для всей площади.

Армирование УШП происходит чётко по утверждённому проекту и для этого подбирают прутки и подставки нужных размеров, чтобы везде оставались необходимые зазоры. А после переходят к укладке контуров для создания отопления.

Для этого в заранее обговорённом месте устанавливается распределительный коллектор. А от него прокладываются трубы по всем помещениям, где запланирован «тёплый шведский пол». Причём следует напомнить, что экономить на материалах строго запрещено. Тут требуется качество, которое готово на долголетнюю службу. Ещё обязательно проводят полное испытание системы под давлением, чтобы своевременно (пока возможно) устранить дефекты.

Армирование ребра жёсткости в УШП Источник

Бетонирование

Завершающую операцию в идеале необходимо провести за один заход. Поэтому понадобится бетононасос и бригада для разравнивания раствора. Но простого распределения бетонной смеси будет мало. Необходимо будет поработать глубинным вибратором для заполнения всех возможных пустот.

После чего полезно применить виброрейку, чтобы выйти на нужный уровень и выровнять поверхность. Но, поскольку полученная плоскость уже является полом в помещении, необходимы небольшие доделки. Нужно дождаться неполного затвердения раствора и применяя специальное приспособление (вертолёт), провести финальную затирку поверхности с одновременной подсыпкой порошкового топпинга. А после этого пол в доме считается готовым.

Фундамент для деревянных домов из бревен

Строения из оцилиндрованных бревен и бруса обладают меньшим весом, чем кирпичные или бетонные, но превышают каркасные дома, поэтому лучшим вариантом для них станет мелкозаглубленный ленточный или свайно-ростверковый фундамент.

Первый вариант позволяет оборудовать подвал, обладает достаточной устойчивостью к нагрузкам и относительно невысокой стоимостью. Для обеспечения его долговечности необходимо оборудовать качественную гидроизоляцию и насыпать толстую песчаную подушку.

Для свайно-ростверкового фундамента надо выкопать ямы, до уровня промерзания почвы и соединить их перешейками. Затем в ямы и канавы заливается бетон и получается бетонная лента, из которой выходят столбы, опирающиеся на почву ниже уровня промерзания.

Устройство свайно-ростверкового фундамента

Эти виды фундаментов предоставляют возможность оборудовать надежное и долговечное основание, которое с легкостью выдержит вес деревянного дома в один или два этажа и позволит избежать ненужной переплаты, обустраивая излишне дорогую, рассчитанную на внушительную массу опору.

↑ Технология возведения

Чтобы самостоятельно залить качественную УШП, требуется выполнить послойную укладку всех материалов. Основной компонент данной конструкции – это бетон. Он приобретается на заводах ЖБИ или замешивается своими руками вручную или с помощью бетономешалки (желательно выбирать первый способ).

Заливать УШП рекомендуют бетоном В20-В25, выбор класса зависит от нагрузки на изготавливаемую плиту.

Для самостоятельного замешивания требуется ознакомиться с инструкцией, по которой замешивается и заливается бетон. Главное нужно помнить, что заливать фундаментную ЖБ плиту нужно непрерывно, иначе она не будет функционировать как монолитная конструкция.

Строительство УШП необходимо выполнять в таком порядке:

1. Снимается плодородная почва (чаще на 20-30- см).
2. Укладывается геотекстиль на дно вырытого котлована с небольшим напуском на стенки. Геотекстиль позволяет защитить материал подушки от перемешивания с грунтом.
3. Сверху насыпается песчано-гравийная подушка, в составе которой должен быть крупнозернистый или среднезернистый песок (использовать мелкий запрещено, так как он даёт большую усадку). Толщину подушки подбирают с учётом свойств грунта. В ходе формирования подушки важно правильно утрамбовать каждый слой.
4. Укладывается утеплитель «Пеноплекс».
5. Устанавливается деревянная или пластиковая опалубка, которую подпирают подпорками (деревянными брусками).
6. Усиливают заливаемую плиту арматурной сеткой. Её вяжут из прутков толщиной не менее 12 мм, между которыми делают шаг 100 или 200 мм в зависимости от нагрузки (чем массивнее здание, тем меньше нужно делать шаг между арматурными стержнями). Сечение и шаг подбирают с учётом требуемой несущей способности плиты. При укладке арматуры на дно ямы её требуется приподнять, чтобы она была закрыта снизу бетоном на 7 см. Делают это с помощью пластиковых фиксаторов.
7. Далее укладывают и надёжно фиксируют трубы тёплого пола, которые подсоединяют к распределительному узлу.
8. Затем заливают бетонный раствор, который во время укладки уплотняют вибратором. Он должен набрать полную прочность, на это уходит 28 дней. После чего можно возводить само здание.

Пока бетон набирает прочность, для отвода талых и ливневых вод вокруг неглубоко заложенного фундамента укладывают дренаж. Для этого копают траншеи с уклоном не менее 2 градусов.

В них укладывают геотекстиль, после чего на него насыпают слой щебня примерно 5 см. Далее по углам траншеи устанавливают смотровые колодцы, укладывают дренажные трубы, обёрнутые геотекстилем (позволяет защитить отверстия от заиливания) и подсоединяют их к колодцам.

Затем трубы засыпают щебнем и копают в более подходящем месте котлован для основного сбросного колодца из нескольких ЖБ колец. Потом от самого нижнего смотрового колодца прокладывают дренажную трубу к основному колодцу, который будет сбрасывать собранную системой воду в нижние слои грунта.

Подводим итоги

Специальная публикация нашего портала предназначена для застройщиков, принимающих решение по типу фундаментного основания. Мы постарались популярно ответить на вопросы, какое имеет многослойное основание устройство, что такое УШП фундамент. Энергосберегающая фундаментная основа способна поддерживать комфортную температуру внутри помещения при минимальном объеме затрат на ее сооружение. Самостоятельное возведение многослойной теплоизолированной плиты требует определенных навыков. Помощь специалистов поможет избежать ошибок.