Фундамент ребристая плита
главная — Фундаменты
Андрей Дачник
22 июня, 2016
Статья о фундаменте для одно-двухэтажных жилых зданий для северных территорий в виде утепленной монолитной железобетонной ребристой плиты написана на основе материалов публикации «Insulated Slab-on-Grade Foundations», подготовленной Ontario First Nations Technical Services Corporation (OFNTSC).
Оригинал публикации (англ. язык). Также использованы материалы стандарта Американского института бетона Design of Slabs on Grade (ACI 360R-92). Оригинальные схемы армирования фундамента ребристая плита (или плита с толстым краем) доработаны автором с целью увеличения надежности конструкции при строительстве на пучинистых грунтах, при высоком уровне грунтовых вод, при увеличенной нагрузке на фундамент от каменнных (а не каркасных) стен. Также автором добавлены схемы арматурной связи фундамента с верикальным армированием стен или вертикальным армированием железобетонного каркаса или колонн.
|
Плавающая монолитная железобетонная плита с ребрами жесткости имеет более низкую стоимость по сравнению с фундаментом плоской монолитной железобетонной плитой. Фундамент ребристая плита позволяет сэкономить как на арматуре, так и на бетоне по сравнению с плоским вариантом фундамента в виде монолитной железобетонной плиты. Ребристая плита менее подвержена деформациям изгиба при воздействии сил морозного пучения, неравномерной нагрузки от здания, неравномерного прогревания или увлажнения. Утепление фундамента и правильный дренаж основания позволяет минимизировать проблемы с морозным пучением грунтов. При правильном проектировании и строительтсве фундамент в виде утепленной монолитной железобетонной плиты с ребрами жесткости минимизирует многие проблемы при строительстве малоэтажных жилых домов в странах с холодным климатом. Данная плита может быть выполнена в упрощенном варианте для возведения каркасных или деревянных зданий и в усиленном варианте для постройки каменных домов (из кирпича, различного вида мелких блоков или монолитных конструкций в съемной или несъемной опалубке).
Преимущества фундамента в виде плавающей монолитной железобетонной плиты: Недостатки фундамента в виде ребристой плиты:
Особенности применения утепленного монолитного фундамента — ребристая плита:
Проектирование и строительство плитного фундамента. Важные особенности:
|
| Читайте про стандартные ошибки армирования монолитных плитных фундаментов. |
Для регионов с глубиной промерзания грунта 240 см необходимо 10 см ЭППС для утепления грунта. Оптимальная ширина подземного утепления грунта для большинства российских регионов составляет 1,8 метра. Для более теплых регионов возможно уменьшение ширины подземного утепления до 1,2 метров. Утеплитель должен быть заглублен в землю минимум на 20 см.
Фундаментные ребристые плиты – Принципы!
Приветствую вас, мои Читатели и Зрители строительного Блога “Путь Домой”! Сегодня буду делиться знаниями и опытом по поводу фундаментных ребристых плит.
Мы проектируем с этими плитами достаточно давно. И применяем в строительстве тоже.
Плита, которую я называю кессонной, потому мне так преподавали в институте. Просто она была усовершенствована технология. Впервые мы использовали такие плиты в 2013 году. С тех пор мы спроектировали, наверное, несколько десятков домов с данной плитой.
Несмотря на то, что вы можете очень много слышать про плиту УШП, я не являюсь ее сторонником. Хотя она тоже относиться к разряду ребристых плит и мы о ней поговорим немного позже. Расскажу вам почему предпочитаю другой тип плит.
Полный вопрос: Artem/ Фундамент ребристая плита. Хотелось бы подробней обсудить эту тему, все тонкости.
Начнем, пожалуй, с небольшого обзора, чтобы ориентировочно понять какие основные типы плит вообще существуют.
Основные типа плит отличаются не только принципом работы, передачей нагрузки с дома на грунт, но и рамками применения. Это важно. Я не раз говорил, что идеального фундамента не существует. На сегодняшний день на рынке можно насчитать более 200 типов фундаментов.
Вы, если не занимаетесь строительством, назовете от силы 10! Но я заметил, что многие путают тип фундамента и технологию возведения фундамента. Например, фундамент ТИСЭ — это не тип фундамента, это технология возведения столбчатого фундамента. Тоже самое и со шведской плитой, утепленной шведской плитой, финской плитой, какие только название ей не придумывают. Но суть всегда одна, это ребристая плита. Но по типу работы ребристые плиты все же немного отличаются.
Плита, которую я чаще всего применяю и предпочитаю — это кессонные плиты. Когда ребра направлены вниз и в классическом варианте она разделена на секции, так называемые кессоны. Плита достаточно рациональна, удобна, но чаще применяем ее с немного другой разбивкой. Суть работы плиты сводиться к следующему: конструкция этой плиты позволяет передавать нагрузку всей своей площадью!
0:59 Первое наше применение такого фундамента
2:55 Разница между типом фундамента и технологией возведения
3:36 Моя самая часто применяемая плита — кессонная плита
4:18 Суть работы плиты
5:50 Эпюра моментов
6:18 Классическая схема ребристой плиты 7:25 УШП плита
9:19 Особенность плит с небольшими ребрами
11:14 Разница в толщине плит
12:18 Особенности грунтов
14:50 Теплая отмостка и остаточное промерзание
17:30 Особенности дренажа
18:32 Кессонные и ленточные фундаменты
19:14 Почему мы стали применять кессонные фундаменты?
19:50 ЭППС и ПСБ
24:55 Технологический момент по гидроизоляции
28:52 Облегченная плита и мой опыт с ней
32:00 Дом на плывунах
34:25 Фото объекта
39:00 Архитектурные решения
41:50 Конструкторские чертежи
youtube.com/embed/1kIz0_Ku7uQ» allowfullscreen=»»/>
Вопросы пользователей
44:50 Сразу есть вопрос пара вопросов: экономическое сравнение ребристая плита и иные виды фундамента (применительно к слабым грунтам) и ребристая плита на насыпном грунте (без трамбовки).
48:47 Как консервировать ребристую плиту на зиму?
53:01 А что если ребрами вверх?
54:17 Посмотрев почти все видео Александра, могу с точностью сказать, что скажет : «Расчёт покажет»
58:02 У Вас на заставке под низом балки(ребра) не показано подготовки (бетон или щебень) или отдельный узел 1 есть в документации?
1:01:20 Можно ли пристройку к деревянному дому на ленточном фундаменте, построить на ребристой плите?
1:01:51 Одномоментная заливка кессонного фундамента это обязательное требование? Или можно его заливать двухэтапно (сначала кессоны с выпусками арматуры, а затем саму плиту)?
1:03:13 А нельзя использовать грибы вместо клея для соединения ЭППС с фундаментом при его заливке?
1:04:00 Уточните, пожалуйста, как делать жёсткие маяки по центру плиты, без проколов гидроизоляции
1:04:25 Какие правила, чтобы оставить фундамент на зиму без построенного дома?
1:05:28 Можно ли открыть в грунте под ребра, сделать гидроизоляцию всей площади застройки, опустить армокаркас + армирование плиты и все залить? Извините если глупый вопрос
1:05:50 Защитный слой обеспечивается за счет смещения арматуры внутрь или увеличения толщины ленты?
1:07:00 На сколько Вы доверяете производителю (сертификаты и другая документация)?
1:08:00 При ребристой плите обязательно делать монолитный замкнутый пояс по стенам?
1:09:45 На сколько УШП подходит для дома периодического проживания? Ваше мнение
1:10:38 Нужно ли учитывать «расположение» кессонов с планировкой дома ( например перегородками)?
1:12:53 Вопрос о консервации на зиму: если не успеваешь сделать первый этаж с перекрытием, можно ли накрыть плиту сверху утеплителем, защитив его плёнкой от у/ф лучей? Если возможно, то каков риск в данном случае использовать ПСБ а не ЭППС?
1:13:16 В ребристой плите армирование так же как и в «классической» в 2 ряда? Уменьшения затрат на арматуру нет?
1:13:49 Подъем воды весной выше основания фундамента считается его замачиванием?
1:15:01 Весь вебинар была речь о пучинистых грунтах под ребристой плитой, что если грунты просадочные и влагонасыщенные?
1:16:44 На каких типах грунта нельзя делать ребристую плиту?
1:18:05 Возможно ли делать ребристый фундамент с подвалом?
1:18:21 Як таку плиту міксувати з фундаментом під важку піч 3-4 тони?
1:21:03 Ни как не могу понять какую функцию выполняет гарцовка под брусчаткой?
1:22:09 Возможно ужас, но всё же спрошу.
Можно ли для свайного ф-та (висячая свая) включить ростверк в работу как рёбристую плиту (если тромбовать грунт в пустотах ростверка)?
С Уважением, Александр Терехов
Фундаменты — AMERICAN GEOSERVICES
МАТЕРИАЛЬНЫЕ ИЛИ ПЛОТНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ: ПЛИТА НА УРОВНЕ: Распространенные проблемы с плитами на ровных фундаментах: Наклонные полы: Наклонные полы — это проблема, которая может возникнуть, когда плита на ровном фундаменте оседает неравномерно. Из-за осадки полы становятся наклонными или неровными. Наклонные дымоходы: Основания дымохода могут стать неровными, что может привести к проблемам с дымоходом. Если дымоход наклоняется, возникает опасность для дома и, возможно, соседних строений. Наклоняющийся дымоход — серьезная проблема с фундаментом, на которую следует обратить внимание немедленно. |
Эта почва намного прочнее, чем рыхлая почва на поверхности. Если мы соорудим плотный фундамент, скажем, на глубине 10 футов под землей и построим бетонные стены по периметру, получится отличный подвал. Поэтому инженер, проектирующий здание с цокольным этажом, будет склонен выбирать ростверк среди других типов фундаментов.
Неправильно подготовленный грунт под плитой на ровном основании, его плохое уплотнение, недостаток влаги в грунте и его усадка могут привести к оседанию плиты, и в плите начнут образовываться трещины. Они также могут возникнуть в гараже, и вы также можете заметить трещины в колонне гаража. ФУНДАМЕНТ ИЗ ВАФЕЛЬНЫХ ПЛИТ: Фундамент из вафельных плит очень жесткий и обладает прочностью, чтобы выдерживать дифференциальное вздутие в результате ландшафтных работ, поверхностного дренажа или затопления из любого источника. Он не требует предварительного замачивания нижележащих почвенных подушек и не требует фундаментов, то есть земля не портится. |
Фундамент создается путем размещения ряда одноразовых пластиковых форм непосредственно на уровне земли для создания сетки ребер, а затем монолитной заливки бетонной плиты, натянутой на столбах, арматуры или армированного волокнами, обычно толщиной от 4 до 8 дюймов между ребрами. Иногда вместо пластиковой формы используют пенополистирольные блоки, чтобы не было воздушных карманов под плитой. Монолитная заливка создает бетонные балки, идущие по всей площади основания и периметру фундамента, с пустотами между ними, за одну непрерывную операцию. Затем готовая плита укладывается на землю, опираясь на ребра, созданные между формами. Пустоты под плитой допускают движение грунта.
И, поскольку секция плиты обычно находится на высоте от 14 до 20 дюймов над уровнем земли, она обычно не требует капиллярного разрыва или гидроизоляции.РЕБРИЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ ДЛЯ НАДСТРОЙКИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТА
Настоящее изобретение относится к системе железобетонных фундаментов для возведения надстроек, передающих высокие осевые нагрузки, усилия сдвига и/или изгибающие моменты в отдельных точках, например Ветряные турбины.
Фундамент по настоящему изобретению образован верхней железобетонной плитой, залитой «на месте», имеющей многоугольную или круглую опору, которая жестко закреплена внизу с помощью железобетонных ребер прямоугольной или трапециевидного сечения, которые расположены радиально. Способ предусматривает выполнение указанных ребер из бетона «на месте» или, в качестве альтернативы, с помощью сборных элементов, всегда работающих за одно целое с верхней плитой.
Этот новый фундамент направлен на значительное снижение затрат на строительство обычных фундаментов для таких надстроек за счет значительного сокращения сроков завершения.
Тип фундамента, наиболее часто используемый сегодня для надстроек, таких как ветряные турбины, представляет собой фундаментную плиту, имеющую различную конфигурацию основания: они могут быть квадратными, круглыми, шестиугольными, восьмиугольными и т. д. Кромка плиты может быть постоянной или переменной для целью оптимизации использования бетона.
Заявителю известно о существовании других систем фундамента, которые пытаются минимизировать объем стали и бетона, например, в следующих публикациях:
Известна заявка на европейский патент EP1074663, например, которая раскрывает пример фундамента с тремя стабилизирующими элементами, расположенными симметрично вокруг центральной опоры, с недостатком, заключающимся в очень малой площади контакта с местностью, с последующим увеличением нагрузки, прикладываемой к местности и в населённых пунктах.
Заявка на патент PCT WO 20041101898 описывает круглый фундамент на основе сборных треугольных секций. Это решение требует полного опорожнения вынутой полости, в результате чего получается перевернутая Т-образная бетонная секция, которая не дает каких-либо структурных преимуществ, поскольку ширина сжатой бетонной головки очень мала.
Это означает, что при расчете на изгиб нейтральная ось будет ниже, а механический рычаг будет меньше, потребность в армировании увеличится, а пластичность сечения значительно снизится.
Наконец, в заявке на патент Испании ES-2347742 описывается конусообразный фундамент вместе с нижней плоской кольцеобразной плитой. Это очень сложное решение для реализации и вызывает серьезные вопросы, касающиеся его структурных характеристик.
Тип фундамента для этих надстроек является очень известным и простым в расчетах и проектировании техническим решением, а его простота еще больше упрощает опалубку и строительство. Однако у таких фундаментов есть недостаток, заключающийся в том, что они довольно большие, поэтому использование стали и бетона, а также объем удаляемой земли чрезвычайно высоки, что заметно увеличивает экономическую стоимость конструкции. Влияние стоимости фундамента на стоимость конструкции тем выше, чем больше надстройка; например, в случае ветряных турбин увеличение высоты вала с 80 м до 120 м (50 %) приводит к увеличению стоимости фундамента на 300 %.
Эта проблема весьма актуальна в связи с тенденцией к строительству все более мощных ветряных турбин с высотой вала 120 м, что приводит к увеличению затрат на изготовление фундамента, что делает его слабым конкурентом для всех этих традиционных систем производства армированных -бетонные фундаменты.
В попытке преодолеть упомянутые проблемы в уровне техники, настоящее изобретение представляет решение, образованное верхней железобетонной плитой, залитой «на месте», имеющей многоугольную или круглую опору и выполненной жесткой в нижней части. с помощью железобетонных ребер прямоугольного или трапециевидного сечения, расположенных радиально от центрального ядра. Бетон для ребер заливается непосредственно на ранее вырытый грунт, а плита ложится на неубранный грунт, выполняя роль несъемной опалубки.
Решение, состоящее из верхней плиты и ребер, придающих плите жесткость внизу, относится к расположению обоих элементов по отношению к поверхности земли, где построен фундамент, где плита укладывается первой, а ребра жесткости располагаться под плитой.
Преимущества этого фундамента:
- Объем используемого бетона намного меньше, чем в обычных решениях, описанных выше.
- Уменьшена стоимость земляных работ, с последующим уменьшением вывозки на отвал.
- Опалубка уменьшена и упрощена.
- Непревзойденная эффективность Т-образной прочной секции достигается благодаря тому, что плита поглощает сжатие.
Ребра жесткости могут быть изготовлены из бетона «на месте» или могут быть предварительно изготовлены, всегда работая за одно целое с верхней плитой, и они могут иметь постоянный или переменный край, либо ступенчатый край, либо край, имеющий постоянный наклон, сечение которого уменьшается по мере удаления от центрального ядра плиты.
В случае использования полностью готовых ребер жесткости указанные ребра будут снабжены выступающей арматурой для соединения с плитой, построенной «на месте».
Ребра жесткости также могут быть изготовлены с помощью полуфабрикатов, таких как, например, детали с двойными стенками, которые остаются заделанными при заливке бетона для формирования фундамента.
Фундамент по настоящему изобретению образован верхней железобетонной плитой, залитой на месте, имеющей круглую или многоугольную опору и жесткой внизу с помощью железобетонных ребер прямоугольного или трапециевидного сечения — сечения, которые расположены радиально. При трапециевидном сечении железобетонных ребер ребра будут шире в своей верхней части, соприкасающейся с плитой, для использования насыпей котлована в качестве несъемной опалубки, увеличивая прочное сечение бетона.
Упомянутый фундамент получается путем заливки бетона «на месте» непосредственно на неубранный грунт и действует как несъемная опалубка. Вся арматура, необходимая для плиты и ребер, устанавливается до заливки бетона.
Т-образный прочный профиль с высокой структурной эффективностью образуется за счет того, что сжатие поглощается верхней плитой, а напряжения компенсируются арматурой, размещенной в нижней части внутренней части ребер жесткости.
Для дальнейшей оптимизации использования бетона и объема выкапываемого грунта без ущерба для несущих качеств фундамента в выемке ребер можно делать ступенчатые, тем самым варьируя их кромку, которая уменьшается по мере удаления от центр плиты.
Указанные ребра могут быть изготовлены из бетона «на месте» или они могут быть полностью или частично сборными, всегда работающими за одно целое с верхней плитой.
В местности с очень малой несущей способностью сваи могут быть сделаны под ребрами жесткости, поэтому конструкция основания подходит как для поверхностного, так и для глубокого фундамента.
Рельеф улучшен за счет столбиков из гравия под ребрами жесткости.
Кроме того, верхняя плита не обязательно должна состоять из одной детали, полностью закрывающей ребра жесткости от их внутреннего конца до их внешнего конца, скорее, указанная верхняя плита может состоять из нескольких частей, причем первая часть закрывает центральное ядро ребер жесткости. В этом контексте подразумевается, что термин «часть» относится к части центральной плиты, которая физически отделена от других возможных частей указанной плиты.
С другой стороны, центральный стержень находится там, где внутренние концы различных ребер жесткости соединяются друг с другом, и поэтому он считается составной частью указанных ребер жесткости.
Таким образом, простейшая конфигурация верхней плиты изобретения совпадает с одной частью верхней плиты, покрывающей только внутренние концы ребер жесткости, т.е. покрывающей только центральное ядро. Однако в другом предпочтительном варианте осуществления изобретения центральная плита образована двумя частями: первой частью, закрывающей центральное ядро, а также второй частью в форме кольца по периметру, отделенной от первой части и соединяющей внешние концы ребер. Таким образом, уменьшается количество используемого бетона при сохранении хороших характеристик фундамента, поскольку вторая часть плиты, соединяющая внешние концы ребер, делает сборку жесткой.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения центральный стержень, кроме того, имеет форму полого цилиндра, что позволяет экономить еще больше бетона и делает фундамент более легким.
Для завершения описания, которое делается, и с целью помочь лучше понять признаки изобретения к настоящему описанию прилагается набор чертежей, на которых в иллюстративном и неограничивающем характере изображено следующее:
РИС. 1 показан общий вид системы в целом.
РИС. 2 показан вид в перспективе фундамента с ребрами ступенчатого переменного сечения.
РИС. 3 показан вид в продольном разрезе вдоль одного из ребер.
РИС. 4 показан вид в разрезе.
РИС. 5 показан вид в перспективе фундамента с ребрами трапецеидального сечения.
РИС. 6 показан Т-образный резистивный объект фундамента по настоящему изобретению, а также диаграммы напряжения-деформации для расчета изгиба.
РИС. 7 показан перевернутый Т-образный упорный участок, а также соответствующие диаграммы напряжения-деформации для расчета изгиба.
РИС. 8 показан вид сверху в перспективе усовершенствованного фундамента в соответствии с настоящим изобретением, где верхняя плита закрывает только центральное ядро.
РИС. 9 показан вид сверху в перспективе другого усовершенствованного фундамента в соответствии с настоящим изобретением, где верхняя плита содержит первую часть, закрывающую центральное ядро, и вторую часть, соединяющую внешние концы ребер.
РИС. 10 показан вид снизу в перспективе другого усовершенствованного фундамента в соответствии с настоящим изобретением, где центральный стержень более легкий, поскольку он имеет форму полого цилиндра,
. Фиг. 1 показан вид в перспективе всей системы, образованной фундаментом ( 3 ) и валом ( 4 ) в конструкции ветровой турбины.
В варианте осуществления, показанном на РИС. 1-5 виден фундамент, образованный верхней железобетонной плитой ( 1 ), залитый «на месте», имеющий многоугольную форму основания, хотя он может быть любой другой формы, такой как, например, круглая, и который в нижней части сделан жестким с помощью ребер жесткости ( 2 ) из прямоугольного сечения, выполненного из железобетона и расположенного радиально.
РИС. 6 и 7 показывают пример расчета. В случае фиг. 6 расчеты выполнены для Т-образного сечения, и получены предельный момент сопротивления 33 600 кНм и отношение x/h 0,16. В случае фиг. 7, расчеты для инвертированного. Т-образное сечение и предельный момент 27,900 кНм и отношение x/d 0,62.
Таким образом, можно видеть, что при одинаковом армировании и объеме бетона Т-образное сечение (объект фундамента по настоящему изобретению) является конструктивно более эффективным для того типа сил, к которым будет воздействовать фундамент по данному патенту. подвергаться, обеспечивая на 20% более высокую прочность на изгиб.
Секционное равновесие требует, чтобы равнодействующая напряжений, выдерживаемых арматурой, равнялась объему сжатий, выдерживаемых бетоном. Т-образная секция имеет гораздо более широкую компрессионную головку, что позволяет нейтральной оси оставаться высокой, а механическое плечо быть заметно больше, чем в случае перевернутой Т-образной секции.
Кроме того, как можно определить по отношению x/h, указывающему глубину нейтральной оси по отношению к краю сечения, пластичность значительно выше в Т-образном сечении, что позволяет осуществить пластическое перераспределение сил в пластический режим.
Несмотря на то, что показанное перевернутое Т-образное сечение имеет одинаковое количество арматуры и бетона, оно гораздо менее пластично, поэтому не будет обладать способностью к пластическому перераспределению усилий, ведя себя хрупким образом.
Таким образом, предлагаемое Т-образное сечение имеет двойное преимущество:
- Большая несущая способность и эффективность конструкции, т. е. большее сопротивление получается при том же армировании и объеме бетона (на 20% выше в анализируемом примере, и даже выше, чем выше уровни требований).
- Более высокая пластичность и способность к пластическому перераспределению усилий, что делает его более подходящим для динамических требований, например, вызванных землетрясением.
РИС. 8-10 показаны варианты, в которых бетонная плита ( 1 ) не полностью закрывает ребра жесткости, а только их часть. В частности, фиг.
8 показан пример фундамента, состоящего из верхней плиты ( 1 ), образованной одной частью, закрывающей центральное ядро ( 7 ) ребер жесткости ( 2 ).
РИС. 9 показан другой пример фундамента, в котором верхняя плита ( 1 ) образована двумя частями: первой частью ( 1 ), аналогично показанному на РИС. 8, покрывающий только центральную сердцевину ( 7 ) ребер жесткости ( 2 ), и вторую кольцевую часть по периметру ( 6 ), соединяющую внешние концы всех ребер жесткости ( 2 ). Это позволяет уменьшить общий объем используемого бетона, сохраняя при этом жесткость конструкции.
РИС. 10 показан другой пример фундамента с верхней плитой ( 1 ), аналогичной плите на фиг. 8, покрывая только центральное ядро ( 7 ) ребер жесткости ( 2 ), а центральный стержень ( 7 ) дополнительно имеет форму полого цилиндра. Вес сборки и количество материала уменьшены в два раза по сравнению с другими вариантами осуществления изобретения, в которых плита ( 1 ) полностью закрывает ребра ( 2 ), а центральный стержень ( 7 ) является сплошным.
Наконец, для описания метода производства фундамента ( 3 ), упомянутый фундамент получается путем заливки бетона «на месте» непосредственно на неубранную местность, действующую как несъемная опалубка. Как видно на фиг. 5, естественные насыпи местности, образующиеся при выемке радиальных ребер, обеспечивают трапециевидное сечение ребер, заметно повышая их несущую способность.
Таким образом, способ изготовления фундамента может включать следующие этапы:
- Выемка грунта для формирования полости с формой, соответствующей элементу фундамента.
- Установка арматуры в выкопанной полости, закрывающей отверстие в плите ( 1 ) и усиливающие ребра ( 2 ).
- Заливка бетоном выкопанной в земле полости, в которой уложена арматура.
Для дальнейшей оптимизации использования бетона и объема выкапываемого грунта без ущерба для несущих свойств фундамента можно сделать ступени ( 5 ) при выемке ребер, как показано на РИС.