Das Plattenfundament ist die Gründung des Gebäudes in Form einer flachen (oder mit Aussteifungen) Stahlbetonplatte. Entsprechend ihrer Konstruktion können solche Fundamente in zwei Typen unterteilt werden - monolithisch und vorgefertigt.
Vorgefertigt - Dies sind fertige Werksplatten, die mit Hilfe von Baumaschinen auf einem vornivellierten und verdichteten Untergrund verlegt werden. In diesem Fall werden Straßen- (PD, PDN) oder Flugplatzschilder (PAG) verwendet. Diese Technologie hat einen erheblichen Nachteil, der mit der mangelnden Integrität und folglich der Unfähigkeit verbunden ist, selbst leichten Bodenbewegungen zu widerstehen. Daher werden vorgefertigte Plattenfundamente nur auf nicht porösen grobkörnigen oder felsigen Böden für kleine, nicht tragfähige, meist hölzerne Gebäude in den südlichen Regionen mit einer Mindestfrosttiefe verwendet.
Monolithische Plattenfundamente sind eine massive starre Stahlbetonkonstruktion, die unter der gesamten Gebäudefläche errichtet wird. Entsprechend ihrer geometrischen Form können sie unterteilt werden in:
- einfach - die Unterseite der Bodenplatte ist eben, eben;
- verstärkt - auf der Unterseite befinden sich Versteifungsrippen in der durch spezielle Berechnungen bestimmten Reihenfolge;
- UShP - die sogenannten isolierten schwedischen Platten, bei denen es sich um eine Art verstärkte Fundamentplatten handelt. Mit der ursprünglichen Technologie ihrer Errichtung wird Beton in eine speziell entworfene werkseitige feste Schalung gegossen, die es ermöglicht, ein Gitter aus kleinen, verstärkten Steifen auf der unteren Oberfläche der Basis zu bilden. Außerdem verfügt die UWB über eine Heizung.
In diesem Artikel wird ein einfaches monolithisches Plattenfundament betrachtet.
Zu den Vor- und Nachteilen und Kriterien für die Wahl eines Plattenfundaments.
Wohl um keine Gründungsart ranken sich so viele Mythen wie um die Plattengründung. Lassen Sie uns die wichtigsten analysieren:
1) Fast absolute Vielseitigkeit? Im Internet liest man oft, dass man fast überall eine Fundamentplatte bauen kann, sogar in einem Sumpf. Und ihr wird nichts passieren, sie wird im Winter ruhig für sich selbst aufstehen, im Sommer absteigen, im Allgemeinen schwimmen. Ein normales „Betonboot“ mit einem tonnenschweren Aufbau in Form eines Hauses.
Richtiger wäre es aber zu sagen, dass auf sumpfigen, stark wogenden, abfallenden Böden nur eine Pfahlgründung mehr oder weniger zuverlässig bauen kann, wenn die Länge der Pfähle ausreicht, um im Untergrund Fuß zu fassen darunter liegende tragende Schichten des Bodens.
Frosthebungen sowie Setzungen beim Auftauen oder im Zusammenhang mit Bodenfeuchte (z. B. bei Grundwasseranstieg) werden niemals in gleicher Weise unter der gesamten Platte auftreten. Eine Seite bewegt sich immer mehr als die andere. Ein einfaches Beispiel ist das Auftauen des Bodens im Frühjahr, das auf der Südseite des Hauses viel intensiver und schneller auftritt als auf der Nordseite. Es ist klar, dass der Ofen enormen Belastungen ausgesetzt sein wird, denen er noch nicht standhalten wird, und das Haus, wenn auch nicht wesentlich, kippen kann. Es ist nicht sehr beängstigend, wenn es aus Holz ist. Und wenn aus Blöcken oder Ziegeln, was dann, Risse an den Wänden?
Ja, mit Plattenfundamenten können Sie zwar Häuser auf komplexeren, auch mittelschweren Böden bauen, die eine geringere Tragfähigkeit aufweisen als beispielsweise Streifenfundamente (normalerweise bis zu 1,5 kg / cm² im trockenen Zustand zulassen), aber Ihre Fähigkeiten sollten nicht überschätzt werden.
Das führt übrigens zum zweiten Mythos, der teilweise das Gegenteil des ersten ist:
2) Ist das Plattenfundament nicht für ein großes Haus? Es gibt auch eine weit verbreitete Behauptung, dass auf einer monolithischen Platte nur leichte, nicht sehr langlebige (bis zu 40-50 Jahre) Häuser gebaut werden können. Das stimmt nicht ganz, denn wenn die Bedingungen passen und das Fundament richtig geplant und nicht weniger wichtig gebaut ist, dann hält es zum Beispiel sogar dem Moskauer Zentralkaufhaus stand, das genau auf einer Platte errichtet wurde.
3) Hohe Kosten? Es wird allgemein angenommen, dass das Plattenfundament das teuerste aller anderen Fundamenttypen ist und dass sein Preis fast 50% aller Baukosten ausmacht. Kann sein. Es sei denn, Sie bauen darauf eine Holzhütte.
Das Interessanteste ist, dass niemand eine angemessene vergleichende Analyse gibt und niemand berücksichtigt, dass beim weiteren Bau eines Hauses beispielsweise Fußböden (dh Tiefböden) nicht mehr ausgeführt werden müssen. Wir werden auf jeden Fall in einem separaten Artikel über den Vergleich der Kosten verschiedener Arten von Fundamenten sprechen.
4 ) Komplexität der Arbeit? Oft gibt es Aussagen, dass für den Bau eines Plattenfundamentes sehr geschickte Arbeitskräfte benötigt werden. Obwohl, wenn Sie ein wenig nachdenken, wird es offensichtlich, dass nur jemand fleißig „seinen eigenen Wert ausfüllt“. Wenn Sie die Technologie nicht kennen, können Sie in jeder anderen Grundlage Fehler machen.
Was ist also die Komplexität der Platte? Site-Nivellierung? Wahrscheinlich kein bisschen schwieriger als zum Beispiel Basen zu leveln, wenn nicht umgekehrt. Abdichtung und Isolierung? Dennoch ist es wahrscheinlich einfacher, diese Operationen auf einer flachen horizontalen Oberfläche durchzuführen als auf einer vertikalen. Käfigstricken verstärken? Vergleichen Sie auch hier, was einfacher ist, das Stricken der Bewehrung auf einer ebenen Fläche oder das Klettern in die Schalung eines Streifenfundaments mit den Händen. Gießen von Beton? Nun, hier hängt alles nicht von der Art des Fundaments ab, sondern von den Eigenschaften jedes einzelnen Standorts, der Möglichkeit, dass sich ein Mischer dem Standort nähert, und dem Vorhandensein oder Fehlen eines Betonzubringers.
Das Aufstellen einer Bodenplatte ist physikalisch nicht einfach, eher etwas mühsam (aufgrund der großen Fläche), erfordert aber sicherlich keine hochqualifizierten Bauarbeiter. Und um damit fertig zu werden, sind mehrere gewöhnliche "handliche" Männer durchaus in der Lage. Und die richtige Einhaltung der Technik sollte immer sein, auch bei einer Platte, sogar bei einer Säule, sogar bei jedem anderen Fundament.
Berechnung der Fundamentplatte.
Wie jede andere Art von Nullzyklus erfordert die Platte eine Berechnung, die hauptsächlich darin besteht, die Dicke der Fundamentplatte zu bestimmen. Die Wahl dieses Hauptparameters nach dem Zufallsprinzip oder wie bei einem Nachbarn kann dazu führen, dass Sie für Ihr Haus entweder ein zu schwaches Fundament schaffen, das im ersten Winter Risse riskiert, oder ein zu massives Fundament, das Ihren Geldbeutel völlig vergeblich leert .
Natürlich erhebt die folgende Berechnung keinen Anspruch darauf, eine echte technische Berechnung zu sein, die von Planungsorganisationen durchgeführt wird, aber für den unabhängigen Wohnungsbau, über den wir auf den Seiten dieser Website sprechen, wird es völlig ausreichen.
ICH) Wir untersuchen die Böden auf der Baustelle. Dies wurde ausführlicher besprochen
In weiteren Berechnungen ist es notwendig, eine solche Dicke der Fundamentplatte und die ihr entsprechende Masse zu wählen, die den optimalen spezifischen Druck auf unseren Bodentyp liefert. Bei Überschreitung der Belastung kann das Gebäude zu „versinken“ beginnen, bei zu geringer Belastung kann eine leichte Frostaufhebung des Bodens die Platte kippen mit allen Folgen.
Die Werte der optimalen spezifischen Drücke von Plattenfundamenten für die Arten von Böden, auf denen sie normalerweise gebaut werden, sind in Tabelle 1 angegeben. unten:
Notiz: In der Tabelle sind Böden rot hervorgehoben, für die bei der Wahl des Gründungstyps eine fachmännische vergleichende Machbarkeitsstudie wünschenswert ist. Die optimalen spezifischen Drücke für sie sind am höchsten, und wie wir weiter unten sehen werden, muss die Fundamentplatte dicker und massiver gemacht werden.
Wenn auf dem Gelände eine hohe Wahrscheinlichkeit einer übermäßigen Benetzung von harten Tonen festgestellt wird, kann das Gebäude aufgrund eines starken Abfalls der Tragfähigkeit des Bodens zu „sinken“ beginnen. Dann müssen Sie möglicherweise die monolithische Platte zugunsten einer Pfahlgründung aufgeben.
Und bei sandigem Lehm kann eine Vergleichsrechnung zeigen, dass es günstiger ist, ein Streifenfundament herzustellen.
II) Basierend auf dem Projekt bestimmen wir das Gesamtgewicht des zukünftigen Hauses. Das ungefähre spezifische Gewicht der einzelnen Strukturelemente ist in Tabelle 2 unten angegeben:
Notiz: Die Schneelast für alle Regionen mit einem Dachneigungswinkel von mehr als 60º wird mit Null angenommen.
III) Basierend auf dem Projekt des Hauses berechnet er die Fläche der Fundamentplatte. Das oben ermittelte Gewicht des Hauses wird durch diese Fläche dividiert und man erhält die spezifische Belastung des tragenden Bodens ohne Berücksichtigung der Masse des Fundaments. Wir vergleichen diesen Wert mit dem optimalen spezifischen Druck aus Tabelle 1 und berechnen, wie viel ihm fehlt (Differenz). Wir multiplizieren diese Differenz mit der Fläche der Platte und erhalten die erforderliche Masse des Fundaments.
IV) Wir teilen die resultierende Masse der Fundamentplatte durch die Dichte des Stahlbetons 2500 kg / m³ und erhalten so das erforderliche optimale Volumen der Fundamentplatte. Wir teilen dieses Volumen durch die Fläche der Platte und bestimmen ihre Dicke.
v) Wir runden die Dicke auf das nächstkleinere und nächstgrößere Vielfache von 5 cm, daher können wir sie frei wählen. Basierend auf den gerundeten Werten berechnen wir erneut die Masse des Fundaments und addieren sie zur Masse des Hauses, um den berechneten spezifischen Druck auf den Boden zu ermitteln. Wir vergleichen es mit dem optimalen, der Unterschied sollte ± 25% nicht überschreiten.
Notiz: Ergibt die Berechnung, dass die Bodenplatte mehr als 35 cm dick sein sollte, empfiehlt sich eine Vergleichsanalyse, denn wahrscheinlich ist ein Streifen- oder Säulenfundament die sinnvollere und billigere Option. Oder Sie müssen eine verstärkte Platte mit Versteifungen herstellen, aber hier können Sie nicht auf echte technische Berechnungen verzichten.
Wenn die Platte weniger als 15 cm dick ist, ist das Haus für diese Bedingungen zu schwer. In diesem Fall ist es besser, ohne geologische und geodätische Untersuchungen und professionelle Berechnungen nicht mit dem unabhängigen Bau zu beginnen.
vi) Auf den Fundamentbeton selbst wirkt in seinem untersten Abschnitt auch die spezifische Last aus der Gesamtmasse des Gesamtbauwerks (Drittes Newtonsches Gesetz – Wirkung ist gleich Gegenwirkung). Auf dieser Grundlage bestimmen wir die zum Gießen zulässige Betonqualität, sofern die Druckfestigkeit erhalten bleibt. Am häufigsten wählen sie zwischen den Marken M200, M250 oder M300.
Diese Berechnung ist nicht sehr kompliziert. Kenntnisse in Highschool-Mathematik sind mehr als genug für ihn, aber betrachten Sie zur besseren Klarheit ein Beispiel.
Ein Beispiel für eine vereinfachte Berechnung der Dicke der Fundamentplatte.
Wir werden die optimale Dicke des Plattenfundaments für ein zweistöckiges Haus mit einer Größe von 6 × 9 Metern aus Gassilikatblöcken der Marke D-600 mit einer tragenden Trennwand bestimmen. Die Dicke aller tragenden Wände beträgt 30 cm, die Höhe des Hauses 5,5 Meter, die Höhe des Giebels 1 Meter. Zwischenbodenüberlappung - monolithischer Stahlbeton; Dachgeschoss - auf Holzbalken. Das Dach ist aus Metall.
ICH) Angenommen, wir haben festgestellt, dass der tragende Boden auf dem Gelände plastischer Ton ist. Gemäß Tabelle 1 nehmen wir dafür den optimalen spezifischen Druck von 0,25 kg / cm² an.
II) Wir betrachten das Gesamtgewicht des Hauses:
1. Die Gesamtfläche aller Wände, einschließlich äußerer, tragender Trennwände und Giebel, abzüglich der Fläche der Fenster- und Türöffnungen beträgt ca. 182 m² und ihr Gewicht beträgt 182 × 180 = 32760 kg.
2. Die Fläche der monolithischen Decke zwischen 1. und 2. Obergeschoss abzüglich des Treppenhauses beträgt ca. 50 m². Seine Masse zusammen mit der Betriebslast beträgt 50 × (500 + 210) = 35500 kg.
3. Die Dachgeschossfläche beträgt 54 m² und die Masse beträgt zusammen mit der Betriebslast 54 × (150 + 105) \u003d 13770 kg.
4. Die Betriebslast im Erdgeschoss (hier gibt es keine Überlappung, die Bodenplatte selbst spielt ihre Rolle, aber es gibt eine Betriebslast) beträgt ca. 54 × 210 = 11340 kg. Hier ist es natürlich richtiger, die Fläche nach den Innenmaßen der Räume im 1. Stock zu nehmen, aber wir haben es nur etwas vereinfacht.
5. Die Fläche der Dachschrägen beträgt in unserem Beispiel 71 m². Seine Masse beträgt zusammen mit der Schneelast für Zentralrussland 71 × (30 + 100) = 9230 kg.
6. Das Gesamtgewicht des Hauses, das durch Aufsummieren erhalten wird, beträgt 102600 kg.
III) Basierend auf dem Projekt beträgt die Fläche der Fundamentplatte 54 m².
Wir teilen das Gewicht des Hauses dadurch und erhalten: 102600/54=1900 kg/m² oder 0,19 kg/cm².
Uns fehlt der optimale spezifische Druck für Lehm: 0,25-0,19=0,06 kg/cm².
Wir multiplizieren diese Zahl mit der Fläche der Platte (wir übersetzen die Fläche in cm²): 0,06 × 54 × 10000 = 32400 kg. Genau das sollte die optimale Masse des Fundaments für unsere Verhältnisse sein.
IV) Wir teilen die resultierende Masse durch die Dichte von Stahlbeton: 32400/2500 = 12,96 m³. Dies ist das erforderliche Volumen der Platte.
Dementsprechend erhalten wir seine optimale Dicke, indem wir das Volumen durch seine Fläche teilen, d.h. 12,96/54 = 0,24 m oder 24 cm.
v) Wir können also 2 Optionen für unseren Teller in Betracht ziehen: Entweder ist er 20 cm dick oder 25 cm dick.
Bei einer Plattendicke von 20 cm beträgt seine Masse 0,2 × 54 × 2500 = 27000 kg.
Zusammen mit dem Gewicht des Hauses übt es einen spezifischen Druck auf den Boden aus, der gleich ist: (27000 + 102600) / (54 × 10000) \u003d 0,24 kg / cm²
Die Abweichung vom optimalen spezifischen Druck beträgt (0,25–0,24) × 100/0,25 = 4 %, was durchaus akzeptabel ist.
Natürlich ist die Abweichung auch akzeptabel, nachdem eine Platte von 25 cm auf die gleiche Weise berechnet wurde. Uns interessiert aber noch mehr die Variante mit 20 cm Platte, denn. es spart viel geld. Es bleibt zu prüfen, ob die Platte der Druckfestigkeit von Beton standhält.
vi) Zuerst müssen Sie die Gesamtfläche aller tragenden Wände (Trennwände) im Plan bestimmen. Das heißt, wir betrachten die Gesamtlänge aller Wände und multiplizieren sie mit der Dicke der Wände. In unserem Beispiel erhalten wir (9 + 9 + 5,4 + 5,4 + 5,4) × 0,3 = 10,26 m².
Ein Haus mit einem Gewicht von 102.600 kg (gezählt in Paragraph II) mit einem Fundament von 27000 kg wird einen spezifischen Druck auf den Beton der Fundamentplatte ausüben, der gleich ist: (102600 + 27000) / 10,26 = 12600 kg / m² oder nur 1,26 kg / cm². Im Großen und Ganzen ist ein solcher Druck für keine Betonmarke absolut nicht schlimm, aber sie verwenden immer noch nicht weniger als M200 für das Fundament. Wir werden darauf anhalten (seine Zugfestigkeit beträgt 196 kgf / m²).
Damit haben wir uns mehr oder weniger für die Berechnung entschieden, also jetzt für die Technik an sich.
Bauphasen eines einfachen monolithischen Plattenfundaments.
1) Wenn durch das Relief des Geländes Bäche mit Regenwasser bis zur Baustelle durchbrechen können, werden zunächst kleine Gräben ausgehoben, um diese zu entwässern. Als nächstes wird die Markierung des zukünftigen Fundaments vorgenommen.
2)
Laut Markup wird eine Grube ausgehoben. Sein Boden sollte sich streng in einer horizontalen Ebene befinden, die mit einer optischen oder Laserebene oder einer hydraulischen Ebene gesteuert wird. Die Tiefe der Grube wird in Abhängigkeit von mehreren Faktoren bestimmt:
- natürlich die berechnete Dicke der Fundamentplatte selbst;
- das Vorhandensein oder Fehlen einer Dämmschicht unter der Platte;
- die Ebene, auf der sich die obere Ebene der Platte befindet.
Unter normalen Bedingungen ragt die fertige Bodenplatte etwas über die Erdoberfläche hinaus, buchstäblich bis zur Höhe des zukünftigen Blindbereichs (ca. 15 cm). Aber manchmal steigt die Platte höher an, entweder wegen des niedrigen Reliefs des Geländes, wenn eine weitere Beregnung des Hauses geplant ist, oder wegen des Grundwasserspiegels sehr nahe an der Oberfläche. Wenn geplant ist, ein Haus mit Keller zu bauen, wird die Tiefe der Baugrube durch die gewünschte Tiefe des Kellers bestimmt.
Die gesamte organische Bodenschicht unter dem zukünftigen Fundament muss entfernt werden. Gegebenenfalls wird stattdessen ein Sand-Kies-Gemisch zugegeben. Humus (Chernozem) neigt aufgrund der darin enthaltenen Zersetzungsprozesse dazu, im Laufe der Zeit deutlich an Volumen abzunehmen. Die Tiefe der Grube hängt also auch von der Dicke der fruchtbaren Bodenschicht ab.
3) Der Boden der Grube wird mit einer Schicht Geotextil bedeckt und ein Kissen aus grobem Sand oder einer Sand-Kies-Mischung wird gegossen (die Menge an Schotter beträgt bis zu 1/3 des Gesamtvolumens).
Geotextil verhindert Versandung. Die Dicke des Kissens sollte mindestens 25-30 cm betragen, dies muss auch bei der Bestimmung der Tiefe des Grabens der Grube berücksichtigt werden. Die Verfüllung erfolgt in Schichten von 10-15 cm mit obligatorischer Benetzung und Verdichtung mit einer Rüttelplatte. Mechanisierung ist hier unverzichtbar, denn Die Qualität der Kissenverdichtung hat großen Einfluss auf die Haltbarkeit des Plattenfundaments. Nun ist das zum Glück auch für Selbstbauer kein Problem, eine Rüttelplatte ist nicht schwer zu finden und für den gewünschten Zeitraum zu mieten.
4) Die Betonvorbereitung wird durchgeführt – ca. 7-10 cm Schicht Magerbeton (Klassen M100, M150) wird gegossen und geglättet.
5)
Nach dem Aushärten der Betonzubereitung wird die Fundamentplatte abgedichtet. Hierfür werden entweder Beschichtungs- oder Rollenmaterialien verwendet. Oft werden sie kombiniert. Diese Option ist beispielsweise sehr zuverlässig - zuerst wird eine bituminöse Grundierung auf den Fundament aufgetragen und dann 2 Schichten gerollter Abdichtung geklebt (eine längs, die andere quer).
Streifen aus gerollter Abdichtung werden mit einem Trennmittel hergestellt, damit sie dann gebogen und auf die Seitenfläche der Fundamentplatte geklebt werden können.
6) Die Schalung ist installiert. Seine Höhe in dieser Technologie ist nicht sehr groß, daher gibt es hier keine besonderen Schwierigkeiten. Es werden entweder besäumte Bretter oder Sperrholzplatten verwendet. Besonderes Augenmerk sollte darauf gelegt werden, die Oberseite der gesamten Schalung in einer horizontalen Ebene zu nivellieren.
7) Die Isolierung ist ausgelegt - extrudierter Polystyrolschaum mit einer Dicke von 5-10 cm Sie können die Fugen zwischen den Platten mit normalem Klebeband verkleben, damit beim Betonieren keine Zementmilch durch sie fließt.
8)
Über die gesamte Fläche des Fundaments (Bewehrungsdurchmesser 12-16 mm) wird ein Bewehrungskäfig gestrickt, der aus zwei horizontalen Maschen mit Zellen in der Größe von 20 × 20 bis 30 × 30 cm besteht.Die erste Masche wird angehoben über der Isolierung um 5 cm, und die zweite wird durch die gleichen 5 gestrickt, siehe unter der Oberkante der Schalung. An den Rändern des Fundaments sollte die Bewehrung die Schalung nicht um ca. 5 cm erreichen.
Die Implementierung einer hochwertigen Bewehrung ist eine Garantie für die Haltbarkeit des zukünftigen Fundaments, daher ist es besser, hier zum Befestigen von Gittern in einer bestimmten Höhe einige Untersetzer, Ziegelhälften usw., die versehentlich zur Hand kommen, nicht zu verwenden. Dafür werden spezielle Fixatoren-Ständer angeboten. Besonders vielfältig ist ihre Auswahl für das untere Raster. Ständer für das obere Netz können auch fertig (Frösche) gekauft oder unabhängig von denselben Beschlägen gebogen werden.
9) Beton wird gegossen und muss werkseitig von einem Mischer fertig gestellt werden. Ein schichtweises Erhärten des Betons, wie es beim manuellen Gießen der Platte mit einem herkömmlichen Baubetonmischer zwangsläufig auftritt, ist hier nicht zulässig.
Die optimale und einfachere Möglichkeit ist das Gießen mit einer Betonmaschine. Der einzige Nachteil sind die höheren Kosten für die Miete der Ausrüstung. Wie der Gießvorgang abläuft, kann nicht beschrieben werden, das Video im Internet reicht vollkommen aus.
Verwenden Sie bei der Arbeit einen Tiefenrüttler für Beton. Nach dem Gießen und Abbinden der Platte (wenn die Befahrbarkeit bereits möglich ist), muss sie besonders bei heißem, trockenem Wetter mit einem feuchten Tuch und einer Frischhaltefolie abgedeckt werden. Wenn die Lappen trocknen, verschwindet Kondenswasser unter dem Film. Dieser ist zu überwachen und ggf. nachzunässen, um eine Rissbildung im Beton zu verhindern. Der Kraftaufbau hält je nach Witterung etwa 25 bis 40 Tage an. Erst danach können Sie mit dem weiteren Bau fortfahren.
Auf Böden, die starkem Frost ausgesetzt sind, wird empfohlen, einen isolierten Blindbereich zu schaffen, um ein Einfrieren und Aufsteigen des Bodens entlang der Plattenränder und das Auftreten erheblicher Biegebelastungen zu verhindern.
Das war's erstmal, wir freuen uns über Ihre Kommentare.