Aufgrund der rasanten Entwicklung des privaten Immobilienmarktes werden Gebiete mit zunehmend ungeeigneten hydrogeologischen Bedingungen erschlossen. Wenn Sie persönlich mit einem solchen Problem konfrontiert sind, studieren Sie die Technologie des Geräts eines der stabilsten Fundamenttypen – einer monolithischen Platte.
Merkmale des Verhaltens der Stiftung
Auf wogenden, abfallenden und wassergesättigten Böden wird der Hauptweg zur Gewährleistung der Stabilität eines Gebäudes als schwimmendes Fundament angesehen. Die Hauptidee eines solchen Fundaments ist, dass der Boden zwar niedrig ist, aber gleichzeitig eine relativ gleichmäßige Dichte aufweist. Aus diesem Grund wird die Wahrscheinlichkeit einer Spannungskonzentration im Allgemeinen vernachlässigt. Es sollte jedoch nicht vergessen werden, dass der Boden unter dem Fundament zwar einen gleichmäßigen Widerstand ausübt, die Last von den Wänden selbst jedoch unter allen Bedingungen konzentriert wird..
Aus diesem Grund sollte bei der Berechnung einer monolithischen Platte als Fundament zumindest deren strukturelle Durchbiegungsfestigkeit unter dem Einfluss von Wänden um den Umfang sichergestellt werden. Bei kompetenter und verantwortungsbewusster Planung wird für die Platte eine Sicherheitsmarge von ca. 20-30% festgelegt, falls sich die hydrogeologische Situation unvorhergesehen ändert. Der gewissenhafteste Ansatz berücksichtigt alle Belastungen und Stöße gemäß SP 20.13330.2011:
- Konstante: das Gewicht der Gebäudestrukturen einschließlich der Platte selbst, die Betriebslast der Gebäude (150-200 kg / m)2), Gewicht der installierten Ausrüstung oder des Transports.
- Temporär: Schnee, das Gewicht der vor Abschluss der Bauarbeiten im Gebäude gelagerten Baumaterialien, die Frostkräfte des Bodens und die Konzentration der durch sie verursachten konstanten Belastungen.
- Besonderheit: Überlastungen des Fundaments durch irreversible Veränderungen der Bodenstruktur, Erdbeben sowie Beanspruchungen durch eine Feuerflamme.
Die beiden wichtigsten Möglichkeiten zur Erhöhung der Belastbarkeit des Plattenfundaments bestehen darin, seine Dicke zu erhöhen und den Gehalt an Verstärkungselementen zu erhöhen. Eine monolithische Platte ist ein Fundament eines flachen oder im Allgemeinen nicht vergrabenen Typs, was bedeutet, dass seine tatsächliche Stabilität durch die Stützkapazität des Bodens in der Tiefe der Vorbereitungsschicht begrenzt ist. Wenn die Belastung des Gebäudes das Produkt der Tragfähigkeit um den Bereich der Basis übersteigt, helfen keine Tricks bei der Verstärkung der Platte – das Gebäude sackt unweigerlich durch, bis es auf eine ausreichend dichte Schicht aus Sedimentgestein trifft. Im Gegenteil, es ist unmöglich, die Gleichmäßigkeit der Abwicklung mit einem solchen Verhalten vorherzusagen – das Auftreten einer Rolle während solcher Prozesse ist praktisch garantiert.
Plattenfundament: 1 – verdichteter Boden; 2 – Geotextil; 3 – Sandkissen; 4 – Geotextil; 5 – Kiesblock; 6 – Abdichtung; 7 – Wärmedämmung (expandiertes Polystyrol); 8 – Verstärkung; 9 – monolithische Platte
Die Festigkeitsanalyse einer monolithischen Fundamentplatte kann genauso durchgeführt werden wie bei einer Bodenplatte, vorausgesetzt, die aufgebrachte Last wird als verteilte Last genommen. Die Fundamentplatte darf unabhängig von ihrer Größe nicht weniger als 200 mm dick sein – dies ist der Mindestindikator, um die obere und untere Betonschicht und die korrekte Trennung der Bewehrung von der Mitte sicherzustellen. Die Stärke einer solchen Platte ist mehr als ausreichend für den Bau eines einstöckigen Hauses mit einem Dachboden aus Leichtbausteinen oder einer noch leichteren Rahmenkonstruktion. Bei zweistöckigen Gebäuden wird die Dicke normalerweise im Bereich von 220 bis 230 mm mit einer entsprechenden Vergrößerung der Bewehrungsstäbe bei Vorhandensein eines Kellergeschosses von 300 mm angenommen. Es ist auch möglich, die Steifheit der Platte zu erhöhen, ohne die Dicke zu erhöhen, jedoch aufgrund einer günstigeren räumlichen Konfiguration, beispielsweise durch die Platzierung von Versteifungen unter tragenden Wänden..
Bau und Vorbereitung der Grube
Bei der Fundamentplatte wird üblicherweise die oberste fruchtbare Bodenschicht entfernt. Ein schwimmendes Fundament kann sogar auf lockerem Boden ruhen. Je besser die Vorbereitung erfolgt, desto weniger ausgeprägt sind die Manifestationen des Schrumpfens zunächst. Für die Vorbereitung ist eine Verdichtung erforderlich, und es ist sehr problematisch, sie durchzuführen, wenn der Boden eine hohe Plastizität und Viskosität aufweist. Eine Vertiefung löst jedoch nicht nur dieses Problem: Dies verringert den Wärmeverlust des Gebäudes, und die Platte kann in nahezu jeder Tiefe liegen, wodurch der Bau eines Untergeschosses möglich wird.
Die Abmessungen der Grube und des Kissens sollten für die technologische Konstruktion des Blindbereichs 70–100 cm größer sein als die Platte auf jeder Seite. Wenn der Boden von der Baustelle entfernt und entfernt wurde, werden der Boden und die Wände von Hand gereinigt, um die richtige Geometrie zu erreichen. Eine monolithische Platte kann nur in horizontalen Bereichen mit einer natürlichen Neigung von nicht mehr als 2: 100 angeordnet werden, andernfalls sollte auf Terrassen zurückgegriffen werden.
Die Vorbereitung für die Platte besteht in der Anordnung eines hygroskopisch inkompressiblen Substrats. In einigen Fällen ist es sinnvoll, eine Stützschicht des Bodens von 50 bis 70 cm Schicht für Schicht zu entfernen und zu übertragen. In der normalen Praxis wird die Oberfläche jedoch einfach ohne Pflügen gestampft. Danach wird die Grube mit Geotextilien mit einer Dichte von mindestens 200 g / m bedeckt2, Verhindern, dass der Damm in den Boden gedrückt wird. Eine Schicht Flusssand wird mit einem CUP von nicht mehr als 1,1 darauf gegossen. Die Schicht der Sandvorbereitung entspricht ungefähr der Dicke der Platte, kann jedoch dicker sein. Sand sollte in Schichten von 50–70 mm gegossen und durch Vibration gründlich verdichtet werden. Jede Schicht wird mit einer Regel gemäß zuvor gegossenen verdichteten Baken, die auf einer Ebene oder einer hydraulischen Ebene eingestellt sind, geebnet. Die obere Deckschicht muss mit einer Ebene in der horizontalen Ebene mit einer Toleranz von nicht mehr als 2 mm / m entfernt werden.
Auf den Sand wird eine weitere Schicht Geotextil gelegt und Granitkies mit einer Gesamtschichtdicke von bis zu 15 cm gegossen. Es ist optimal, wenn der Kiesdamm in zwei Schichten angeordnet ist: die untere mit einem Bruchteil von 15 bis 25 und die obere mit einem Bruchteil von 5 bis 20. Die Kiesaufbereitung kann durch ein Fundament der Marke M100 oder M150 ersetzt werden. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Last auf das Kissen zu verteilen und eine flache Ebene für die Vorrichtung des Plattenkuchens bereitzustellen. Sowohl die Sand- als auch die Kiesschicht sollten nach Abschluss der Füllung absolut dicht sein, damit keine Schuhspuren auf dem Sand verbleiben und der Kies nicht unter dem Gewicht der Baumaschinen drückt. Wenn die tragende Bodenschicht nicht durch dichten Ton dargestellt wird, kann sie durch Spülen mit kleinen Portionen Wasser verdichtet werden..
Schalungsmontage
Aufgrund der geringen Höhe der Platte ist die Schalung dafür nach dem einfachsten Schema angeordnet. In den meisten Fällen wird es durch eine Reihe von Decks um den Umfang dargestellt, die aus Blechen auf einem Rahmen aus 60 x 60 mm Holz zusammengesetzt sind. Sie sollten sich bewusst sein, dass beim Bau einer monolithischen Platte die Wände der Baugrube nicht als Gussform verwendet werden..
Aufgrund der geringen Höhe des Betonprodukts erfährt die Schalung keinen signifikanten statischen Druck, ist jedoch aufgrund der großen Betonmasse einem erheblichen Wasserschlag ausgesetzt. Aus diesem Grund benötigen sowohl die Ober- als auch die Unterseite der Schalung eine zuverlässige Unterstützung gegen den Boden. Dies wird erreicht, indem Holzschwellen in einem Abstand von 80–100 cm zur Außenseite der Decks gefahren werden. Abstandshalter von Brettern sind mit den Schwellen verschraubt: einer horizontal zur Unterstützung des unteren Gürtels des Decks und einer geneigt zum oberen.
Die Hauptanfälligkeit der Schalung für die Fundamentplatte wird als gerade Außen- und Innenecke angesehen. Zusätzlich zur Unterstützung der konvergierenden Decks werden sie zusätzlich mit Klammern oder obenliegenden Metallecken befestigt. Die Streben müssen bis zum Ende des Betons in der Form bleiben, sie können vor dem Nivellieren entfernt werden.
Entwässerung, Abdichtung und Isolierung
Da sich das Plattenfundament normalerweise in der gefrierenden Bodenschicht befindet, ist eine Abdichtung erforderlich. Der Grad der Lokalisierungsfähigkeit des Hydrobarriers wird durch die GWL-Höhe bestimmt. Um ein kapillares Eindringen von Feuchtigkeit in Beton zu verhindern, sind Filmabdichter oder Dachmaterialien mit Löten einer Überlappung von Blechen von ca. 100 mm ausreichend.
Wenn der Grundwasserspiegel bis zur Einstreuebene der Zubereitung ansteigt, sind Abdichtungsbahnen erforderlich, deren Überlappung mit einer wasserdichten Beschichtung abgedichtet ist. Die Hydro-Barriere wird mit einer Überlappung an den Wänden der Schalung verlegt. An den Innenecken sollte das Material sorgfältig zugeschnitten werden, um die Geometrie der Gussform nicht zu verletzen.
In einigen Fällen ist es sinnvoll, anstelle teurer Membranen die GWL durch Entwässerung künstlich zu senken. Dies muss bereits vor der Sand- und Kiesvorbereitung erfolgen: Entlang der Kontur der Grube wird ein etwa 25 bis 30 cm tiefer Graben gegraben, der mit Geotextilien bedeckt ist. Die Rohre des Entwässerungssystems werden innen mit einer Neigung zu einem gemeinsamen Sammelpunkt eingeführt, an dem ein Entwässerungsschacht montiert ist. Vor dem Start der Vorbereitungsvorrichtung werden die Gräben des Entwässerungssystems mit großem Schotter gefüllt, der sorgfältig gerammt wird.
In Fällen, in denen das Gebäude im Winter beheizt wird, ist keine Isolierung einer monolithischen Platte erforderlich. Zwei Wärmequellen – Geothermie und Wärme, die durch den Ofen dringen – halten eine positive Temperatur unter dem Gebäude aufrecht. Wärmelecks unter der Platte können auch durch Isolieren des Blindbereichs verhindert werden. Bei unbeheizten Gebäuden wird übliches expandiertes Polystyrol PSB-S 25 mit einer Druckfestigkeit von mindestens 120 kPa auf die Vorbereitungsschicht der Platten gelegt. Beim Verlegen der Isolierung unter der Platte befindet sich die Abdichtung immer unter Wärmeschutz.
Verstärkte Schemata verwendet
Das klassische Schema zur Verstärkung einer monolithischen Platte besteht aus zwei Maschenreihen aus AIII-Stäben mit einem Durchmesser von 12 bis 16 mm Die Zellgröße beider Maschen liegt im Bereich von 20 bis 25 mm, daher wird die Dicke der Bewehrung anhand des Mindeststahlgehalts von etwa 0,2% in beiden Querschnitten der Platte gewählt.
Die Installation von Armaturen beginnt mit der Installation von Distanzstopfen mit einer Schutzschichtdicke von 50 mm. Längsbewehrungsstäbe werden auf die mit einer Stufe von 20–25 cm angeordneten Stopfen und auf diese – Querstangen – gelegt, wodurch ein Netz gebildet wird. Alle Schnittpunkte der Bewehrung sind miteinander verbunden, an jedem dritten ist eine vertikale Stange angeschweißt, um die obere Bewehrungsreihe zu entfernen.
Die Längsstangen der dritten Reihe werden an die Stangen geschweißt, dann werden diejenigen, die keine starre Befestigung an der vertikalen strukturellen Verstärkung haben, in die Form gelegt. Auf die geschweißten Längsstangen werden Querstangen aufgebracht und gebunden, dann werden die übrigen von unten angehoben und gebunden, wobei die nominelle Montagesteigung beibehalten wird. Erhöhen Sie gegebenenfalls die Länge der Bewehrungsstäbe, die mit einer Überlappung von mindestens 50 Nenndurchmessern verbunden sind.
Wenn die Platte laut Projekt niedrigere Versteifungsrippen aufweist, werden diese mittels Gräben in der Vorbereitungsschicht gebildet, die mit einer dauerhaften Blechschalung verstärkt sind. Gleichzeitig wird der Raum zwischen den Gräben – den sogenannten Sandkästen – dicht verdichtet und entlang der Oberkanten der Rippenschalung ausgerichtet. Die Verstärkung der Vorsprünge erfolgt mit U-förmigen eingebetteten Einsätzen, die anschließend mit beiden Reihen des Bewehrungsnetzes der Platte verbunden werden. Als Arbeitsverstärkung für die Rippen werden zwei Stangenreihen verwendet, die sich in den unteren Ecken der U-förmigen Anker befinden. Bei der Installation der Rippenverstärkung sollte auch die Mindestschutzschicht von 50 mm nicht vergessen werden..
Beton gießen und verdichten
Die Fundamentplatte wird mit Beton der Festigkeitsklasse mindestens B25 gegossen. Bei Bedarf können luftporenbildende Weichmacher verwendet werden, die im Falle einer Selbstaufbereitung der Mischung Verzögerer einstellen, um kalte Verbindungen zu beseitigen. Der Füllstoffanteil in Beton sollte 1/5 der Maschengröße des Bewehrungsnetzes nicht überschreiten.
Der Beton wird aus einer der äußeren Ecken gegossen. In diesem Fall wird beim Ausfüllen des Formulars eine systematische Verdichtung des Gemisches mit einem tiefen Vibrator durchgeführt. Das Nivellieren der Platte erfolgt nach Abschluss des Ausfüllens des Formulars oder seines separaten Abschnitts mit einem langen Streifen, der durch eine Schalung von mindestens drei Seiten begrenzt ist.
Wenn in der ersten Woche nach dem Gießen heißes, sonniges Wetter anhält, sollte die Platte feucht und / oder mit Folie bedeckt gehalten werden. Für eine bessere Bodenbelagvorrichtung wird die Platte normalerweise geschliffen, bevor mit dem Bau der Wände begonnen wird. Es ist jedoch besser, dies frühestens am 20. Tag der Exposition zu tun.
Wie gut ist die monolithische Heimwerkerplatte als Fundament für ein Haus geeignet? Gibt es bestimmte Vor- und Nachteile, die beachtet werden sollten? Welche anderen Optionen gibt es für Fundamente und wie unterscheiden sie sich von der monolithischen Platte?