Фундамент монолитная плита схема армирования

Важные правила и технология выполнения армирования фундамента из плит

Армирование монолитных фундаментов регламентируется действующими стандартами.

Усиление бетона арматурным каркасом повышает степень надежности и эксплуатационный ресурс будущего сооружения.

Для чего необходимо армирование фундамента из плит, как правильно армировать монолитное плитное основание, расскажем в статье.

Что это такое, зачем нужно?

Армирование монолитной плиты называют процедуру помещения в тело бетона стальной силовой конструкции с целью повышения прочных характеристик фундамента и увеличения срока службы дома, который будет эксплуатироваться на нем.

В процессе службы основание подвергается неравномерному давлению как со стороны сооружения, так и почвы вокруг него. В результате возникают изгибающие моменты, которые влекут за собой появление трещин не только в теле фундамента, но и стенках самого дома.

Бетонный массив сам по себе характеризуется стойкостью к сжимающим нагрузкам, а арматура компенсирует действие растягивающих и изгибающих сил.

Таким образом, армирование позволяет:

• повысить прочность основания;
• предотвратить возможные усадки сооружения, связанные с недостаточной прочностью фундамента;
• снизить риск разрушения монолитной плиты под давлением грунта.

Что будет, если не армировать?

С целью экономии некоторые строители отказываются от армирования.

Такой подход практикуется при строительстве легковесных построек, на которые по проекту будут стоять на грунте, не склонному к подвижкам. В других случаях необходимость армирования регламентируется нормативными требованиями.

Нарушение технологии влечет за собой преждевременное разрушение фундамента под действием больших нагрузок со стороны самой конструкции, давления в результате морозного пучения почвы и т.д.

Основные требования

Конструктор, занимающийся проектированием плитного основания, должен придерживаться условий армирования, изложенных в СП 52-101-2003.

В нормативном документе содержатся:

• правила расположения и вязания арматурной сетки,
• описание математически расчетов,
• рекомендации по использованию подставок для нижнего слоя и т.д.

Согласно технологическим требованиям, не допускается использование арматуры со следами ржавчины, старой краски и т.д. Чтобы обеспечить высокую адгезию металла с бетоном, применяют стальные стержни периодического сечения. Для фиксации элементов силовой конструкции используют вязальную проволоку или применяют метод сварки: пластиковые хомуты в данном случае ненадежны.

Перед началом армирования проектировщик должен выбрать рациональную схему расположения прутков, определить потребность в арматуре, продумать способ фиксации конструкции в пространстве с помощью подпорок.

Минимальный показатель

Монолитные плиты, в теле колотых процент армирования составляет менее 0,05%, относят к бетонным конструкциям. Минимальный показатель зависит от проектных нагрузок и может варьироваться в пределах от 0,05 до 0,25% (выбирается по СП 52-101-2003 — СП 63.13330.2018).

По контуру рабочего сечения армокаркаса при повышенных нагрузках минимальный процент армирования может быть увеличен в два раза.

Схемы и чертежи укладки арматуры

Схема армирования дает полное представление о расположении элементов каркаса в пространстве. Когда толщина монолитной плиты меньше 15 см, то фундаменту достаточно жесткости, которую обеспечивает одна сетка из продольных и поперечных прутков, расположенных перпендикулярно друг к другу с проектным шагом.

Для легких блочных построек оптимальной высотой плиты считается 15–25 см, для жилых домов и коттеджей – 25–35 см. В этом случае арматурный каркас представляет собой соединенные между собой вертикальными прутками два пояса – верхний и нижний.

Основные параметры плиты

В простом варианте исполнения армирующий пояс представляет собой сетку, где арматура размещена по отношению друг к другу с одинаковым шагом, равным от 20 до 40 см. Расстояние между прутками, выбирается, исходя из расчетных нагрузок, действующих на фундамент.

Например, для кирпичных и других тяжелых домов выбирают шаг в 20 см, тогда как для одноэтажных каркасных коттеджей расстояние между силовыми элементами может быть увеличено до 30–40 см.

Шаг армирования должен быть меньше толщины фундаментной плиты минимум в 1,5 раза.

На практике чаще всего возникает потребность в армировании в два слоя. Тогда, согласно СП 63.13330.2018, верхний и нижний пояса соединяют между собой П-образными хомутами. Длина такого хомута должна превышать проектную толщину монолитной плиты минимум в два раза.

Концы арматуры должны быть утоплены в тело бетона минимум на 2–3 см со всех сторон. В противном случае металл быстро окисляется и возможно преждевременное разрушение силовой конструкции.

Зоны продавливания

В местах, где несущие стенки опираются на фундамент, возникает необходимость усиления армокаркаса. С этой целью уменьшают шаг армирования.

Например, если по основной площади прутки выкладывались через 20 см, то под стенами можно сократить это расстояние до 10 см. В противном случае остается риск деформации фундамента и появлений трещин.

Когда по проекту в доме предусмотрено подземное помещение, то глубина заложения плитного основания будет напрямую зависеть от высоты подвала. В этом случае проектировщику необходимо жестко объединить конструкции фундамента и стен.

С этой целью в армокаркасе основания оставляют вертикальные выпуски, которые послужат связующим звеном нескольких конструктивных элементов.

Дополнительное усиление арматурного каркаса

На практике часто возникают ситуации, когда требуется усиление арматурного каркаса в местах, где на фундамент действуют максимальные нагрузки, например, под колонами и действующими каминами внутри помещения.

В этом случае можно увеличить размер сечения прутков или ввести дополнительные продольные стержни в нижний пояс, поскольку именно на нижнюю часть силовой конструкции действует максимальное давление.

Расчеты

Зная площадь фундамента и ориентируясь на шаг между арматурой, можно рассчитать необходимое количество металлопроката для армирования. Согласно действующим стандартам, максимальный шаг между прутьями будет составлять 40 см. На значение параметра также влияют класс и размер сечения арматуры.

Занимаясь частным домостроением, лучше принимать шаг, равный не меньше 20 см, при этом, в местах максимальных нагрузок расстояние между элементами силовой конструкции нужно уменьшать.

Алгоритм расчета количества арматурных стержней лучше рассматривать на примере. Например, габариты фундамента – 6 на 6 метров, проектный шаг – 20 см.

Вначале рассчитывают потребность в арматуре для одного слоя сетки: 900 / 20 х 2 = 90 штук продольных и поперечных прутков длиной 6 м каждый. Для двух сеток потребность в арматуре увеличится вдвое – 180 штук. Для вертикальных прутков высотой 10 см понадобится 203 м арматуры. Значение получено методом умножения точек пересечения (45х45=2025 шт.) на длину одного прутка.

Таким образом для выполнения проектных условий потребность в арматуре составит: 180 х 6 + 203 = 1283 м. Если учесть, что один погонный метр арматуры диаметром 14 мм весит 1,21 кг, то необходимо закупить 1,56 т металлопроката. Практикующие строители рекомендуют заказывать арматуру с запасом (5–10%).

Правильный порядок работ

Вначале собирают нижнюю сетку. Для этого на рабочем поле выкладывают продольную и поперечную арматуру перпендикулярно друг к другу, соблюдая проектный шаг между элементами.

После фиксации деталей в местах пересечения крепят вертикальные прутки. Затем монтируют верхний пояс армокаркаса.

По окончании сборки проверяют соответствие размеров проектным значениям.

Фиксация стержней может проводится двумя способами:

1. С помощью вязальной проволоки и специального крючка или реверсивного устройства.
2. Методом электросварки.

Последний вариант позволяет значительно сократить время работы, но остается риск перегрева металла, в результате чего снизится прочность всей силовой конструкции. Поэтому эксперты рекомендуют вязать арматуру ручным или полуавтоматическим способом.

Готовый каркас укладывают на рабочее поле на подпорки, соблюдая технологическое расстояние между дном конструкции и стенками опалубки.

Основные ошибки монтажа

Собираясь заниматься строительством своими руками, собственнику стоит предварительно проанализировать ошибки, которые чаще всего допускают новички:

1. Отсутствие защитного слоя бетона между армокаркасом и боковыми стенкам фундамента (минимум 30 мм). В результате концы стержней будут в большей степени подвержены коррозии, что в целом отражается на сроке службы основания.
2. Использование деревянных фиксаторов для организации защитного слоя бетона. Дополнительные элементы остаются в теле плиты и нарушают его целостность. Дерево – рыхлый материал, который может разбухать и разрушать конструкцию. Поэтому для крепления арматуры используют специальные пластиковые фиксаторы.
3. Сборка каркаса методом сварки при большой силе тока. В результате в местах соединения деталей структура стали разрушается, а силовой потенциал армированного каркаса ослабевает. Подбором силы тока должен заниматься профессионал.

Качественную сборку армокаркаса лучше доверить профессионалам, поскольку в этой работе нужны навыки и понимание технологии.

Много важной и полезной информации о возведении плитного фундамента представлено в этом разделе.

Видео по теме статьи

Как правильно связать каркас фундаментной плиты поставить «лягушки», подскажет видео:

Заключение

Следуя действующим стандартам, можно самостоятельно спроектировать схему, рассчитать и собрать армокаркас даже при минимальном опыте в строительстве фундаментов.

Сложность заключается в расчете суммарных нагрузок, действующих на основание, а также выборе качественных материалов.

При необходимости, начинающему конструктору лучше обратиться за помощью к квалифицированным специалистам, ведь от качества армирования зависит срок службы всего здания.

Источник

Правильное армирование плитного фундамента

При возведении крупных сооружений, три этажа и более, либо при строительстве массивной конструкции на зыбком грунте, обычно заливают плитный монолит. Для того, чтобы он в полной мере выполнял свои функции, следует правильно сделать армирование плиты фундамента.

Почему необходимо армирование?

Фундамент, вне зависимости от того, какого он типа, делают, чаще всего, из бетона. Материал этот имеет особенность: он выдерживает большое давление и сжатие, но плохо справляется с воздействием на изгиб и растяжение.

При строительстве любых сооружений редко удается распределить нагрузки равномерно. В итоге возникает момент изгиба, что может обернуться разрушением бетонной конструкции.

Армирование плитного фундамента выполняют для того, чтобы усилить монолит именно по данному показателю. В итоге получается своего рода дуальная конструкция (несмотря на то, что это монолит), где бетон держит вес, арматура противостоит растяжению и линейной деформации.

Именно от армирования фундамента зависит насколько долго простоит постройка.

Схема армирования

Армирование фундаментной плиты осуществляется согласно определенным схемам. Иногда плиту заливают неравномерно: в местах, на которые будут опираться несущие стены, колонны, перегородки, часто выполняют дополнительное армирование. Считается, что расстояние между ярусами сетки не должны превышать 0,4 м. То есть, для фундамента высотой 1 м, необходимо 3 пояса армирования.

Перед тем, как вязать каркас, рассчитывают схему армирования, делают чертеж, и в дальнейшем действуют согласно ему.

Параметры плит

Простейшая схема армирования плиты фундамента выглядит следующим образом: нижний ярус — горизонтальная решетка, с шагом ячейки 20-40 см. Точно такая же сетка установлена на втором ярусе, параллельно первому. Между сетками крепят вертикальные распорки. Высота между двумя уровнями не должна превышать 40 см. Если фундамент выше, добавляют третий ярус и т. д.

Армирование торцов плиты выполняют при помощи П-образных хомутов. Длина каждой из «ножек» буквы «П» — две толщины каркаса плиты. А поперечина «П» в данном случае расположена вертикально, и является торцевым элементом арматурного каркаса.

Толщина бетона, между краем плиты с любой стороны, и внутренним каркасом, должна быть не менее 5 см, во избежание скорого возникновения коррозийных процессов.

Зоны продавливаний

Такими участками считаются, в первую очередь, места опоры несущих стен, колонн и др. В этих зонах размер ячеек следует делать меньше, во избежание образования момента растяжения. Если укладываете арматуру со стороной ячейки 30 см, в этих зонах сделайте 15 см. Таким образом удастся избежать образования трещин и продавливаний.

Если место опоры несущей конструкции на фундамент расположено на монолитной стене подвального помещения, закладку делают той же глубины, что и высота самого подвала. В таком варианте делают привязку оснований к стенам.

Если выполняют армирование монолита, делают общую обвязку частей каркаса стен и плит. Во время бетонирования основы, часть вертикальных прутьев оставляют, они будут выполнять функции связывающих элементов. Эти вертикальные части заглубляют в основание, концы загибают на 2 части высоты плиты. Затем элементы соединяют с основным каркасом.

Важно соблюдать технологию вязки каркаса, чтобы избежать проблем в будущем!

Выбор арматуры

Для того, чтобы каркас был максимально эффективным и функциональным, необходимо правильно выбрать и рассчитать диаметр и общую длину арматуры. Чаще всего используют материал следующих типов:

• гладкие прутья (А240). Применяют для придания конструкции формы, из нее делают хомуты и распорки, для армирования не используют;
• рифленые (А300, А400). Используют непосредственно для армирования.

Расчет диаметра

Прежде всего необходимо рассчитать оптимальный для данной конструкции диаметр прутка. Минимальный размер диаметра рассчитывают по следующему алгоритму:

1. Вычисляют сечение плиты, умножив ее длину на высоту. Например, имеем плиту длиной 5 м и высотой 0,4 м, получаем 5*0,4=2 м².
2. Рассчитывают площадь прутьев в одном ряду. Зная длину плиты и шаг между прутьями, рассчитывают минимальный диаметр стержня.

Расчет выглядит таким образом:

1. Имеем плиту длиной 6 м и высотой 0,3 м. Площадь поперечного сечения равна 1,8 м².
2. Общая площадь всей арматуры 1,8*0,3%=0,0048 м², т. е. 48 см².
3. Площадь в одном направлении — не менее 24 см² (48/2=24).
4. Далее обращаемся к справочникам, где указаны площади прутьев разных диаметров, где и подбираем подходящее значение диаметра арматуры.

Общая площадь сечения арматуры — не менее 0,3% поперечной площади фундамента. Диаметр прутьев выбирают так:

• при длине плиты от 3 м — 10 мм;
• при большей длине плиты — 12-24 мм;
• диаметр гладких вертикальных стержней — от 6 мм.

Расчет количества

Общую длину арматуры вычисляют таким образом:

1. Допустим, размеры плиты — 5х7 м, шаг между прутьями — 30 см. Получается 5/0,3=16,6. То есть необходимо 16 прутьев длиной по 7 м. Это продольные элементы армирования.
2. Поперечные прутья имеют длину 5 м, а их количество — 7/0,3=23,3=23 шт. Итого получается 16 прутьев по 7 м и 23 стержня. по 5 м, то есть 16*7+23*5=112+115=227 м. Это длина арматуры, необходимой на одну решетку. Если их две, 227*2=452 м, если 3 яруса, 227*3=681 м.
3. Кроме того, между двумя ярусами арматуры устанавливают своеобразные фиксаторы-распорки, представляющие собой П-образные элементы, нижние части ножек которого загнуты в разные стороны. Высота ножек до загибов равна расстоянию между ярусами каркаса.
4. К полученному результату прибавляют 10% длины, это запас на стыки.

Аналогично рассчитывают длину гладких прутьев, из которых выполняют П-образные распорки. Ширина шляпки равна расстоянию между ярусами каркаса, длина ножек — двум высотам плиты. То есть для плиты высотой 40 см, толщина каркаса составит 30 см. Распорка выглядит следующим образом: ножки по 60 см, поперечный элемент — 30 см, итого, (0,6*2)+0,3=1,5 м. На один каркас размером 5х7 м достаточно 30-36 распорок, то есть 35*1,5=52,5 м прута на пауки-распорки.

Если у нас 16 продольных прутьев и 23 поперечных, получается (16+23)*2=78 шт. То есть понадобятся 78 прутьев по 1,1 м, 78*1,1=86 м гладкого прута.

Технология армирования плиты фундамента

Крайне важно правильно выполнить армирование монолитной плиты фундамента. Сделать это можно различными способами: каркас вяжут или сваривают, собирают все элементы в траншее, либо опускают туда уже готовые. Рассмотрим наиболее часто применяемые варианты.

Способы изготовления каркаса

Армирующий каркас делают двумя способами:

• вязка. Прутья соединяют при помощи специальной проволоки, используя крючок или пистолет;
• сварка. Применяют аппарат для электросварки.

Предпочтительнее собирать каркас, используя проволоку. Сварка придает конструкции жесткость, которая в данной ситуации не только не нужна, но и крайне нежелательна. Жесткое соединение лишено малейшей подвижности, даже при умеренном воздействии оно разрушается.

Каркас должен быть чуть подвижен, чтобы не ломаться в случае сильной деформации, а держать форму. Именно это качество придает метод вязки.

Укладка арматуры

Армирование фундамента выполняют следующим образом:

1. Выровненное дно ямы равномерно засыпают подушкой из песка и щебня, в примерном соотношении 2;3. Толщина слоя — 6-8 см, подушку хорошо утрамбовывают. На песок укладывают гидроизоляцию.
2. Нижнюю решетку, при помощи проволоки, вяжут на земле, на ровной поверхности. Готовый элемент укладывают в яму. Можно вязать и непосредственно в яме, но это не всегда удобно.
3. В первом случае за комфорт придется платить весом готового элемента, который нужно будет опускать в траншею, из-за большой массы без помощника не обойтись. Вязать решетку непосредственно в траншее можно и самому.
4. На дно укладывают несколько кирпичей — они выполняют функцию опоры. На них размещают сетку.
5. На нижний ярус устанавливают несколько пауков, согнутых из арматуры, на которые будет уложена сетка второго яруса.
6. Готовую решетку второго уровня размещают на пауки, гнут вертикальные П-образные элементы из гладкой арматуры, и крепят их проволокой между двумя сетками.

С любой из сторон плиты, верх, низ, торцы, между арматурным каркасом и краем фундамента должен быть слой бетона 6-8 см.

Как избежать ошибок при монтаже?

При армировании плиты фундамента нередко, особенно у новичков, случаются типичные ошибки. Бетонный монолит способен удерживать давление массы всего строительного сооружения только при соблюдении технологии изготовления. Если каркас выполнен неправильно, некорректно произведена заливка, или допущены ошибки в расчетах арматуры, фундамент может быть хрупким, как стекло.

Чтобы избежать неприятностей и больших материальных потерь, а плита стоит дорого, нужно знать о частых ошибках, и стараться не допускать их при армировании фундамента:

• наиболее распространенная ошибка при армировании плиты фундамента — неверные расчеты арматуры, либо вообще попытка обойтись без них. Только правильно подобранный диаметр и схема расположения прутьев станут залогом получения крепкого монолита;
• плиту фундамента после заливки не укрывают пленкой, и забывают периодически поливать водой. В результате она трескается;
• песчано-щебневую подушку не утрамбовывают, и она под тяжестью массы бетона проседает. Это приводит к тому, что плита фундамента деформируется и трескается;
• на готовой опалубке не заделывают отверстия. Раствор вытекает, формируются неровности, а сквозь большие щели может вытечь немало смеси;
• нельзя допускать, чтобы арматура соприкасалась с воздухом или грунтом, минимальный слой бетона — 6-8 см, лучше больше. В противном случае очень скоро начнутся коррозийные процессы, что быстро приведет к потере прочности фундамента и всего сооружения;
• оставляют слишком большой шаг между прутьями, в результате каркас не выдерживает нагрузок. В обычных местах — шаг до 40 см, в зонах несущих конструкций — 20 см;
• не соблюдается технология укладки песчано-щебневой подушки. Иногда ее вообще не укладывают, либо засыпают только щебень. По ГОСТу минимальное содержание песка в смеси — 40%;
• торцы стержней нужно покрывать защитой, во избежания коррозии;
• очень важным элементом является армирование углов фундамента. Стыкам нужно уделить особое внимание, используя дополнительные П-образные элементы. Длина каждой из ножек в 2 раза больше шага ячейки;
• нельзя устанавливать каркас на брусья из дерева, они деформируются под тяжестью конструкции, изменяя ее конфигурацию, и тянут влагу, способствуя появлению ржавчины;
• стержни соединяют встык. Так делать нельзя, прутья соединяют только внахлест, длина которого не менее 20 диаметров арматуры.

Армирование плиты фундамента — первый, но в то же время, один из наиболее важных и ответственных этапов строительства любого сооружения. Мелочей в данном процессе нет, важен каждый нюанс. Чтобы фундамент служил долго, и в полной мере выполнял свои функции, необходимо правильно рассчитать арматуру, и выполнить остальные операции в полном соответствии с предварительной схемой, согласно правилам и технологическим стандартам.

Источник