Армирование монолитной плиты фундамента

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.

Армирование плитного фундамента — зачем проводится

Каркас из арматуры является необходимым элементом бетонного основания дома. Иногда владельцы будущих домов отказываются от этой технологии. Это связано с возрастанием расценок на строительные работы.

Использование металлических конструкций решает следующие проблемы:

• усиливает прочность бетона, способствует его противостоянию большим нагрузкам;
• застывший раствор характеризуется высокой степенью сопротивления сжатию и низкой к изгибу. Стальные стержни равномерно распределяют давление, что снижает вероятность неравномерной усадки;
• армирование фундаментной плиты уменьшает ее деформацию от подвижек грунта, увеличивает стойкость к перепадам температуры и воздействию влаги. Это обеспечивает длительный срок службы постройки.

Обратите внимание! Монтаж каркаса основания производится согласно СНиП, в котором содержится перечень требований и размеры прутьев.

Общие рекомендации, какую арматуру выбрать

Армирование монолитного фундамента производят двумя видами прутьев: из стали и композита. Они имеют свои достоинства и недостатки.

Для монтажа используются 3 типа стальных прутов:

• Марка А 240 с гладкой поверхностью. Подходит для вертикальных перемычек.
• А 300 (10-12 мм) с кольцевыми насечками.
• А 400 с серповидным профилем. Имеют увеличенный рабочий диаметр и обеспечивают прочность бетонного основания.

Чтобы определить толщину стержней, строители пользуются специальным коэффициентом, на основании которого производят расчет. По нему вычисляют соотношение армирования к объему раствора.

Армирование бетонной плиты для частного строительства определяют по таблице:

Дополнительная информация! Все расчеты исполнительного проекта проводятся проектировщиком.

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.

Способы создания арматурного каркаса

Чтобы собрать армирующий каркас для фундаментной плиты, необходимо соединить между собой прутья арматуры. Для этой цели используют два варианта: соединение сваркой и вязкой.

Сварочный метод используется очень редко, хотя в этом случае на изготовление каркаса требуется меньшее количество времени и сил. Основным недостатком такого способа является жесткое и неподвижное соединение, что не очень хорошо сказывается на качественных характеристиках монолитной плиты. Кроме того в процессе сваривания происходит расплавление металла, следовательно снижаются прочностные свойства арматуры.

Соединение прутьев с помощью вязальной проволоки не имеет особой жесткости. Под действием бетонной массы может наблюдаться растяжение проволоки, но разрыва в месте соединения не произойдет. Еще одним преимуществом соединения с помощью проволоки можно назвать экономию электроэнергии, так как работы проводятся вручную без использования сварочного или другого электрооборудования.

Ранее у нас уже была статья, в которой подробно рассказывается о том, как вязать арматуру.

Расчет диаметра арматуры

Расчеты, связанные с монолитной плитой, достаточно сложны и требуют особых знаний. Далеко не каждый конструктор может их правильно выполнить. Для индивидуального строительства можно руководствоваться минимальными значениями, принимаемыми по пособию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий».

Требования для монолитной плиты представлены в приложении 1, раздел 1. Общая площадь сечения рабочей арматуры в одном направлении принимается не менее 0,3% от общего сечения фундамента. Минимальный диаметр стержней назначается 10 мм при стороне плиты менее 3 м и 12 мм при большей длине стороны. Диаметр вертикальных стержней должен составлять не менее 6 мм, но также необходимо учитывать условия свариваемости. Максимальный размер рабочего армирования 40 мм, на практике чаще используют 12, 14 и 16 мм.

Пример расчета

В качестве исходных данных имеется железобетонная плита 6 на 6 м. Толщина для частного дома принимается 200 мм. Необходимо правильно армировать конструкцию. В примере не рассмотрено усиление железобетона на участках опирания стен.

Определение диаметров

В первую очередь определяется, что сетки будут укладываться в два ряда, поскольку толщина конструкции больше 150 мм. Далее производится расчет требуемой площади стальных прутьев.

• Площадь поперечного сечения фундамента = 6 м * 0,2 м = 1,2 м²;
• Минимальная площадь всей арматуры = 1,2 м² * 0,3% = 0,0036 м² = 36 см²;
• Минимальная площадь арматуры в одном направлении для одного ряда = 36 см²/2 = 18 см².

Далее необходимо воспользоваться сортаментом арматурных стержней, который приведен в ГОСТ 5781-82*. В этом документе приведена площадь сечения одного прута. Для удобства можно найти расширенную версию сортамента. По нему определяется, что для данного сечения в одной сетке необходимо использовать один из следующих вариантов:

• 16 стержней диаметром 12 мм;
• 12 стержней диаметром 14 мм;
• 9 стержней диаметром 16 мм;
• 8 стержней диаметром 18 мм;
• 6 стержней диаметром 20 мм.

Выбираем вариант с двенадцатым диаметром. Чтобы правильно разложить элементы необходима схема. Чертеж поможет рассчитать шаг прутов. Для стороны длинной 6 м шаг 16-ти стержней получается примерно 400 мм. Назначаем максимальное расстояние 300 мм исходя из условия СП 63.13330.2012 п.10.3.8.

Вертикальное армирование для надежности принимается 8 мм с шагом 300 мм.

Расчет количества

Недавно у нас появился калькулятор плитного фундамента, для удобства можете воспользоваться им.

Для того, чтобы не ошибиться при закупке материалов, необходимо заранее рассчитать их количество. Если имеется схема плиты, сделать это не сложно. При вычислении длин стержней необходимо учитывать толщину защитного слоя бетона 20-30 мм с каждой стороны.

Расчет рабочего армирования.

• Длина одного стержня = 6000 — 30*2 = 5940 мм;
• Количество стержней в одном направлении = 5940/300 = 19,8, принимаем 20 шт;
• Количество стержней в обоих направлениях для верхней и нижней сетки = 20*2*2 = 80 шт;
• Длина одного стержня для П-образных хомутов = 200 мм + (200 мм * 2)*2 = 1 м;
• Количество стержней для П-образных хомутов = 20*2 = 40 шт;
• Общая длина арматуры диаметром 12 мм = 80*5,94 м +40*1 м = 515,2 м;
• Масса стержней диаметром 12 мм = 515,2*0,888 кг (находится по сортаменту) = 457,5 кг.

Расчет вертикального армирования.

• Длина одного стержня = 200 — 20*2 = 140 мм;
• Количество стержней = кол-во горизонтальных прутов в одном направлении*кол-во прутов в другом = 20*20 = 400 шт;
• Общая длина стержней диаметром 8 мм = 400*0,14 = 56 м;
• Масса стержней диаметром 8 мм = 56*0,395 = 22,12 кг.

Все получившиеся значения удобно свести в таблицу.

При расчете расходов стоит учитывать стандартную длину одного прута – 11,7 м, это означает, что, например, стержней 8 диаметра понадобится 5-6 штук с небольшим запасом. А при большой длине рабочей арматуры требуется увеличить суммарную длину на 10-15% для соединения стержней внахлест.

Грамотный выбор диаметра, шага и соблюдение технологии монтажа обеспечат надежность и долговечность фундамента при минимально возможных затратах.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Приступаем к работе

Очень важно знать, как правильно армировать плиту. Сразу следует сказать – откажитесь от сварки. Перегрев отрицательно сказывается на арматуре. При значительных нагрузках на растяжение она ломается обычно именно в тех местах, которые подвергались сварке. Кроме того, повреждение кристаллической решётки делает металл более подверженным коррозии.

Если вы работаете с фундаментной плитой, армирование лучше выполнять при помощи прутов, связанных специальной вязальной проволокой. Связи могут быть сделаны вручную или при использовании вязального пистолета. Это очень дорогой инструмент, но он часто сдаётся в аренду. Пистолет позволит существенно снизить затраты времени. Даже неопытный строитель легко будет делать 30–40 вязок в минуту. При использовании обычного вязального крючка этот показатель у новичка будет составлять не более 10.

Процесс армирования проводим в следующем порядке:

1. Отбиваем контур фундамента. Натягиваем по краю нить или отчертим маркером.
2. Размечаем месторасположения арматуры, согласно проекта.

Готовый каркас заливаем бетоном. Заливать необходимо беспрерывно, чтобы ранее уложенный бетон не успевал схватываться. В противном случае может произойти расслоение – жидкий бетон, попадая на уже схватившийся, не будет связан с ним. Из-за этого пострадает прочность фундамента и, соответственно, снизится надёжность возведённого здания.

На этом устройство фундамента считается завершённым. Спустя несколько дней, бетон схватится, а через месяц наберёт достаточную прочность для возведения нового дома.

Вот и всё. Теперь вы знаете, как армировать монолитный фундамент, выбирать подходящий материал и проводить необходимые расчёты. А значит, проблем при строительстве наверняка не возникнет.

Укладываем арматуру

Как правильно армировать плиту фундамента?

Выполняя укладку арматурного каркаса в опалубочную конструкцию, необходимо рассчитать все таким образом, чтобы каждый прут после завершения заливки бетона, был укрыт двух- трехсантиметровым слоем раствора. Чтобы выдержать нужные расстояния, применяют специальные фиксаторы из пластикового материала или металлические крепления.

Если длины стержней меньше, чем фундаментная ширина, выполняется внахлест, длина которого должна быть более сорока диаметров рабочего прута.

Если работы по армированию плиты в 300 мм проводятся в предварительно устроенном приямке, то сроки выполнения монтажа сокращаются, и укладка легко выполняется по нужному месту. Правда, имеется определенный недостаток – появляется риск повредить уплотненную подушку или гидроизоляционный слой.

Армирование плитного фундамента с ребрами рекомендуется выполнять следующим образом:

• смонтированный нижний ряд выставляется на подпорки;
• выполняется установка поперечных стержней;
• собирается верхний ряд, соединения со стойками и нижним поясом выполняются вязальной проволокой.

Как лучше крепить?

Фиксация арматурных элементов стального каркаса может осуществляться следующим образом:

• путем использование вязальной проволоки, соединяющей стальные прутки с помощью вязального приспособления;
• методом электрической сварки, позволяющим быстро сварить элементы.

Несмотря на возможность сократить время работ за счёт применения сварки, она вызывает нарушение структуры металла, который теряет необходимую прочность, что может вызвать растрескивание бетонной основы.

Целесообразно применять для формирования каркасной конструкции вязальную проволоку. Армирование фундаментной плиты, выполненное таким образом, обладает повышенной устойчивостью к реакциям почвы, действующим нагрузкам.

Зачем нужно армировать монолитный фундамент?

Материал, из которого возводится монолитный фундамент – это бетон. Для него характерна высокая устойчивость к нагрузкам на сжатие, однако при изгибе или растяжении такой материал весьма непрочен. Если дом опирается на монолитную плиту из бетона, то распределение нагрузки происходит неравномерно. С течением времени, появляющийся изгибающий момент, приводит к разрушению конструкций.

Это весьма опасно, потому для исключения такого негативного влияния на основание используют арматурные сетки или каркасы. После установки арматуры, фундаментная конструкция получает высокие свойства устойчивости к изгибающим нагрузкам, что обеспечивает максимально высокую надежность.

Назначение и особенности

Фундаментная плита является залитой из бетона монолитной конструкцией. Использовать монтаж и оборудование фундамента на основе такой плиты считается одним из самых надежных типов оснований пола, сколько по параметру несущей способности, так и по устойчивости дома к внешней динамической нагрузке по грунту.

В дополнение к вышеперечисленным достоинствам, можно добавить, что оборудование и монтаж цельнобетонной плиты своими руками позволяет оптимальным образом распределить по фундаменту поперечное напряжение дома. Вследствие чего остается минимальный процент опасности образования просадок дома, из-за сезонного пучения почвы.

Виды плитных фундаментов своими руками по грунту имеют только один минимальный но существенный недостаток – высокий процент материалоемкости, так как правильное оборудование монолитной плиты, согласно требованиям СНиП и ГОСТ, требует выбрать и использовать большой процент бетона и арматуры.

Расчет арматуры

Учитывая расчет, что в больших объемах металлическая или стеклопластиковая арматура под фундамент заказывается в тоннах, а на армирование фундамента своими руками требуется использовать большое количество материала, вам понадобится выполнить расчет необходимой длины арматуры, ее диаметр, после чего перевести его в массу.

Для примера возьмем фундаментную плиту габаритами 980*720 сантиметров. Расчет производится по следующему алгоритму:

1. Выполняем расчет необходимого количества арматуры для поперечной укладки (учитывая шаг в 20 см) – 720/20= 36 прутьев длиною в 7.2 м: 36*7.2=259,2 метра на одну сторону каркаса, а поскольку нам нужно две стороны, мы получаем: 259,2*2= 518.4 метра.
2. Расчет арматуры продольной укладки на армопояс для фундамента пола: 980/20=49; 49*9,2=450,8; 450,8*2= 901,6 метров.
3. Общая длина арматуры, которая нам потребуется, составляет: 901,6+518,4= 1420 метров.
4. Учитывая, что один погонный метр арматуры (допустим, 16-го диаметра), равен 1.58 кг, мы получаем: 1420*1,58=2243,6 килограмм арматуры.

Вес арматуры в зависимости от диаметра

Особенности выполнения работ по армированию

Для резки арматуры на прутья необходимого диаметра вам понадобится ручная болгарка, и круг по металлу, диаметром 125, либо 250 миллиметров. Если армирование плитного фундамента выполняется посредством арматуры имеющей средний диаметр 10-12 мм, то целесообразно резать по нескольку прутьев сразу, что несколько ускорит процент подготовительных работ.

Нарезку своими руками можно выполнять поэтапно, шаг за шагом – сперва можно поперечные прутья, затем продольные. Поскольку стандартный размер цельных арматурных прутьев составляет 12 метров, то в большинстве случаев у вас будут остатки по 2-3 метра, которые можно сваривать между собой, и укладывать в центре арматурного каркаса под армирование монолитной плиты.

Учитывайте, что согласно требований СНиП и ГОСТ раскладка и оборудование подразумевает, что армирующий каркас должен быть утоплен в фундаментной плите на глубину как минимум на 5 сантиметров, поэтому прутья необходимо сваривать или резать на 10 сантиметров короче, чем соответствующие размеры плиты.

Часто встречающиеся ошибки при армировании

Нередки случаи ошибок, приводящих к нарушению технологии и сокращению времени эксплуатации. К их числу следует отнести:

• отсутствует полиэтиленовая защитная пленка на поверхности возведенной монолитной плиты (за счет оттока воды при затвердевании бетона поверхность основания излишне высыхает, ввиду чего образуются трещины);
• подготовленная песчано-гравийная подложка не утрамбовывается (перекосы и трещины);
• при формировании опалубочной системы не заделываются трещины, что приводит к вытеканию бетонной смеси и сокращению оптимального уровня воды в растворе;
• отсутствует гидроизоляция поверх оборудованной подложки (снижение уровня воды в залитом растворе);
• прутья арматуры размещаются непосредственно в грунт (коррозия материала наступает в кратчайшие сроки, нарушая целостность конструкции и смысл выполнения армирования основания);
• несоблюдение рекомендаций по габаритам фракций армированных каркасов (образуются пустоты);
• при обустройстве колонных элементов армированные каркасы не скрепляются с прутьями колонн, что приводит к неравномерному распределению нагрузок на возведенный фундамент;
• отсутствие защитного слоя (преждевременная коррозия металлических элементов).

Посмотрите видео, как не допустить ошибки при укладке арматуры и дальнейшей заливке основания.