Армирование фундаментной плиты. Какая арматура нужна для монолитной плиты фундамента

Если не требуется более сложная конструкция, может быть использована только одна сетка, состоящая из продольных и поперечных стержней. В процессе проектирования специалист разрабатывает схему армирования, что позволяет точно рассчитать количество необходимой арматуры и избежать ошибок при сборке силовой конструкции.

Армирование монолитного фундамента

При выборе фундамента для строительства газобетонных домов стоит учитывать, что спектр решений не так широк, как в случае с каркасными домами. Это связано с тем, что газобетонные блоки довольно чувствительны к изменениям в грунте, поэтому их нельзя устанавливать на металлические или деревянные ростверки, а также на малозаглубленные сборные столбы или винтовые сваи. Наиболее устойчивыми являются монолитные конструкции, особенно сплошные. Далее мы обсудим, как осуществляется армирование плиты фундамента, уделяя внимание нормативным требованиям, которые нужно учитывать.

Фундамент должен быть спроектирован так, чтобы справляться с двумя основными типами нагрузок: сжимающими и растягивающими. Эти нагрузки не должны вызывать разломы, крен, опрокидывание и другие повреждения. Если бы речь шла исключительно о сжимающих нагрузках, то с ними прекрасно справился бы просто бетонный монолит. Однако с растягивающими нагрузками бетон справляется значительно хуже, именно поэтому и требуется использование арматуры для усиления конструкции.

Когда нагрузки на бетон превышают критические значения, начинает работать металлический каркас, который обеспечивает прочность. Качество монтажа этого каркаса существенно влияет на долговечность всего здания, так как на фундамент могут оказывать воздействие силы морозного пучения. При этом нагрузки не являются постоянными и равномерными. На стадии, когда дом уже под крышей, основное давление оказывается на контуре плиты, а не внутри, поскольку помимо веса стен на фундамент начинают давить и нагрузки от крыши.

Стены также испытывают неравномерные нагрузки из-за распоров от стропил. Чтобы погасить эти распорные нагрузки, необходим армопояс, который заливается на верхней части стен. Однако следует учитывать, что его масса добавляет дополнительную нагрузку на фундамент. Существующие нагрузки, особенно в области контура плиты, могут привести к трещинам и разрушениям бетона, если не будет предусмотрено правильное армирование с использованием арматуры.

Какое армирование нужно для плиты фундамента

Принципы армирования плиты зависят от ее конструктивных особенностей. Например, обычная плоская плита для газобетонного дома не должна иметь толщину менее 250 мм и должна армироваться объемным каркасом. Такой каркас обычно состоит из двух уровней рабочей арматуры, которые соединяются между собой поддерживающими элементами – это могут быть как плоские каркасы, так и П-образные хомуты, а также арматурные подставки типа «лягушка».

Учитывая, что на контуре плиты сосредоточено большее количество нагрузок, армирование в этом регионе должно быть более интенсивным. Для повышения статичности конструкции проектировщики могут также предусмотреть дополнительные элементы жесткости, такие как рёбра жесткости, которые могут выступать как вверх, так и вниз.

В этих случаях выступы, имеющие вид ростверка или мелкозаложенного ленточного фундамента, принимают на себя основные нагрузки, для чего они оборудованы собственным армирующим контуром. Таким образом, горизонтальная часть плиты может быть уменьшена в толщине до 150 или даже 120 мм и обладать менее интенсивным армированием.

Каркас в этой тонкой горизонтальной части плиты может не быть объемным, а представлять собой плоскую конструкцию в одном уровне, но он обязательно соединяется с арматурой более выступающих элементов плиты. Например, плиты, спроектированные по шведской технологии (УШП), именно так и структурируют, что прекрасно иллюстрируется на представленном чертеже.

Выбор арматуры

Параметры, такие как количество необходимой арматуры и интервал её расположения, определяются расчетами, так как они зависят от общего объема нагрузок, действующих на фундамент. Традиционно используется стальная арматура, которая может различаться по составу:

Как сделать армирование монолитной плиты

Перед началом работ по созданию плиты, необходимо выполнить несколько подготовительных шагов на объекте:

• Организовать временные подъездные дороги и место для стоянки специализированного транспорта;
• Предусмотреть отвод поверхностной воды, чтобы избежать её накопления рядом с фундаментом;
• Определить и обозначить площадку для хранения арматуры и монтажной оснастки;
• Выровнять и вырыть котлован (если планируется подвал), или неглубокое земляное корыто для поверхностной плиты.

• Доставить на объект арматуру для каркаса и пиломатериалы для опалубки в достаточном количестве, чтобы обеспечить бесперебойную работу минимум в две смены;
• Произвести геодезическую разбивку осей плиты;
• Уложить геотекстиль и выполнить засыпку песчаной подушки для предотвращения вспучивания грунта;
• Залить бетонную подготовку и выполнить наплавную гидроизоляцию, или уложить слой ПВХ-мембраны, на которую будет установлен каркас.

Порядок монтажа опалубки и установки арматуры зависит от того, будет ли сборка каркаса укрупнённой. Если каркас собирается с использованием отдельных стержней, то опалубка устанавливается после завершения сборки, поскольку щиты могут мешать соединению торцов стержней. В противном случае, если остов плиты собирается из сетчатых карт, их удобнее укладывать в готовую опалубку. Крайние элементы каркасов закручиваются к щитам проволокой через отверстия, просверленные в деревянных рейках.

Чертеж, схема армирования

На выбор схемы армирования фундамента влияют следующие характеристики:

1. Толщина плиты. Если данный параметр составляет менее 150 мм, в монолит закладывается один ряд сетки, включающей продольные и поперечные стержни. Если плита более толстая, уровень армирования должен быть два. В любых обстоятельствах необходимо предусмотреть защитный слой бетона — снизу не менее 75 мм, по бокам и сверху — не менее 35 мм. Если под плитой имеется подбетонка, толщина нижнего защитного слоя также может составлять 35 мм.
2. Суммарная нагрузка. Она включает общую массу здания, снеговые и полезные нагрузки, которые могут возникнуть.
3. Тип грунта на участке и его несущая способность. Достоверно выяснить данный параметр можно только на основе проведённых испытаний.
4. Диаметр арматурных стержней. Для плит, одна сторона которых меньше 3 метров, применяется арматура d10 мм. Для остальных плит используется арматура не менее d12 мм.
5. Шаг арматуры в сетках. Установленный шаг зависит от толщины плиты: для плит толщиной до 150 мм он не должен превышать 200 мм; для более толстых плит расстояние между осями рабочих стержней может достигать 400 мм.

Уделите внимание: При выборе шага необходимо учитывать, что расстояние между стержнями не должно превышать толщину плиты более чем в 1,5 раза. В зонах, на которые приходятся наиболее сильные нагрузки, размер ячеек сетки должен уменьшаться вдвое для повышения прочности конструкции.

Расчет диаметра и количества арматуры

П существуют такие параметры, как процент армирования конструкции. Если данный процент оказывается ниже минимально допустимого значения, то монолит будет функционировать как обычный бетон. Чтобы добиться необходимых характеристик железобетона, критически важно обеспечить правильный выбор сечения стержней арматуры. Так, нужно учитывать, что у арматуры имеются свои плюсы, но чтобы их использовать, необходимо учитывать некоторые аспекты работы, такие как высокая стоимость, трудности в труднодоступных местах, проблемы с вязкой стержней большого диаметра и сложности в исправлении допущенных ошибок. Именно по этой причине наличие крючка для вязки всегда должно быть под рукой.

С какой целью выполняют армирование плиты

Армирующий каркас – это необходимый элемент в конструкции фундаментной плиты. Однако многие строители иногда пренебрегают данным этапом, полагая, что бетон самостоятельно способен выдерживать нагрузки. Чтобы понять, почему важно армирование фундамента, необходимо проанализировать его функции. В частности, можно выделить следующие:

• Армирующий каркас увеличивает прочность основания, что позволяет ему противостоять значительно большим нагрузкам, чем плита из обычного бетона.
• Бетон сам по себе обладает высокой прочностью на сжатие, но плохо справляется с изгибами. В этом случае металлические стержни не позволяют бетонной плите сгибаться под воздействием неравномерного давления, что значительно снижает риск неравномерной усадки здания.
• Армирующий каркас предотвращает деформации бетонной плиты при вспучивании и движении грунта. Кроме того, усиленный фундамент становится более устойчивым к резким изменениям температуры и воздействию грунтовых вод. Таким образом, армирование существенно увеличивает срок службы как основания, так и всей конструкции в целом.

Создание армирующего каркаса регулируется специальными нормами, которые содержат рекомендации по правилам и размерам используемой арматуры.

Армирование плитного фундамента

Армировать монолитную железобетонную плиту рекомендуется исходя из предполагаемых нагрузок, так как они могут значительно различаться в зависимости от расположения, например, под несущими стенами, колоннами или в углах.

Схема армирования

Укладка арматуры осуществляется в зависимости от толщины плиты. Если этот параметр не превышает 15 см, то армирование проходит в один слой. Если же он больше, то требуется добавить каркас для усиления монолитной плиты.

Каркас представляет собой равномерную сетку с ячейками одинакового размера. При этом для легких сооружений расстояние между прутками может составлять до 40 см, в то время как для стен из кирпича или бетона этот интервал уменьшается до 20 см.

Общие размеры ячеек не должны превышать толщину плиты более чем в 1,5 раза.

В зонах продавливания, т.е. под несущими стенами, размер ячейки каркасной сетки уменьшается вдвое, что значительно увеличивает надежность как каркаса, так и основания.

Расчет диаметра арматуры

Выбор необходимого диаметра арматурных прутьев для армирования плитного основания является важным шагом. Поэтому нужно предварительно определить, какое сечение стержней будет использоваться.

Для того чтобы установить минимальный диаметр арматуры, применяется следующая методика:

• Сначала рассчитывается сечение плиты, это делается путем умножения её длины на высоту. Например, если длина плиты равна 6 м, а высота — 0,3 м, расчет составит 6*0,3=1,8 м².
• Далее вычисляется допустимая площадь сечения одного прута, для этого общее сечение плиты делится на минимальный процент армирования (в соответствии с регламентом этот параметр равен 0,15%): 1,8 м² : 0,15% = 27 м².
• Затем определяется площадь арматуры в одном ряду: 27 м² : 2 = 13,5 м².
• После этого вычисляется минимальное сечение на основе длины плиты и шага между прутьями: 13,5 м² : 31 см = 0,43 м².

Для определения диаметра арматуры в соответствии с ее сечением можно обратиться к ГОСТ 5781.

В общем, опытные строители рекомендуют следующие значения: при длине фундамента до 3 метров следует использовать прутья диаметром 10 мм. Если размеры больше, рекомендуется применить более толстые элементы диаметром до 12 мм. В большинстве случаев строители предпочитают арматурные прутья диаметром от 12 до 16 мм. Также обратите внимание на лимиты: максимальный диаметр арматуры не должен превышать 4 см.

Расчет количества арматуры

Определение необходимого количества арматуры осуществляется по довольно простой формуле. Рассмотрим, к примеру, армирование плиты размером 8*8 метров.

1. Сначала с учетом стандартного размера ячеек 0,2 м, вычисляем количество стержней: 8 м : 0,2 м = 40.
2. К полученному числу следует добавить один стержень, что составит 41 прут.
3. Для формирования сетки также необходимы перпендикулярные штыри, поэтому полученное значение умножаем на два: 41 * 2 = 82.
4. Так как каркас состоит как минимум из двух слоев, удваиваем и это значение: 82 * 2 = 164.
5. Таким образом, для армирования плиты размером 8 * 8 метров необходимо 164 прута.
6. Поскольку стандартная длина арматурных прутьев равна 6 метров, нам следует узнать общий метраж арматуры: 164 * 6 = 984 м.
7. Количество вертикальных соединительных прутьев определяется аналогичным образом. Если соединение производится в местах пересечения горизонтальных стержней, то получаем: 41 * 41 = 1681.
8. Теперь нужно рассчитать длину соединительных стержней. Учитывая, что высота монолитной плиты составляет 20 см, а расстояние от каркаса до верхней и нижней части основания должно составлять не менее 5 см, определяем длину стержня: 20 см — 5 см — 5 см = 10 см.
9. Теперь можно определить общий метраж соединительных стержней: 1681 * 0,1 = 168,1 м.
10. В конце складываем все данные для получения общего результата: 984 м + 168,1 м = 1152,1 м.