Какую арматуру закладывают в монолитную плиту фундамента

Зачем производят армирование

В основу фундамента входит бетон, который способен выдерживать сжатие, но при этом имеет низкую прочность при изгибах и растяжениях. При постройке здания на бетонном основании нагрузка по нему будет распределена неравномерно – это способствует возникновению изгибающих моментов. Данная особенность очень опасна для бетонных конструкций, поэтому установка арматуры или армирующих сеток призваны нейтрализовать негативное влияние этих сил. Сочетание бетона, который принимает на себя сжимающие нагрузки с арматурой, воспринимающей изгибы, обеспечит надежность конструкции.

На заметку! Чтобы усилить конструкцию, потребуется арматура из стали, которую необходимо объединить в жесткий каркас. Армирование стены из бетона таким способом повысит прочностные характеристики основания, увеличит эксплуатационные сроки постройки.

Порядок армирования и заливки

Устройство опалубки

Армирование перекрытий начинается с установки опалубки. К опалубке предъявляются следующие требования: она должна выдерживать вес сырой смеси, при этом не деформируясь визуально. Это довольно большая нагрузка, при слое бетона 200 мм она составит 500 кг на квадратный м. Поэтому конструкция опалубки должна быть довольно внушительной. Для щитов можно использовать фанеру толщиной 18…20 мм, для балок, стоек, ригелей использовать брус сечением 100х100 мм.

Можно использовать профессиональную опалубку. Ее преимущества в том, что она рассчитана на высокие нагрузки, в ее комплект входят телескопические стойки, выдерживающие значительный вес и позволяющие регулировать уровень. Это довольно дорогостоящее оборудование, но сейчас можно найти фирму, которая сдает и опалубку, и стойки в аренду.

Схему сборки опалубки легко найти в литературе, а если вы берете профессиональную опалубку, то к ней прилагается инструкция. Главное – после сборки проверить горизонтальность с помощью нивелира или других доступных средств.

Монтаж арматуры

Пластиковые фиксаторы необходимы для создания защитного слоя арматуры в нижней части перекрытия. Армировка делается таким образом: нижний ряд укладываем на фиксаторы – специальные пластиковые опоры высотой 25-30 мм для создания защитного слоя. Стержни кладем с одинаковым шагом, параллельно друг другу. На них кладем следующий ряд под углом 90? и перевязываем вязальной проволокой в каждом пересечении. Затем устанавливаем разделители сеток, сгибаем, связываем с одинаковым шагом. Приведенный здесь чертеж подскажет, с каким именно. Армирование перекрытия по краям дополняется усилениями. На разделители и П-образные усиления укладываются продольные, а затем поперечные прутья арматуры. Верхний уровень готовой арматуры должен быть ниже верхней плоскости опалубки на 25-30 мм. Собранная арматура должна представлять из себя довольно жесткий каркас, выдерживающий без особых деформаций вес человека.

Заливка

После того как армирование будет закончено, можно приступать к заливке. Эту работу лучше всего производить с помощью бетононасоса, обязательно уплотняя смесь при помощи специального глубинного вибратора. Заливку желательно произвести за один раз. При затвердевании бетон дает усадку. Чем быстрее идет высыхание, тем больше усадка, что может привести к появлению микротрещин. Чтобы этого не произошло, в течение 2-3 дней нужно смачивать поверхность твердеющей плиты водой. Делать это лучше всего путем разбрызгивания. Но и в дождливый день производить заливку не стоит, рекомендуется предохранять свежую смесь от осадков. Плита должна сохнуть 30 дней, только после этого можно снимать опалубку.

Технология возведения фундамента

Надежность монолитного основания зависит от качества бетонной смеси и грамотно выполненного усиления. Армирование плитного фундамента – это очень ответственный и сложный процесс, который выполняется непосредственно перед заливкой фундамента. Полностью все работы по изготовлению бетонного основания производят по таким этапам:

• Очищается площадка, и производится разметка.
• Выкапывают котлован нужного размера.
• Формируют дренажную систему.
• Засыпают и уплотняют основу из песка с гравием.

Подушка под фундамент из песка и щебня Источник designwow.ru

• Укладывают гидроизоляцию.
• Собирают и фиксируют опалубку.
• Устанавливают арматурный каркас и производят армирование основания.
• Конструкцию заливают бетоном.

Действующие нормы регламентируют схемы обвязки монолитных фундаментов, которые применяют для постройки различных зданий. Усиленное бетонное основание стальными прутками – залог надежности будущей постройки. Прокладка арматуры улучшит такие характеристики фундамента:

• усиливает прочность монолитного основания, дает способность воспринимать повышенные нагрузки;
• предотвращает риски усадки постройки, которые связаны с недостаточной прочностью основы;
• не допускает деформацию монолитного бетонного основания под воздействиями негативных факторов высокого уровня грунтовых вод.

Этапы строительства армированной фундаментной плиты

Устройство плиты фундамента – процесс достаточно сложный, поскольку вся конструкция отвечает за крепость всего сооружения в дальнейшем. Как сделать армирование плиты фундамента качественно, разберем по пунктам.

Итак, весь процесс можно разделить на следующие этапы:

1. Устройство котлована (при заглубленной конструкции плиты);
2. Укладка и утрамбовка подсыпки из песка;
3. Укладка и утрамбовка подсыпки из гравия;
4. Заливка тонкого слоя бетона;
5. Устройство гидроизоляционного слоя;
6. Установка армирующих сеток;
7. Установка опалубки;
8. Заливка основной плиты;
9. Верхняя гидроизоляция плиты.

• Устройство котлована требуется только в том случае, если фундамент углублен, или проектируется создание цокольного этажа. Небольшое заглубление плиты также добавляет конструкции прочность. Однако необходимость такого способа напрямую зависит от внешних факторов и индивидуальных пожеланий.
• Укладка и утрамбовка подсыпки из песка и гравия необходима для подготовки основания фундамента. Такой подход позволяет избежать неблагоприятного воздействия грунтовых вод и деформации конструкции. Оба слоя должны быть не просто засыпаны, а качественно утрамбованы. Это придаст сооружению дополнительную крепость.
• Заливка тонкого слоя бетона необходима для качественного обустройства гидроизоляционного слоя. Данный слой бетона может быть толщиной около 10 см.
• Устройство гидроизоляционного слоя, как было указано выше, напрямую зависит от наличия грунтовых вод. Однако, какой бы способ не был выбран, стоит подходить к этому этапу очень серьезно, поскольку наличие влаги в фундаменте может привести к необратимым разрушениям, даже самой качественной конструкции.
• Установка армирующих сеток – это наиболее важный этап во всем строительстве фундамента. Именно от качества этой работы зависит крепость сооружения.

Здесь стоит правильно рассчитывать размер ячейки в армирующей сетке, поскольку, чем больше масштаб строительства, тем мельче должны быть ячейки. Определившись с частотой укладки прута, можно приступать к созданию самих решеток.

Прутья между собой можно сваривать или связывать проволокой, но здесь необходимо учитывать класс арматуры. Если арматура имеет класс с маркировкой С, то ее вполне можно сваривать, если же нет, то лучше связывать, поскольку свойства металла других классов теряются при термическом вмешательстве

Также стоит обратить внимание на качество арматуры, она должна быть чистой – без следов грязи и пыли, поскольку наличие загрязнений существенно ухудшает сцепку металла с бетонной массой

Рассмотренный выше вариант описывает армирование монолитной плиты фундамента, однако, существует и другой способ устройства фундамента при помощи армирования плит. Этот способ подразумевает создание фундамента частями и называется ленточным.

Армирование плиты ленточного фундамента производится при помощи отдельных секций армирующих сеток. Однако заливать их лучше разом, чтобы получить монолитный бетон.

Установка опалубки может производиться как до установки армирующего материала, так и после

Главным требованием к этому этапу является хорошее прилегание элементов опалубки друг к другу, поскольку через имеющиеся трещины может происходить вытекание бетонного молока, которое важно для связки бетона. Устанавливать опалубку необходимо очень качественно, чтобы избежать смещения ее частей и деформации фундаментной плиты. Заливка фундаментной плиты должна производиться только после того, как все детали армирующей сетки и опалубки качественно закреплены

Этот процесс очень важен, поскольку от него зависит качество монолита. Всю заливку, даже если площадь достаточно большая, стоит производить непрерывно, иначе есть риск получения слоеной плиты, что сильно скажется на качестве. Перерыв в заливке более одного часа способен негативно повлиять на состояние плиты. Верхняя гидроизоляция плиты является завершающим этапом в строительстве армированных фундаментных плит. Этот этап гарантирует изоляцию от влаги уже не фундамента, а непосредственно здания.

Схема армирования

Когда выполняется армирование плитного фундамента, схема расположения арматуры должна составляться строго по технологии. Кроме того, схемы армирования монолитной плиты перекрытия фундамента, при необходимости, предполагают неравномерный порядок размещения прутков. Участки, где планируется возведение несущих перегородок и колонн дополнительно усиливаются. Такие места называют зонами продавливания. Арматуру укладывают в один слой при толщине железобетонной плиты 15 см и меньше. Если план монолитного фундамента предполагает величину слоя больше 15 см, рекомендуется производить армирование каркасами. Для плитно-свайного фундамента расчеты нужно производить отдельно — в зависимости от расположения и материала свай. В любом случае, чтобы правильно выполнить армирование фундаментной плиты, чертеж надо составлять на основании тщательных предварительных расчетов.

Армирование плиты фундамента по краям и укладка в два ряда Источник ufa.masterdel.ru

Это важно! Всю арматурную конструкцию следует утопить в бетонный раствор примерно на 2-3 см со всех сторон – внизу, вверху, с боков. В противном варианте происходит ускоренный процесс коррозии арматуры, что впоследствии приведет к разрушениям конструкции.

Зоны продавливания

В местах, где об фундамент будут опираться несущие вертикальные конструкции, раскладку следует производить, уменьшив шаги армирования. В случае, когда по основной ширине плиты арматура укладывается через 20 см, значит, под перегородками следует перейти на расстояние в 10 см. Такой метод позволяет предупредить возникновение продавливания и образования трещин.

Если зона сопряжения совпадает с монолитной стеной подвала, глубина закладки будет производиться в соответствии с высотой планируемого помещения. В таком варианте работы ведутся с привязкой основания к стенам.

При армировании фундаментов, рекомендуется производить совместную обвязку каркасов монолитных стен и плиты. Во время заливки фундаментного основания нужно оставить части вертикальных стержней, которые послужат связующими звеньями. Эти концы запускают в основу, производят загиб края, примерно на две части высоты плиты, после осуществляют привязку к основной части каркаса.

После заливки и застывания бетона, вертикальные стержни используют для «привязки» стен к основанию Источник dvamolotka.ru

Чтобы произвести грамотный расчет стройматериалов и армирование плитного фундамента понадобится схема и чертеж. Должны быть внесены данные о шагах между рядами арматуры и ее диаметр.

Способы создания арматурного каркаса

Устройство остова для основания довольно простое, но над его созданием нужно хорошо потрудиться. Существует несколько способов создания каркаса, каждый из них имеет свои особенности, плюсы и минусы, касающиеся исключительно процесса сборки.

Можно воспользоваться одним из следующих вариантов монтажа:

• Поэтапная сборка в котловане. Предполагает создание верхнего и нижнего яруса полосами, когда мастер движется спиной вперед к одной из стен. Работа кропотливая, но позволяет достичь заданной точности.
• Решетка на решетку. Применяется в тех случаях, когда плита имеет небольшую площадь, а стальные конструкции ограниченный вес, чтобы не прогибаться при монтаже. Процедура требует высокой точности в расчетах и аккуратности при стыковке фрагментов.
• Укладка готовых секций. Наиболее простой и эффективный во всех отношениях подход, когда монтаж может быть выполнен даже в одиночку. Суть метода состоит в изготовлении вне котлована секций, которые можно вручную принести и уложить на подпорки или поставить их после укладки. В дальнейшем проводится связывание фрагментов между собой.

В некоторых случаях предусматривается вывод арматуры наружу после заливки. Закладные облегчают крепление несущих конструкций дома к его основанию.

При планировании работ следует заранее предусмотреть технологию соединения прутов и распорок. Сварка может показаться наиболее привлекательным способом, но она имеет свои минусы. При сильном нагревании металл теряет прочность, поврежденный участок быстро ржавеет. Кроме этого, соединение становится жестким, вызывая внутренние напряжения в плите. При использовании проволоки и стяжек происходит незначительный сдвиг металла в процессе заливки и отвердения бетона. В результате этого каркас принимает оптимальное положение в пространстве, исключается появление напряжений.

Какую арматуру лучше выбрать

Стальная арматура изготавливается соответственно ГОСТу 5781-82, с различными типами профиля. Для железобетонных монолитных плит перекрытия используют стержень класса А400. Пруты имеют визуальные отличительные особенности, а именно:

• А 240 – изделие с гладкой поверхностью;
• А 300 – имеет на поверхности периодический профиль с кольцевым узором;
• А 400 – имеется серповидный узор на профиле в форме «елочки».

Важно! Использовать арматуру низких категорий не допустимо.

Требования нормативных документов к материалам для армирования

Как правильно армировать ленточный фундамент, можно узнать, ознакомившись с нормативными документами. Требования, которые необходимо соблюдать при армировании монолитного ленточного железобетонного фундамента, изложены в СНиП 52-01-2003.

Разновидности стальных прутьев, рекомендованных для армирования:

• горячекатаные гладкие или профилированные (Ø=3÷80 мм);
• термомеханически упрочненные профилированные (Ø=6÷40 мм);
• холоднокатаные профилированные или гладкие (Ø=3÷12 мм).

Важно! По сравнению с гладкими, профилированные прутья имеют лучшее сцепление с бетоном: это позволяет значительно увеличить надежность конструкции. Требования к расположению прутьев в армокаркасе для ленточного фундамента:

Требования к расположению прутьев в армокаркасе для ленточного фундамента:

• расстояние между продольными стержнями должно быть не более 0,4 м;
• шаг поперечных фиксирующих элементов должен составлять не более 0,5 м.

Минимальное относительное содержание рабочих продольных прутьев в железобетонном элементе должно составлять не менее 0,1 %.

Для вязки элементов железобетонной конструкции должна применяться только специальная стальная обожженная проволока (Ø=0,8÷1,2 мм).

Видео описание

Работы по укладке арматуры

При укладке армирующей конструкции в опалубку следует рассчитывать все так, чтобы все стержни после заливки были покрыты защитным бетонным слоем в 2-3 см. Для соблюдения необходимого расстояния используют специальные пластиковые фиксирующие элементы, металлические «лягушки или «стульчики».

В случае, когда длина прута короче, чем вся ширина фундамента, делают нахлест не меньше 40 диаметров рабочих стержней. Например, для прута 1,2 см, рекомендованный нахлест 48 см.

Армирование монолитного фундамента в предварительно подготовленном приямке сократит продолжительность работ и поможет без сложностей произвести укладку непосредственно на месте.

Ручная вязка арматуры Источник dostroyka.com

Минусом такого монтажа является риски повреждения уложенной уплотненной подушки и гидроизоляционного материала. Укладку каркаса лучше проводить в таком порядке:

1. Собранный нижний пояс укладывают на подпорки.
2. Устанавливают поперечные прутки.
3. Собирают верхнюю часть конструкции, методом связывания проволокой соединяют стойки и верхний пояс.

Способы и методы вязки арматуры для фундамента

При создании ленточного основания для частного дома, арматура для фундамента играет очень важную роль, она исключает возможность его деформации при сезонных подвижках грунта и обеспечивает целостность.

Каждый металлический каркас в ленточном фундаменте состоит из двух или более горизонтальных ярусов, которые скрепляются между собой поперечными прутьями (поперечины). Все элементы каркаса соединяют друг с другом при помощи электрической сварки или проволоки для вязки арматуры.

Расчет арматуры

Перед тем как приобрести нужное количество арматуры для каркаса, необходимо провести некоторые математические расчеты, которые помогут определиться с количеством материала.

Так же важно учитывать некоторые особенности, такие как:

1. Арматура рифленая (металлические прутья с рёбрами) выдерживает большую нагрузку на горизонтальные конструкции, чем гладкая и обеспечивает лучшее качество сцепления с бетоном;
2. При расчетах нужно учитывать, что каркас не должен упираться в опалубку, а находится на расстоянии 5-10 см от неё. Это позволит защитить металл от воздействия воздуха и влаги. Например, если ширина бетонной ленты фундамента составляет 60 см, то ширина каркаса будет 45-50 см;
3. Гладкие прутья можно использовать в качестве поперечин для поддержания продольных ярусов.

Если планируется постройка одноэтажного дома, то расстояние между поперечными и продольными прутьями составляет примерно 50-55 см. Но если здание будет иметь два этажа или массивную мансарду, то это расстояние сокращается до 20-30 см, что существенно увеличивает расход материала.

Варианты связки прутьев арматуры

Для того чтобы связать все элементы металлоконструкции между собой, применяют монтажную проволоку диаметром 0,8 или 1,2 мм, которую предварительно нарезают на небольшие кусочки по 20-25 см. Монтаж арматуры для фундамента может производиться несколькими способами, в зависимости от применяемого инструмента:

• вязальным крючком для арматуры, этот способ вязки описан ниже;
• специальными хомутами. В этом варианте применяют специальные пластиковые или металлические хомуты одноразового пользования. Так обычно выполняется вязка стеклопластиковой арматуры для фундамента.

Перед тем как вязать арматуру для фундамента, необходимо обеспечить себя защитными перчатками и использовать только исправный инструмент.

Как рассчитать диаметр арматуры

При армировании плитного фундамента, даже по схемам можно сделать примерные расчеты материала. Общую площадь сечения арматуры для монолитного основания в одном направлении берут не меньше 0.3 % от общих показателей сечения фундамента. Если длина стороны плиты меньше 3 м, подойдет диаметр стержня 1 см, при большей длине – 1,2 см. Вертикальные прутки должны быть не менее 6 см. Максимальные размеры изделий 4 см, в практическом применении используют 1.2, 1.4, 1.6 см.

Пример расчета

В исходных данных указана железобетонная поверхность 8х8 м. Рекомендованный размер шага для частных домов 20 см. В данном примере не рассматривается усиление зон, где будут расположены несущие стены. Для определения диаметров следует учитывать, что укладка будет производиться в два ряда. Потому что толщина конструкции превышает 15 см.

Основной формулой, использующейся для определения значений, является : Н = Нф + Нд.

Где: Н — искомое значение (суммарная нагрузка на фундамент); Нф — нагрузка фундамента; Нд — общая нагрузка от строения (нагрузка дома).

Расчет нагрузки дома на фундамент (Нд) Готовые расчеты специалистов: Каркасные строения, с толщиной стен и изоляции не больше 150 мм — до 50 кг/м2; Стены из красного кирпича толщиной до пятнадцати сантиметров — 270 кг/м2; Бревенчатый сруб и стены из массива дерева — около 100 кг/м2; Железобетонные стены до 15 см толщиной — 350 кг/м2; Перекрытия с использованием железобетонных конструкций — до 500 кг/м2; Перекрытия с использованием деревянных балок и утеплителя с плотностью 200-500 кг на метр кубический от 90 до 300 кг/м2; Кровля из различных материалов может давать от 30 до 50 кг/м? (кровля из рубероида и шифера до 50 кг/м2, листовая сталь до 30 кг и черепица до 80 кг.).

Посчитав площадь элементов строения, не сложно найти искомое значение.За временную нагрузку, создаваемую снегом, берут значения от 190 кг/м2 для холодных северных регионов и 50 кг/м2 для южных областей. Нагрузку ветра можно вычислить таким образом: Нв = П х (40 + 15 х Н).

Здесь в формуле: Нв — нагрузка ветра; П — площадь строения; Н — высота дома.

Просуммировав все полученные значения, можно легко определить необходимую величину давления, создаваемую домом в тоннах.

Нагрузка фундамента (Нф)

Нагрузка фундамента Чтобы произвести расчет нагрузки, создаваемой непосредственно фундаментом, нужно воспользоваться следующей формулой: Нф = Vф х Q.

Здесь: Vф — объем фундамента, полученный путем умножения общей его площади на высоту; Q — плотность материалов, используемых при строительстве, данное значение можно получить из таблиц или других справочных материалов. Для свайных фундаментов тоже справедлива эта формула, с той лишь разницей, что полученный результат нужно умножить на количество свай и добавить вес пояса, если он применяется. Вес пояса можно рассчитать умножением его общего объема на плотность использованных материалов. Использование свай в обустройстве фундамента является одним из наиболее приоритетных направлений. Это объясняется тем, что они проникают на глубину гораздо большую, чем промерзание грунта, а значит являются более надежным основанием для любого здания.

Удельные значения нагрузки на грунт Эта величина показывает какое максимальное давление может выдерживать определенная площадь грунта без смещений и проседания. Для разных типов почвы и различных климатических зон удельное давление может быть различным, но в качестве усредненного принимают 2кг/см2.

Подсчитав общую площадь фундамента, которой он контактирует с почвой и умножив его на усредненное удельное давление получим максимально возможную величину нагрузки на грунт.

Ошибки при монтаже армирующей конструкции

Даже мелкие недочеты могут повлечь разрушение фундамента или привести к усложнению процесса бетонирования. Распространенные ошибки при создании каркаса и как их избежать:

• стержни соединенные встык, приведут потере прочности каркасной конструкции;
• при монтаже армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к грунту либо воткнуты в него. Когда произойдет подвижка почвы, арматура врежется в грунт и при таком взаимодействии образуется коррозия металла, а это в свою очередь снизит прочность всего основания;

Для стяжки пола и потолка

Для проведения армирования стяжки потолочного либо напольного типа обычно используют специальную решетку из металла либо сетку.

Для ленточного фундамента

Если требуется произвести армирование фундамента ленточного типа, то применяют сварной либо вязаный вариант в форме квадрата, что состоит из 4-х прутьев арматуры и более. Такой пояс должен быть сделан по всему фундаментному периметру. Такой вариант армировки считается одним из наиболее надежных. Он замечательно противостоит всем типам нагрузок механического типа.

Для колонн и столбов

При необходимости армирования колонн, столбов и такого типа фундаментов применяется вариация предыдущего метода. Вариацией этот метод назван потому, что в прошлом случае все производится горизонтально, а тут все будет происходить вертикально. Чтобы сэкономить металл, для армирования конструкций вертикального типа можно применить один либо несколько стержней, что будут работать лишь на растягивание.

Для масштабных фундаментных плит

Для осуществления армирования масштабных плит для фундамента либо блоков такого типа обычно применяют так называемое «комбинированное» армирование. Иногда его еще называют двойное. Его суть состоит в том, что поначалу производится укладывание решетки из стали либо сетки, после чего внутрь заливаемой конструкции происходит установка армирующего пояса. Причем это происходит по такому же принципу, как в случаях, описанных выше.