Схемы армирования фундаментных плит

Плитный фундамент: плюсы и минусы

Плитный фундамент — представляет собой монолитное бетонное армированное основание или нескольких независимых, но соединенных между собой железобетонных плит, располагающихся под коробкой здания.

Его главным преимуществом является самый низкий показатель удельного давления на грунт, то есть происходит равномерное распределение нагрузки на подстилающую поверхность, внезависимости от типа вышележащей конструкции. Таким образом, получается, что сооружения на монолитном фундаменте можно строить практически на всех видах почв, в том числе на сложных грунтах, сильнопучинистых и с высоким уровнем залегания подземных вод.

В силу своих качественных характеристик, плита применяется повсеместно при строительстве, как для легких построек из газо- пенобетона и дерева, так и при сооружении массивных многоэтажных конструкций из кирпича. Тем не менее использование этого типа основания не всегда оправдано, особенно если есть возможность создания более простых типов фундамента, например ленточного или свайного.

Суть проблемы заключается, в том что при увеличении массы дома, соответственно увеличивается толщина платформы, и следовательно непропорционально сильно возрастают затраты на материалы. В некоторых случаях, стоимость основания может превысить стоимость дома.

Поэтому перед тем, как выбрать определиться с типом фундамента для частного дома нужно провести подробную геолого-гидрологическую экспертизу подстилающего грунта, а для этого, желательно, воспользоваться помощью профильных организаций.

Подводя итог, необходимо отметить, что если вы все же настоятельно решились обзавестись плитным фундаментом, готовьтесь потратить значительную сумму денег. Однако взамен вы получите уверенность в будущем, при соблюдении остальных правил строительства и ухода, дом гарантировано простоит эксплуатационный срок.

Как армировать фундаментную плиту?

Прежде чем приступить к армированию, необходимы подготовительные процедуры. Арматура из стали не должна иметь жировой пленки или следов коррозии, потому что даже незначительное загрязнение уменьшают сцепление с бетоном, а это значит, что вся конструкция получится не особо прочной.

Армировать фундаментную плиту можно готовой сеткой марки Ж100 III, Ж 8А III сделанной на предприятии, либо изготавливают ее из прутков прямо на месте. Обычно используют сетку с диаметром прута в пределах 5-6 мм и сечением 15х15 мм. Если же используются отдельные прутки, что происходит значительно чаще, то их размещают с интервалом от 20 до 40 мм. Это расстояние называют шагом, и оно напрямую зависит от проекта: чем выше тяжесть здания, тем меньше промежутки.

Прежде чем начать процесс укладки арматуры на гидроизоляционный материал, расположенный на дне котлована, необходима установка распорок, которые должны иметь плоскую форму. Для них используется изделия из искусственного материала в виде кольца, рельса, а лучший вариант – специально созданные для этой цели тарельчатые фиксаторы. Высота распорок выбирается таким образом, чтобы готовый арматурный каркас при бетонировании располагался ниже верхнего уровня фундаментной плиты минимум на сантиметр, но при этом расстояние до него снизу не должно быть меньше 50 мм. Таким образом, сверху создается защитный слой, если же арматура будет возвышаться над готовой плитой, то в таких местах возможен излом.

Когда будет полностью собрана нижняя сетка, к ней привязывают соединители, для которых чаще всего используют ребристую арматуру. Они должны иметь одинаковую длину и готовятся заранее. Затем приступают к следующему этапу – созданию второй сетки, по аналогии с первой. При выполнении работ необходимо создание зазора в 50 мм между каркасом и опалубкой. На этом работы по созданию каркаса заканчиваются, остается только закрепить его надежно и приступать к заливке бетона.

Выполнить все необходимые работы профессионально и недорого могут специалисты компании “Проект”. Работаем мы в Москве и Подмосковье, знаем все особенности создания фундаментных плит не только в теории, но и имеем достаточный опыт создания подобных сооружений.

Особенности поперечного армирования фундаментной плиты

При создании фундаментной плиты кроме горизонтальной арматуры нужна еще и поперечная, которая необходима для того, чтобы воспринимать усилия от продавливания и других вертикальных нагрузок. Чаще всего ее устанавливают в местах, где располагаются колонны или простенки. Отсутствие поперечной арматуры может вызвать моментальное разрушение здания. В случае если высота плиты превышает 150 мм, то в ней обязательно выполняется поперечное армирование фундаментной плиты.

Для этого вида усиления плиты чаще всего используют гладкие стержни с диаметром от 6 до 8 мм или сетка, изготовленная из плетеной или полосовой стали. Шаг между элементами не должен превышать 300 мм, а точная его величина рассчитывается в соответствии со СНиПом. Специалисты рекомендуют поперечное и вертикальное армирование фундаментной плиты выполнять в виде единого хомута, при этом продольные элементы располагают внутри единого каркаса. В этом случае реже возникают трещины в бетоне, а стержни закрепляются в нужном положении.

Особенности конструкции

Фундаментная плита сооружается на пучинистых грунтах, которые отличаются высоким содержанием глины, суглинков, песчаных прослоек. Такое основание не только выгодно с экономической точки зрения, но и надежно. Для создания плитного фундамента необходимо не только подготовить площадку в соответствии с проектом и выполненной разметкой. Нужно сделать качественную гидроизоляцию и выполнить армирование прутами, сечение которых подбирают в соответствии с особенностями строения.

От выполнения сварочных работ в ходе армирования монолитной плиты фундамента необходимо отказаться, так как места сварных швов подвержены коррозии. Выбор арматуры для плитного фундамента основан на особенностях грунта, данных о массе будущей постройки, нагрузках, которые предстоит выдержать основанию. Чертеж, в соответствии с которым и будут проводиться работы, делается и изучается еще на стадии разработки проекта.

Для создания арматурного каркаса монолитной фундаментной плиты используют стержни из закаленной стали, оснащенные специальными ребрами. Это обеспечивает высокий уровень надежности сооружения и качественное сцепление с бетоном. Сетка каркаса представляет собой двухуровневую конструкцию, надежность которой гарантируют вертикальные перемычки (утки), сделанные из гладких арматурных прутов, сечение которых составляет 12 мм.

Прежде чем приобрести арматуру для плитного фундамента необходимо выполнить расчет количества стержней, требуемого для создания сетки поперечной и продольной укладки:

Шаг укладки – 20 см.
Ширина плиты – 7 м 20 см.
Количество прутов – 720 : 20 = 36 шт.
Шаг укладки – 20 см.
Длина основания – 9 м 80 см.
Количество прутов – 980 : 20 = 49 шт.

Размер ячейки армирующей сетки – 15х15 см, но при необходимости обеспечить обход коммуникаций этот размер увеличивают, и шаг между прутами составляет 20 см.

Расчет верен при использовании стержней для армировки длиной 720 см и 920 см.

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.

Какая бывает арматура

Для разного типа оснований с различной степенью нагрузки используется необходимый тип арматуры. Давайте разбираться, из каких материалов может быть арматура.Дальше будет много СНиПов, цифр и технических обозначений, но вы не пугайтесь. Просто примите, что все эти данные необходимы, если хотите, чтобы ваше здание имело долгую жизнь.

Стальная арматура

Изготавливается из углеродистой (состоит из железа и углерода, легирующие элементы присутствуют в очень малых количествах) и низколегированной стали (сплав железа и легирующих элементов, таких как никель, медь, титан, ванадий и т.д. Содержат до 0,25% легирующих элементов). Низколегированная сталь обладает лучшими механическими характеристиками и более устойчива к коррозии.

По типу производства арматура бывает:

Холодного проката. Производится холодным методом, для этого нужна более пластичная сталь. В классовом делении имеет маркировку В.
Сталь горячего проката. Проходит обработку на высоких температурах, отлично сваривается. Маркируется буквой А. Чаще всего используется в частном домостроении.
Канатная сталь. Маркируется буквой К. Это свитый арматурный канат, состоит из группы проволок. Чаще всего используется семипроволочный канат. Отличная сцепка с бетоном.

По типу поверхности арматура делится:

Гладкая. Не подходит для возведения фундамента, так как из-за гладкой поверхности хуже сцепляется с бетоном. Можно использовать для стяжки пола или для возведения стен.
Ребристая арматура с кольцевым профилем. Отлично сцепляется с бетоном, но постепенно теряет прочность сцепления при многократном нагружении.
Ребристая арматура с серповидным профилем. Хуже сцепляется с бетоном, нежели чем с кольцевым профилем. Но из-за особенности профиля выносливость конструкции выше, так как лучше восприимчивость к периодически повторяющимся нагрузкам.
Ребристая арматура с комбинированным профилем. Профиль разработан для арматуры А500СП.

Виды арматуры

Классы прочности арматуры:

Устаревшие маркировки класса арматуры по ГОСТ 5781-82: А-I, А-II, А-III, А-IV, А-V, А-VI.

Современные обозначения класса арматуры: А240, А300, А400, А500, А600, А800, А1000.

Буква А в начале маркировки указывает на стержневую арматуру
Маркировка буквой В в начале означает, что это проволока
Буква К в начале означает, что это канатная арматура
Маркировка буквами Ат в начале – это термически упрочненная арматура. У такой арматуры повышена прочность и стойкость к коррозии.
Буква К после цифр означает, что арматура устойчива к коррозии
Буква С в конце после цифр говорит о том, что эту арматуру можно сваривать

Классы прочности арматуры

Более подробные маркировки можно посмотреть в ГОСТ 34028-2016 Прокат арматурный для железобетонных конструкций.

Композитная полимерная арматура (АКП)

Виды АКП:

стеклокомпозитная (АСК);
базальтокомпозитная (АБК);
углекомпозитная (АУК);
арамидокомпозитная (ААК);
комбинированная (АКК)

Вид АКП следует выбирать с учетом условий эксплуатации конструкции, характера их нагружения и экономических показателей. Более подробно можно изучить Изменение №1 к СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции.

АКП изготавливается на основе пластиков. Стоит дороже стальной арматуры. Из плюсов композита можно выделить то, что она не проводит ток, значительно меньше весит, абсолютно не боится коррозии. В частном домостроении пока используется редко. Но так ли важны эти плюсы в частном домостроительстве?

В видео сравнение композитной арматуры со стальной

Как вязать арматурную сетку самостоятельно

Нижеследующая пошаговая инструкция даст возможность узнать, как правильно сделать каркас и обеспечить фундаменту нужные свойства. Проще всего готовая арматура для ленточного фундамента вяжется на земле. Вне конструкции создаются прямолинейные участки сетки, а вот вязка углов осуществляется после опускания каркаса в траншею.

Сначала нужно нарезать куски прутьев. Начинать вязку лучше с наиболее короткого участка фундамента, чтобы получить немного опыта. Резать нужно по минимуму, стараясь использовать всю длину рабочих прутов. Если в качестве примера взять ленточный фундамент шириной 40 сантиметров и высотой 120 сантиметров, то показатели получаются следующие.
Со всех сторон металл заливается слоем бетона толщиной минимум 5 сантиметров. Чистые размеры каркаса по высоте – максимум 110 сантиметров, ширине – 30. Прибавляем для вязки по 2 сантиметра по обеим сторонам на нахлест. Получается, что заготовки для горизонтальных перемычек должны быть длиной около 34 сантиметров, вертикальных – около 144 сантиметров. Это для высоких фундаментов, но обычно используют основание высотой около 80 сантиметров.
На ровную площадку кладут 2 прута, на расстоянии 20 см от торцов по обеим крайним сторонам вяжут горизонтальные распорки: складывают вдвое проволоку, просовывают под местом крепления и затягивают прокручиванием крючка.
На расстоянии около 50 сантиметров по очереди крепят все горизонтальные распорки, конструкцию откладывают в сторону, делают еще одну такую же – это нижний и верхний каркасы, которые нужно связать вместе: приспособить упоры для обеих сеток между прутками и по вертикали по торцам по 2 распорки, прикрепить остальные куски. Аналогично нужно сделать со всеми прямыми участками конструкции.
Потом на дно траншеи укладывают подкладки высотой минимум 5 сантиметров, устанавливают правильно боковые подпорки, сетку. Теперь нужно провязать каждый угол и стык, создав единый каркас. Нахлест торцов стержней должен быть равен минимум 50 диаметрам прутков.
Дальше привязывают нижний поворот, крепят вертикальные стойки, к ним – верхний каркас. Потом по всем поверхностям опалубки нужно проверить расстояния, отступы, нахлесты в местах соединений, чтобы все было сделано правильно и четко.
Соединение стержней по длине проблем обычно не вызывает, а вот крепление частей каркаса в углах нужно делать в соответствии с установленными нормами. Способов существует два: между двумя перпендикулярными конструкциями либо в точке примыкания стены к другой.

Технологии вязки углов:

https://youtube.com/watch?v=hITZtNZxanM

1) Жесткое лапкой – в конце каждого прута под прямым углом вяжут лапку длиной минимум 35 диаметров стержня, соединяют загнутую часть к перпендикулярному участку. Так крепят внешние стержни каркаса стены с внешними прутами другой, в то время, как внутренние привариваются также ко внешним.

2) Г-хомуты – вместо лапки берут хомут длиной минимум 50 диаметров арматуры, одной стороной крепят к каркасу одной стены, вторую крепят с перпендикулярной. Внешние прутья соединяются с внутренними, шаг хомутов составляет ¾ высоты стены.

3) П-хомуты – для одного угла нужна установка двух П-образных хомутов длиной минимум 50 диаметров арматуры, каждый приваривают к одному перпендикулярному стержню и двум параллельным.

Примыкания создаются с использованием аналогичных способов крепежа.

Рассчитываем количество арматуры

Для возведения монолитных основ обычно применяются прутья диаметром не меньше 10 мм. Чтобы рассчитать необходимое количество материала, достаточно знать следующие показатели:

Стандартная длина армирующих прутьев составляет 6 м.
На стыках стержней перехлест должен составлять не менее 0,4-0,6 м.
Арматура с ячейками 15 х 15 или 20 х 20 см, укладывается 2 слоями.

Исходя из этого довольно просто рассчитать сколько материала потребуется. Допустим, мы укладываем плиту высотой 400 мм, длиной 4000 мм и шириной 6000 мм. При этом применяется арматура диаметром 12 мм. В этом случае нам потребуется 500 м прутьев. В горизонтальном армопоясе получится 21 ряд стержней, а в вертикальном – 31.

Более точный объем материала зависит от конкретного проекта. Поэтому для правильного расчета и укладки арматуры в плитный фундамент стоит дополнительно изучить СП 50-101-2004 пункты 5 и 12.5, где перечислены все требования, предъявляемые к сооружениям этого типа.

Дополнительно потребуется приобрести специальную вязальную проволоку, с помощью которой будут скрепляться стрежни армопоясов. Ее объем зависит от количества стыков каркаса. Зная эти данные можно легко рассчитать, сколько проволоки потребуется для работы. Обычно один кусок вязального материала составляет 30 см (для прочности он складывается в 2 раза).

Полезно! Стержни можно сварить, однако такая конструкция будет отличаться меньшей прочностью.

Чаще всего при вязке арматуры для плитного фундамента используется термически обработанная катанка диаметром 1,2 – 1, 4 мм, она подходит для прутьев размером от 8 до 12 мм.

Полезно! Если приобрести более толстую проволоку, то будет очень сложно формировать из нее узлы. Очень тонкая катанка может порваться в процессе вязки нарезанных прутков.

Требования

Расчеты арматурных материалов и схемы армирования выполняются в соответствии с правилами функционирующего СНиПА 52-01-2003. Сертификат имеет конкретные правила и требования, которые необходимо выполнять при армировании ленточного фундамента. Главнейшими показателями прочности бетонных сооружений являются коэффициенты сопротивляемости на сжатие, растяжение и поперечный излом. В зависимости от установленных стандартизированных показателей бетона подбирается определенная марка и группа. Выполняя армирование ленточного фундамента, определяется тип и контролируемые показатели качества арматурного материала. По ГОСТу допускается использование горячекатаной строительной арматуры повторяющегося профиля. Группа арматуры выбирается в зависимости от предела текучести при предельных нагрузках, она должна обладать пластичностью, стойкостью к ржавчине и низким температурным показателям.

Правила армирования ленточного фундамента

Рабочие стержни должны соответствовать минимум классу А400.
Сварка для соединения прутьев не используется из-за вероятности ослабления сечения элемента.
По углам каркас связывается, не сваривается.
Гладкую арматуру лучше не брать даже для хомутов.
Слой внешнего защитного бетона должен составлять минимум 4 сантиметра, что станет гарантией эффективной защиты от ржавчины.
В продольном направлении прутья в каркасе соединяют с нахлестом, равным минимум 25 сантиметрам и хотя бы 20 диаметрам стержней.
Нормы требуют, чтобы при частом расположении металлических прутьев заполнитель в бетонном растворе был не очень крупным и не застревал между прутьями.
Как правильно укладывать арматуру в траншею – это можно сделать двумя способами: создать каркас вне фундамента или прямо в траншее. Способы армирования практически равноценны, но для работы в траншее придется привлечь кого-то, в то время, как сооружение каркаса отдельно на объекте может исполняться самостоятельно.
Вязка осуществляется специальным крючком или вязальным станком.

Многие задаются вопросом, какая проволока идет на вязку – ответ прост: мягкая тонкая проволока не очень высокого уровня прочности. Ее нужно хорошо натягивать, прочный узел получается за 2-3 оборота крючка.
Напуск (расстояние от края прута до точки вязки) должен быть равным минимум 5 сантиметрам.
Все проволочные соединения должны быть максимально плотными, без свободного места между хомутами и каркасом, двигаться не должен никакой элемент.

Технология армирования фундаментной плиты

Хотя армирование фундаментной плиты — не такое простое и достаточно трудоемкое дело, но при желании это можно сделать и своими руками. Для этого необходимо приложить некоторые усилия, а также придерживаться установленных правил.

Перед началом работ нужно подготовить арматуру (вначале производят расчеты по ее количеству), а также проволоки для связывания арматуры. Прутья не должны иметь ржавчины и деформации, а еще нужно знать, что армирование выполняется двумя слоями, первый монтируется в 5 см от грунта, а второй немного ниже уровня опалубки.

Для вязания прутьев лучше всего использовать специальный крюк или же пистолет для вязки арматуры, иногда для более тяжелых стен используют сварку

Не забывайте, что важно правильно зафиксировать углы, а как будет укладываться арматура — на углах, будут гнутые или прямоугольные элементы, большого значения не имеет. Арматура лучше всего подходит с поперечным сечением, то есть ребристая

Перед началом армирования нужно подготовить все необходимые инструменты и материалы:

металлическая ребристая арматура диаметром 12 -16 см;
крюк для связывания прутьев;
стальная проволока от 4 до 8 мм;
кусачки;
моток ниток, для начального крепления.

Армирование фундаментной плиты

Арматура в фундамент в этом случае укладывается неравномерно. Необходимо усилить конструкцию в местах наибольшего продавливания. Если толщина элемента не превышает 150 мм, то армирование для монолитной плиты фундамента выполняется одной сеткой. Такое бывает при строительстве небольших сооружений. Также тонкие плиты используются под крыльца.

Для жилого дома толщина фундамента обычно составляет 200—300 мм. Точное значение зависит от характеристик грунта и массы здания. В этом случае арматурные сетки укладываются в два слоя друг над другом. При монтаже каркасов необходимо соблюдать защитный слой бетона. Он позволяет предотвратить коррозию металла. При возведении фундаментов величина защитного слоя принимается равной 40 мм.

Диаметр армирования

Перед тем как вязать арматуру для фундамента, потребуется подобрать ее сечение. Рабочий стержни в плите располагаются перпендикулярно в обоих направлениях. Для соединения верхнего и нижнего ряда используют вертикальные хомуты. Общее сечение всех прутов в одном направлении должно составлять не менее 0,3% от площади сечения плиты в этом же направлении.

Пример армирования

Если сторона фундамента не превышает 3 м, то минимально допустимый диаметр рабочих прутов назначается равным 10 мм. Во всех остальных случаях он составляет 12 мм. Максимально допустимое сечение — 40 мм. На практике чаще всего используют стержни от 12 до 16 мм.

Перед закупкой материалов рекомендуется посчитать массу необходимой арматуры для каждого диаметра. К полученному значению прибавляют примерно 5 % на неучтенные расходы.

Укладка металла по основной ширине

Схемы армирования монолитной плиты фундамента по основной ширине предполагают постоянные размеры ячейки. Шаг прутьев принимается одинаковым независимо от расположения в плите и направления. Обычно он находится в пределах 200—400 мм. Чем тяжелее здание, тем чаще армируют монолитную плиту. Для кирпичного дома рекомендуется назначать расстояние 200 мм, для деревянного или каркасного можно взять большее значение шага

При этом важно помнить, что расстояние между параллельными прутами не может превышать толщину фундамента более чем в полтора раза

Обычно и для верхнего, и для нижнего армирования используют одинаковые элементы. Но если есть необходимость уложить пруты разного диаметра, то те, которые имеют большее сечение укладывают снизу. Такое армирование плиты фундамента позволяет усилить конструкцию в нижней части. Именно там возникают наибольшие изгибающие силы.

Основные армирующие элементы

С торцов вязка арматуры для фундамента предполагает укладку П-образных стержней. Они необходимы для того, чтобы связать в одну систему верхнюю и нижнюю часть армирования. Также они предотвращают разрушение конструкции из-за крутящих моментов.

Зоны продавливания

Связанный каркас должен учитывать места, в которых изгиб ощущается больше всего. В жилом доме зонами продавливания будут участки, в которых опираются стены. Укладка металла в этой области осуществляется с меньшим шагом. Это значит, что потребуется больше прутов.

Например, если для основной ширины фундамента использован шаг 200 мм, то для зон продавливания рекомендуется уменьшить это значение до 100 мм. При необходимости каркас плиты можно связать с каркасом монолитной стены подвала. Для этого на этапе возведения фундамента предусматривают выпуски металлических стержней.

Сплошная плита

Толщина перекрытия чаще всего принимается равной 200 мм. Армирующий каркас в этом случае включает в себя две сетки, расположенные друг над другом. Такие сетки нужно связать из стержней диаметром 10 мм. В середине пролета устанавливают дополнительные пруты усиливающей арматуры в нижней части. Длина такого элемента назначается 400 мм или более. Шаг дополнительных прутов принимают таким же, как шаг основных.

В местах опирания нужно тоже предусмотреть дополнительное армирование. Но располагают его в верхней части. Также по торцам плиты нужны П-образные хомуты, такие же как в фундаментной плите.

Пример армирования плиты перекрытия

Расчет армирования плиты перекрытия по весу для каждого диаметра стоит выполнить до закупки материала. Это позволит избежать перерасхода средств. К полученной цифре прибавляют запас на неучтенные расходы, примерно 5%.

Вязка арматуры монолитной плиты

Для соединения элементов каркаса между собой пользуются двумя способами: сварка и связывание. Лучше вязать арматуру для монолитной плиты, поскольку сварка в условиях строительной площадки может привести к ослаблению конструкции.

Для выполнения работ используют отожженную проволоку, диаметром от 1 до 1,4 мм. Длину заготовок обычно принимают равной 20 см. Существует два типа инструмента для вязания каркасов:

Второй вариант существенно ускорят процесс, снижает трудоемкость. Но для возведения дома своими руками большую популярность получил крючок. Для выполнения задачи рекомендуется заранее подготовить специальный шаблон по типу верстака. В качестве заготовки используют деревянную доску шириной от 30 до 50 мм и длинной до 3 м. На ней делают отверстия и углубления, которые соответствуют необходимому расположению арматурных прутов.