Укладка арматуры в плитный фундамент

Укладка арматуры в плитный фундамент

Армирование фундаментной плиты, выполненное в строгом соответствии со СНиП и другими требованиям технологического процесса, обеспечивает высокую прочность и надежность основания постройки. Фундаментная плита – монолитная конструкция, отличающаяся высоким уровнем устойчивости к различного рода нагрузкам. Сооружение данной конструкции позволяет равномерно распределить эти нагрузки по всему основанию строения. Одно из главных преимуществ данной конструкции – точное распределение поперечного напряжения.

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.

Плитный фундамент своими руками – армирование

Плитный фундамент представляет собой цельную железобетонную конструкцию, толщина которой 100 мм и более, располагающуюся под всей площадью здания. Он может быть двух видов: мелкозаглубленный – при его устройстве снимается только плодородный слой земли; заглубленный – в этом случае нужен котлован для цокольного этажа или подвала.

1 Подготовка основания под плитный фундамент

• Предварительно утрамбованный грунт, засыпается крупным щебнем слоем 150-200 мм, для отвода грунтовых вод.
• На данном этапе необходимо предусмотреть деревянный короб или трубу большого диаметра для прокладки коммуникаций.
• На дренажный слой укладывается песчано-гравийная подушка высотой 150 мм и тщательно утрамбовывается.
• Далее необходимо положить цементную стяжку без армирования слоем в 50 мм. Она нужна для защиты гидроизоляции от повреждений острыми гранями камешков гравия.
• Гидроизоляция составляется из рулонных материалов, стыки которых герметизируются битумными мастиками или клеями. Гидроизоляция должна выступать за пределы контура фундамента на 0,5 м.
• Далее желательно уложить один или два слоя утеплителя. В качестве утеплителя рекомендуется использовать экструдированный пенополистирол XPS.
• Теперь подходит очередь установки опалубки. Делать ее можно из листов ОСБ, ДСП, фанеры, обрезных досок. Внутреннюю поверхность опалубки можно проложить листами утеплителя, это защитит опалубку от налипания бетона и обеспечит утепление фундамента с боков.

2 Выбор арматуры

Для плитного фундамента может применяться металлическая или полимерная арматура. Стальную следует использовать класса А400 или А300, имеющую периодический профиль для лучшей адгезии с бетоном. Полимерная также должна иметь ребристую поверхность. Диаметр прутов рассчитывается исходя из предполагаемой нагрузки на фундамент, рекомендуется использовать не менее 12 мм.

3 Установка арматурного каркаса

В плитном фундаменте возникают сжимающие и растягивающие нагрузки в нижней и верхней плоскости. Поэтому, для компенсации этих напряжений используется каркас с двумя горизонтальными армирующими поясами, соединенными вертикальными прутами. Арматурный пояс — это решетка из продольных и поперечных прутков, в местах пересечения сваренных или связанных проволокой.

Ячейки решетки должны быть больше камней щебня, наполняющего бетон и больше рабочей насадки виброинструмента. Обычно, при использовании прутов диаметром 12-16 мм и поперечной высоте h до 150 мм, ячейка принимается размером 200 на 200 мм. При поперечной высоте свыше 150 мм размер ячейки выбирается как значение 1,5h либо 400 мм. Также действует правило, когда площадь сечения арматуры по одному из направлений не должна быть меньше 0,3% от площади сечения фундамента.

На пример, проектируем плитный фундамент размером 6×8 метров, высотой 0,2 м. – площади сечения сторон составят 1,2 и 1,6 м2 соответственно.

Площадь сечения арматуры на каждую из сторон должна быть не менее: 1,2/100*0,3 = 0,0036 м2

1,6/100*0,3 = 0,0048 м2

Найдем площадь сечения арматуры по двум вариантам, для 12 и 16 мм:

Данный расчет удобно выполнить с помощью калькулятора

Площадь сечения d12мм составит 0,000113 м2

Количество прутков для короткой стороны составит:

0,0036/0,000113=31,85 шт. Округлим в большую сторону – 32 шт., по 16 шт. на верхний и нижний ряд.

Для длинной стороны:

0,0048/0,000113=42,28, округлим в большую сторону для приведения к четному числу – 44 шт. Соответственно по 22 прута на нижний и верхний ряд.

Рассчитаем максимальный шаг сетки: (6м – 0.1м) (толщина защитного слоя бетона с каждой стороны)/16=0,37м.

Для варианта с арматурой d16:

Площадь сечения арматуры d16мм составит 0,000201 м2

0,0036/0,000201=17,91м, по 9 на верхний и нижний ряд.

Максимальный шаг сетки: (6м – 0.1м) (толщина защитного слоя бетона с каждой стороны)/9=0,65м, что превышает максимально допустимый шаг 0,4 м.

Тогда для шага 0,4м количество прутков d16 по одному ряду составит: 5,9/0,4=14,75 (15)шт.

Посчитаем металлоемкость продольной арматуры без учета анкеровки по одному (меньшему) сечению фундамента:

Масса 1 погонного метра арматуры d12 составляет 0,888кг, а d16 – 1,58кг,

Для меньшего сечения фундамента L арматуры = 8-0,1 (защитный слой бетона)=7,9м.

Масса арм. d12: 44×7,9×0,888=309кг

Масса арм. d16: 30×7,9×1,58=375 кг.

Предварительно можно сделать вывод, что в данном случае экономически целесообразным будет использование d12.

В целях предотвращения растрескивания защитного слоя бетона, анкеровку арматуры, находящейся в его области целесообразно выполнить отгибом, параметры которого приведены на рисунке:

В местах, где планируется размещение стен и перегородок, можно уложить дополнительные пруты. На торцах прутки верхнего и нижнего поясов соединяются П-образными элементами, согнутыми из арматуры того же диаметра.

Нижний пояс арматуры должен быть поднят над уровнем утеплителя или гидроизоляции не менее чем на 30 мм. Для этого используются специальные пластиковые подкладки – «стульчики» с расходом 5-10 шт. на квадратный метр, но можно подложить и кирпичи.

Изображение «стульчика»

В соответствии с СП 52-101-2003 арматурный каркас не должен доходить до опалубки на 50 мм со всех сторон. После заливки арматура полностью должна быть скрыта в массиве бетона. Иначе коррозия может привести к образованию трещин в плите.

4 Способы соединения прутов арматуры

Какой способ соединения лучше, сварка или связывание проволокой? На этот вопрос ответить довольно просто. Оба способа имеют свои достоинства и недостатки.

Готовые сварные арматурные решетки имеют большую прочность, чем вязаные. При монтаже можно уложить без затрат значительную площадь арматурного пояса. Но при сборке решеток на объекте, возникают трудности:

• Чрезмерный нагрев прутка в точке сварки, ведущий к изгибу;
• Возможность прожигания гидроизоляции искрами и каплями расплавленного металла;
• Ухудшение прочностных характеристик металла из-за отпуска в месте сварки и несоответствия сварных стыков ГОСТ 14098-2014;
• Необходимость организации сварочного поста вдали от коммуникаций.

Связывание прутов проволочными хомутами позволяет надежно закреплять их в решетке. Также, проволока оставляет некоторую свободу арматуре, что позволяет избавиться от предварительных напряжений. Но есть и некоторые недостатки:

• Даже с применением специальных пистолетов процесс является трудоемким;
• Затраты времени на сборку каркаса значительно увеличивают сроки строительства.

Каркас из полимерной арматуры собирается на проволочных связках или на полимерных быстрозатягивающихся стяжках. Очень удобны в монтаже полимерные арматурные решетки, которые отрезаются по размеру и связываются между собой в готовую конструкцию.

Для тех же, кто хочет все сделать сам и решит смонтировать арматурный каркас «с нуля», рекомендуем изучить как вязать арматуру,

Сколько материала нужно?

Ещё один важный момент, возникающий при строительстве – сколько арматуры нужно для монолитного фундамента? Здесь придётся провести кое-какие расчёты.

В первую очередь нужно высчитать площадь. Прутья обычно укладывают с шагом 20 см. Шаг – это расстояние между арматурой. Следовательно, на один квадратный метр верхней и нижней сетки, будет приходиться 20 метров прутьев. Зная это, подсчитать примерный объем не составит труда. Конечно, берите с запасом – на местах соединений прутья зарезают болгаркой вразбежку, а арматуру укладывать внахлёст, это существенно увеличивает расход материала. Но также следует учесть количество усилений.

К тому же придётся учитывать материал, который уйдёт на поперечное армирование – здесь используйте арматуру А1, она с гладкой поверхностью. По назначению дополнительное армирование является вспомогательным, поэтому не нужно тратить лишние деньги на покупку дорогого материала. Когда бетон застынет, то необходимость в изделиях из гладкой арматуры пропадёт – они должны лишь осуществлять удержание конструкции, чтобы равномерно распределить арматуру по всей толщине бетона, обеспечивая максимальное усиление.

Впрочем, знать общую длину арматуры, которая понадобится при строительстве, недостаточно. Ведь при покупке её обычно отгружают тоннами или сотнями килограмм, а не метрами. Но решить эту проблему несложно. Воспользуйтесь таблицей:

В ней есть все необходимые данные, чтобы, зная выбранный диаметр прутов и длину, подсчитать точный вес материала и приобрести именно столько арматуры, сколько уйдёт на усиление определённого фундамента.

Возможные ошибки при армировании

Неправильное армирование может стать причиной полного разрушения плиты, а также вызвать трудности при бетонировании.

• Одна из главных ошибок — это отсутствие предварительных расчетов по нагрузке на фундамент. Ведь благодаря данным расчетам и производится правильное армирование фундаментной плиты.
• Монтируя опалубку, не устраняются щели, бетон при этом вытекает, и на поверхности могут появиться неровности и трещины.
• Отсутствие между грунтом и плитой гидроизоляционного слоя, это серьезная ошибка, которая в дальнейшем требует значительных дополнительных работ.
• Прутья могут врезаться в грунт, а это способствует их быстрой коррозии.
• Несоблюдение правильного расстояния между прутьями. По правилам расстояние между ними не должно превышать 40 см, а в некоторых случаях и 20 см.
• Торцы не оснащены защитным слоем, это приводит к дальнейшей коррозии арматуры.
• Не размещаются дополнительные основания из стальной арматуры под стенами, это может создать неправильную нагрузку на фундамент.
• Размещение арматуры, которая работает на растяжение вдоль линии перелома конструкции.
• Неправильное расположение арматуры по углам.

Армирование фундаментной плиты — один из важных и главных моментов при устройстве прочного и долговечного фундамента. А для того чтобы получить ожидаемый результат, необходимо следовать всем указаниям, о которых мы вам рассказали.

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.

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.

Правила укладки каркасов

Закончив с формированием арматурных каркасов, следует очистить место укладки от стороннего мусора и по размеченным линиям установить металлическую конструкцию.

Представленная процедура выполняется без помощи спецтехники, поскольку общий вес готовых армированных изделий редко превышает значения в 100-150 кг.

В ходе реализации важно следить за следующими особенностями:

• Ни в коем случае арматурные прутья не должны касаться возведенной опалубки.
• Оптимальные размеры фракций (ячеек) составляют 25-30 см. При значительном весе сооружения и обустройстве на слабых грунтах целесообразно габариты ячеек снижать до значений в 10-15 см. Однако в данном случае не стоит излишне усердствовать и сокращать размеры фракций до 5 см, поскольку проникающая способность бетона может нарушиться, что приведет к образованию воздушных карманов и пустот.
• Необходимость размещения арматурных каркасов на удалении в 5-7 см от границ заливки.

Представленные промежутки предохраняют металлические изделия от проникновения влаги и, как следствие, от преждевременного образования ржавчины.

Изготавливаем подставки

Нижний слой армирующего каркаса укладывается на готовые пластиковые подставки, после этого на него устанавливаются специальные «столики», которые поддерживают следующий слой конструкции. Они изготавливаются из куска арматуры, размер которого рассчитывается исходя из толщины монолитной плиты. Допустим, мы имеем дело с основанием толщиной 40 см. В этом случае расчеты будут следующими:

40 см (высота плиты) – 8 (два защитных слоя по 4 см) – (4 х 1 см) (толщина прутков умноженная на их количество) = 28 см.

Изготавливается поддерживающий «столик» путем изгиба в П-образную форму. Радиус изгиба подбирается в индивидуальном порядке. «Хвостики» подставки отгибаются в противоположные стороны, образуя тем самым надежные упоры, которые позволят уложить и зафиксировать оба слоя конструкции.

Для чего нужно армирование?

Если дом строится на грунте с плохими несущими характеристиками или в месте, где грунтовые воды расположены достаточно высоко, фундамент из монолитных плит является обязательным.

Бетонные плиты очень прочны, они очень хорошо справляются с большими нагрузками. Однако вес постройки распределяется по фундаменту не равномерно. В связи с этим могут возникать перегибы и искривления бетона, что может в дальнейшем привести к разрушению основания здания.

Армирование плитного фундамента предотвращает этот процесс. Арматура надежно связывает и максимально укрепляет бетонную плиту, не давая ей деформироваться.

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.