Мы слышали такие вопросы, сопровождаемые удивленными взглядами, типа: ‘Ого! Ты разбираешься в армировании фундамента?’ Но мы уверены, что если у вас нет навыков в каком-то деле, это еще не означает, что вы не можете их освоить.

Мы строим дом своими руками, поэтому на нас лежит функция не только строительства, но и проектирования, изучения нормативов и опыта самостройщиков, подсчет необходимых материалов, закупки и многое другое. В этой статье делимся тем, что узнали про правила армирования фундаментной плиты, а так же рассказываем о приключениях, связанных с этим этапом.

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.

Достоинства и недостатки монолитного перекрытия

Преимущества, благодаря которым монолитное перекрытие пользуется большой популярностью в строительстве.

1. Надёжность. Обладает прочностью и несущей способностью, способной выдерживать механические нагрузки, воздействие температур, влаги, с которыми не могут справиться другие виды перекрытий.
2. Форма плиты может быть любой!
3. Целостность конструкции.
4. Распределение нагрузки.
5. Пожаробезопасность. Обладает высокой огнестойкостью.
6. Срок службы.
7. Самостоятельное строительство.

К недостаткам строительства монолитного перекрытия можно отнести.

1. Стоимость.
2. Трудоёмкость строительных работ.
3. Время строительства.

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.

• 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.

Начальный цикл

К строительству непосредственно фундамента приступил в августе 2018 года – экскаватором выкопал котлован под плиту. Несмотря на контроль уровня посредством ротационника, ровного основания не получилось, в результате пришлось заниматься ручной доводкой и снять лопатой около 10 м³. Параллельно закончил с устройством дренажа, начатого еще с весны – перфорированная труба в обсыпке щебнем, с защитой канавы геотекстилем и досыпкой песком до верхнего уровня в плоскость с карьером.

Далее застелил котлован геотекстилем и подготовил к засыпке щебня. Работы с целью экономии велись в одну каску, скорость соответствующая, поэтому сезон было решено закончить на этапе устройства подушки под плиту. На саму подсыпку ушло 18 м³ щебня и 110 м³ песка, трамбовка виброплитой на 120 кг. Последним слоем использовал крупный намывной карьерный песок (60 м³), благо, из-за высокой влажности он отлично трамбовался.

Thunder999Участник FORUMHOUSE

Максимальный перепад в итоге получился не больше 3 см. Шпилькой на 10 под моим весом – 86 кг, не смог продавить до щебня. Оставлю на зиму, потом посмотрю или подсыплю или сниму лишнее. А пока зимой планирую закупить арматуру, пенополистирол, и другие стройматериалы.

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.

Смотрите также: Контакты строительных компаний, которые предлагают услугу ремонта фундамента.

Основные параметры плиты

Рассмотрим на примере основные узлы конструкции. На схеме изображена сетка с постоянными размерами ячеек. Расстояние между прутками должно быть одинаковым. С расчетом нагрузок, шаги прутьев делают через каждые 20-40 см. Для построек из кирпича подходит 20 см, а для легких каркасных домов допускается делать укладку арматуры реже. В любом случае, по строительным правилам из пункта про «бетонные и железобетонные конструкции» указано, что расстояние между прутьями не должно превышать толщину основания в 1,5 раза.

Распространенный метод укладки – в два ряда. Их совместное действие будет обеспечено монтажом вертикальных стержней. Отступы между такими прутами должны равняться шагам основной стальной конструкции также допускается в два раза большее расстояние. По правилам плиту перекрытия на торцах следует армировать П-образными хомутами, длина которых должна равняться двум толщинам основания и более. Обвязка стержней должна охватить верхние и нижние ряды. Такая методика обеспечивает надежное восприятие крутящих моментов у края фундаментной основы и позволит произвести анкеровку концов продольных прутков.

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.

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.

Заливка и заземление плиты своими руками

Заземление проводят после проведения работ по установке каркаса. Для этого устанавливается кольцо, сделанное из оцинкованного материала. Оно располагается с внешней стороны основания и снабжается присоединительными шинами для крепления элементов громоотвода, слива осадков.

Затем заливают бетонный раствор. Процесс проводится непрерывно до окончательного заполнения опалубки. С помощью вибропрессования смесь освобождается от воздушных пузырьков. Набор прочности конструкции происходит в течение 28 дней.

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.

Виды бетонных перекрытий

Бетонные перекрытия бывают двух типов.

1. Стандартные – это железобетонные плиты, которые изготовляются на заводе.
2. Монолитное перекрытие – это железобетонная конструкция, возведение которой осуществляется на месте строительства.

Стандартные плиты могут быть: пустотными, ребристыми, сплошными, а также иметь и другие конструктивные особенности. Всё зависит, от места их применения в строительстве.

Основное преимущество возведения перекрытия готовыми плитами, от монолитного, это скорость строительства и цена. В течение дня можно перекрыть частный дом ж/б плитами, когда для сооружения сплошной монолитной плиты необходимо минимум месяц. Но это не пугает застройщиков, так как у монолитной плиты масса преимуществ перед плитами перекрытия.

Видео описание

Как выполняется ручная вязка арматурного каркаса, смотрите в видеоролике:
Готовые сваренные сетки монтировать быстрее и проще, чем при методике связывания. Единственный минус – это трудность, возникающая при подборе необходимого типоразмера.

При применении сварочного аппарата, рекомендуется в важных зонах – угол постройки и прочие участки, где массивные стены будут создавать нагрузку на конструкцию, арматуру следует в обязательном порядке соединять проволокой.

Метод сварки применяется в редких случаях, так как главный недостаток такого варианта – жесткое и неподвижное соединение. Это плохо сказывается на качестве монолитного фундамента. При сваривании металлические элементы расплавляются, после чего снижаются показатели прочности арматурных элементов.

Для чего нужен армопояс?

На фундаментную плиту действуют преимущественно растягивающие нагрузки от веса здания, мебели, жильцов, ветра, снега. Однако присутствуют и сжимающие усилия. Бетон работает исключительно на сжатие, причем подобным нагрузкам этот материал противостоять не может. Поэтому в нижней части плиты у подошвы помещают арматурную сетку, компенсирующую сжатие. В верхней части уложена вторая сетка, воспринимающая усилия растяжения.

Как рассчитать арматуру на монолитную плиту.

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.

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.

Армированный каркас

Полностью закончив работу по возведению армированного каркаса, можно приступать к его заливке. Но учитывайте, что каркас не должен лежать прямо на грунте, расстояние от него до поверхности стяжки должно равняться примерно 50 см.

Можно использовать специальные тарельчатые фиксаторы, но это не единственный вариант. Создайте своими руками опоры-распорки, используйте рельсы или другие направляющие. В общем, вариантов много, самое главное – не укладывать каркас прямо на стяжку. Лучше всего создавать каркас уже на месте.

Установив и закрепив каркас, самое время вспомнить о коммуникациях, и только проведя все необходимые работы, можно приступать к заливке фундамента, для крепости и надежности которого обязательно нужно использовать вибратор для бетона.

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.

Расчет нужной площади металлических стержней производят по такой последовательности:

• вычисление площади поперечного сечения фундаментного основания: 8 м * 0.2 м = 1.6 м2;
• расчеты минимальной площади всего арматурного материала: 1.6 м2 * 0.3 % = 0.0048 м2 (36см2);
• показатели минимальной площади арматуры, одно направление, один ряд: 48 см2/2 = 24 см2.

Для того чтобы правильно рассчитать количество стройматериалов рекомендуется использовать схему. При вычислении длины прутков также следует учесть:

• толщину бетонного слоя предназначенного для защиты – 2-3 см с двух сторон;
• допустимый нахлест;
• вертикальное армирование;
• количество стержней для П-образных хомутов.

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;

• несоблюдение рекомендаций по расположению арматуры влечет за собой разрушение плиты;
• если у торцов стержней нет защитного покрытия, под влиянием влаги из бетонной смеси образуется коррозия изделий;
• особое внимание следует уделять правильному армированию в углах постройки и в зонах под несущей стеной;
• установка каркаса была произведена на деревянные бруски или прочие неподходящие элементы – это грубая ошибка. Использовать нужно только специальные фиксаторы. В противоположном случае влага проникнет к металлическим частям, что в свою очередь приведет к нарушению целостности бетонной основы.

Правила выбора материала

От типа арматуры и качества сборки армирующего каркаса напрямую зависит срок службы плитного основания. В задачи инженера при проектировании фундамента входит выбор материала арматуры, а также ее типа и размера сечения. Между стальными и композитными прутьями эксперты советуют делать выбор в пользу первых изделий, поскольку технология их использования достаточно изучена и проверена временем.

Композитные аналоги начали использовать при закладке плитных фундаментов не так давно, при этом производители гарантируют высокие прочностные характеристики изделий, несмотря на их легкий вес. Особого внимания заслуживает стеклопластиковая арматура с поперечными надсечками, прочность которой, согласно заявленным качествам, в 10 раз превышает стальные стержни.

Практикующие инженеры и конструкторы не решаются заменить металл на композитный материал и поэтому рекомендуют частным строителям придерживаться традиционной схемы изготовления стального арматурного каркаса.

Металл

Основные преимущества стали доказаны временем, поэтому большинство строителей отдают предпочтение этому варианту. Качество металлопроката регламентируется правилами ГОСТ 5781-82.

1. Рифленые прутки – за счет наличия выпуклых элементов, расположенных под углом, поверхность металла надежно схватывается с бетоном.
2. Гладкие прутки – изделия имеют одинаково круглое сечение по всей длине.

По способу изготовления арматура может быть напрягаемой и ненапрягаемой. В первом случае в процессе изготовлены арматуру подвергают предварительному растяжению. Это позволяет частично или полностью устранить растягивающее напряжение от нагрузки.

При проектировании основания сооружения уточняют состав и класс стали. Так, рифленую ненапрягаемую арматуру класса Alll используют в качестве продольных элементов каркаса. При монтаже силовой конструкции напрягаемую гладкую арматуру класса Al применяют в качестве поперечных и П-образных конструктивных элементов.

Помимо класса, учитывают марку арматуры, которая может быть от С1 до С8. Увеличение марки свидетельствует о росте прочностных характеристик за счет добавления легирующих компонентов в состав стали.

Диаметр прутков выбирают, исходя из проектных нагрузок:

• от 10 до 12 мм – при проектировании каркасно-щитовых, деревянных сооружений и домов из пенобетона;
• от 14 до 16 мм – при возведении тяжеловесных конструкций.

Композит

Композитный материал состоит из волокон различного происхождения, которые связаны в одну структуру за счет полимерной пропитки.

По типу задействованного сырья арматура для фундамента может быть таких типов:

• стекловолоконной;
• базальтопластиковой;
• углеводородной;
• арамидной и т.д.

Поверхность композитной арматуры может быть двух типов:

• условно гладкой – с нанесением мелкозернистого кварцевого песка;
• периодической – с обмоткой стержня полимерным канатам с последующим покрытием термореактивной смолой.

Состав и механические свойства композитной арматуры регламентируются нормативами ГОСТ 312938-2012, но, несмотря на общие требования, производители продолжают экспериментировать с составами, поэтому проектировщикам остается ориентироваться только на заявленные свойства материала.

Как рассчитать арматуру на фундамент плиту?

Расчет арматуры для фундаментной плиты включает в себя определение необходимого количества и диаметра стержней, а также их размещения для обеспечения достаточной прочности и устойчивости фундамента. Важно учитывать нагрузки, тип грунта и другие факторы. Вот общие шаги для расчета арматуры на фундаментную плиту:

1. Определите нагрузки:

   • Учитывайте вертикальные нагрузки от самой плиты, строения, которое она поддерживает, а также другие нагрузки, например, от снега и ветра.

2. Изучите характеристики грунта:

   • Тип грунта и его несущая способность влияют на дизайн фундамента и армирование.

3. Рассчитайте прочность бетона:

   • Определите требуемую прочность бетона в фундаментной плите. Это может потребовать консультации с инженером.

4. Выберите диаметр и тип арматурных стержней:

   • Исходя из нагрузок и прочности бетона, определите необходимый диаметр и тип арматурных стержней (обычно используются стальные стержни с продольными ребрами для лучшей адгезии с бетоном).

5. Размещение арматуры:

   • Разместите продольные и поперечные арматурные стержни в соответствии с требованиями. Продольные стержни располагаются вдоль плиты, а поперечные — поперек.
   • Обычно продольные стержни размещаются на верхней и нижней поверхностях плиты, а поперечные — вдоль её ширины.

6. Рассчитайте количество стержней:

   • Определите, сколько арматурных стержней вам понадобится для каждой строки (или слоя) исходя из нагрузок и размеров фундаментной плиты.

7. Обеспечьте защиту арматуры:

   • Предусмотрите покрытие арматурных стержней бетоном (защитный слой) для защиты от коррозии.

8. Создайте чертеж армирования:

   • Создайте подробный чертеж с указанием типов, диаметров и размещения арматурных стержней.

Важно отметить, что расчет арматуры для фундамента является сложным инженерным процессом, и неправильный расчет может привести к недостаточной прочности фундамента. Рекомендуется проконсультироваться с профессиональным инженером или структурным дизайнером, чтобы обеспечить безопасность и надежность вашего фундамента.