Армирование монолитной фундаментной плиты: описание процесса, материалы

Автор: | 21.01.2016

Существует несколько видов фундаментов. Наиболее прочный и надежный из них – монолитная плита. Он может использоваться и для обычных зданий, но только он является незаменимым для пучинистых, песчаных и неустойчивых грунтов. Прочности и стойкости к трещинам ему придают пояса из арматуры.

Роль армирования

структура плавающего фундамента с двумя арматурными поясами

Один из самых надежных фундаментов – монолитный в виде бетонной плиты – заливается в предварительно выкопанный котлован. Его еще называют «плавающим» из-за способности повторять движения грунта без нанесения ущерба зданию. Под такую основу делают подушку из песка, гранита, укрывают ее гидроизоляцией. Следующим этапом является  обязательный элемент, без которого плита попросту треснет – армирование двумя поясами (каркасами) в виде сеток из стальных прутьев в верхней и нижней ее части.

Нагрузка на монолитную цельную бетонную плиту направлена сверху вниз, она распределена равномерно по всей бетонной заливке. Без правильного армирования бетонная плита треснет, не выдержав движений грунта и веса здания.

Основное нагрузочное усилие приходится на слои арматуры. Она обеспечивает плите высокие показатели прочности на растяжения и сжатие. Правильно армированная плита будет иметь некоторый уровень эластичности и не треснет ни от движений грунта, ни от тяжести находящегося на ней строения.

Для фундамента в виде монолитной бетонной плиты рекомендуют два армированных пояса. Арматура выступает связующим звеном в любых железобетонных конструкциях. Она усиливает бетонную конструкцию, а также экономит раствор, которого требуется меньше при наличии арматурных поясов в плите.

Условия, материалы и оборудование для армирования

Для армирования нужны такие материалы и оборудование:

  • арматурные прутья. Они должны иметь ребристую поверхность. Такая поверхность надежно сцепляется с бетоном. Наиболее надежные стальные, используются также и полимерные, но они не рекомендуются для плавающего фундамента. Для армирования цельной плиты выбираются стальные штыри диаметром 10 мм и больше.
  • Важно учитывать нагрузки на почву: монолитное основание должно иметь некоторую степень эластичности. Для слабых, рыхлых грунтов с высокой степенью подвижности применяют арматурные штыри от 12 мм. Для фундамента на устойчивых грунтах подойдут стержни сечением 10 мм;
  • мягкая проволока для вязки;
  • подставки. Они приподнимают армированные пояса на необходимую высоту при заливке бетона. В плиту обычно закладывают каркас из двух поясов арматуры, но для сложных условий и толстых оснований используют усиленное армирование еще одной сеткой в верхней трети бетонной плиты.

Требования к прутьям: они должны быть цельные, ребристые, чистые не поврежденные ржавчиной, не смазанные солидолом и другими веществами. В противном случае, раствор будет отставать от них, в нем образуются трещины.

Правила армирования

Пояса создаются на равномерном расстоянии снизу и вверху внутри заливки. Используют прутки диаметром 8–14 мм при толщине основания в 150 мм. Соотношение размера сечения стержня к толщине фундамента составляет 5%. Если основание испытывает серьезные нагрузки, берут прутья диаметром в 12–16 мм.

Если плита имеет в толщину от 150 мм и больше – два армированных каркаса обязательны. Параметры ячеек не должны превышать 200х200 мм и не быть меньше 150х150 мм для обычного основания толщиной 150-200 м.

Применяются арматурные штыри одинакового сечения. Для усиления поясов иногда используют стержни длиной 400–15000 мм.

Арматурные сетки располагают строго без перекосов в середине бетонной плиты. Защитный слой раствора от опалубки до поверхности стержней должен составлять 1,5–2 см, некоторые строители рекомендуют 5 см.

В сетке прутья должны образовать цельную конструкцию без каких-либо разрывов.При недостаточности длины прутьев подвязывают дополнительные стержни с нахлестом и связывают их вязальной проволокой. Причем вязку делают в нескольких местах или сплошной по всей длине соединения. Рекомендованная длина для нахлеста — не меньше 40 диаметров самых стержней. Например, при армировании прутьями с сечением в 10 мм, соединение нахлестом делают протяжностью в 400 мм.

Стыки располагают в шахматными квадратами в разбежку. Границы верхнего и нижнего поясов соединяются П-образными усилительными прутьями, это необязательно, но рекомендовано, так как придаст цельности и прочности конструкции.

Плавающее основание держит весь спектр нагрузок на сжатие, скручивание и др. Нижняя его часть больше подвержена растягиванию, верхняя – сжатию, поэтому важнее нижняя арматурная сетка.

Расчет арматуры

Существует простая методика расчета требуемого количества прутьев арматуры. Рассмотрим ее на примере плиты 8х8. Наиболее часто используются стержни сечением в 10 мм. Обычно арматурная сетка выкладывается с шагом 200 мм. Имея указанные параметры, рассчитывают необходимое количество арматуры.

Показатель ширины будущей бетонной заливки делится на ширину шага в метрах. К получившейся цифре добавляют 1 прут: 8/0,2+1=41. Чтобы образовалась сетка штыри, укладывают также и перпендикулярно, следовательно, полученная цифра умножается на два: 41х2=82.

В плавающем фундаменте должно быть как минимум два армированных пояса, поэтому полученная цифра умножается на два и получается 164 стержня. Стандартный арматурный прут имеет длину в 6 м. Если перевести количество прутьев в метры, то получится: 164х6=984 м.

Подобным способом вычисляют количество соединительных прутьев между слоями арматуры. Такие соединяющие штыри располагаются вертикально в точках пересечения горизонтальных прутьев арматуры. Количество этих точек легко определить, если количество штырей умножить на тот же показатель: 41х41=1681.

Нижний арматурный пояс укладывают в 5 см от основания плиты. Толщина монолитной бетонной заливки составляет 200 мм. Зная эти цифры легко определить длину соединяющего стержня: она составляет 0,1 м. Исходя из указанных цифр, определяем количество материала в метрах для всех соединений: 0,1х1681=168,1 м.

Для проведения всех строительных работ по армированию плиты необходимо: 984+168,1=1152,1 м арматурных стержней.

Для расчета нагрузок иногда нужно знать и вес арматуры в фундаменте. Обычно при покупке прутьев указывается их вес. Один стержень имеет вес в среднем 0, 66 кг. Для нашего примера вес арматурных прутьев составит: 0,66х1152,1=760 кг.

Процесс армирования

Армирование монолитной плиты делается, когда уже готовый котлован, сделана подушка, уложена гидроизоляция и сооружена опалубка.

Этапы:

  1. Сначала рассчитываются параметры сетки арматуры, определяется размер ее ячеек. Далее, она собирается из прутьев уже на месте внутри подготовленного котлована. Чем массивнее здание, тем меньше размер ячеек. Наиболее часто используют ячейки с расстоянием прутьев в диапазоне 200–400 мм, но не меньше 150 мм.

Собирают сетку просто: прутья укладываются один на другой на подставки, чтобы образовался каркас с ровными ячейками.собранная арматурная сетка в опалубке

  1. Далее, прутья связывают. Для вязки потребуются пассатижи, вязальные крючки, вязальная проволока.Вязка артматуры

Стержни в процессе вязания соединяют нахлестом друг к другу. Стык обвязывается в трех местах. Существует несколько способов вязки арматуры. Самый популярный следующий. Отрезок мягкой проволоки в 30 см складывается вдвое, так чтобы один конец образовал петлю. Проволока накладывается на перекресток из прутьев наискосок. Свободные концы протягиваются в петлю и закручиваются вязальным крючком. Узел должен быть достаточно тугим, чтобы прутья не ездили. Проволоку обматывают с трех сторон: в нижней части вертикального штыря, затем по краям (справа и слева) горизонтального стержня.

Для того чтобы узел лучше держался, используют пассатижи и крючки для вязки. Следует отметить, что слишком тугой узел также не рекомендуется: проволока может лопнуть. Существует также и автоматическое оборудование для вязки, но многие строители выбирают именно ручной способ.

Есть специальная вязальная проволока, но можно использовать также и обычную стальную проволоку диаметром 0,5—1,2 мм.Пример вязки

  1. После сборки первого пояса к нему прикручивают вязальной проволокой вертикальные соединители из арматурных штырей. Их готовят предварительно и они должны быть одинаковыми по высоте. Для них используют те же арматурные прутья или прутья меньше диаметром, например, сечением в 8 мм.
  1. К соединителям прикручивается проволокой вторая сетка арматуры. Делать это легче, так как не нужно выставлять размер ячеек: вторая сетка автоматически полностью повторяет параметры первой.

Армированная сетка не должна прикасаться к грунту или лежать на гидроизоляции. Ее обязательно укладывают на специальные подставки. Для этого пригодны как самодельные, так и уже готовые заводские. Одним из их видов являются специальные фиксаторы тарельчатой формы.

Слой раствора до сетки арматуры снизу делают не менее 50 мм, в некоторых случаях, 15–20 см – это зависит от толщины плиты. Собирают каркасы внутри готовой и установленной опалубки так, чтобы и по бокам от ее стенок к прутьям был зазор такой же толщины. Прутья должны полностью покрываться бетоном.Готовое армирование

  1. Последний этап – заливка бетоном. Перед ней нужно проверить устойчивость каркаса: прутья не должны ездить и смещаться в стороны во время заливания бетона.