Армування фундаментної плити - технологія розрахунків і монтажу

Сьогодні монолітний або плитний фундамент користується чималою популярністю. Він підійде для будівництва як затишного приватного будинку, так і багатоповерхового торгового центру. Єдиний його мінус, це висока вартість - великий обсяг земляних робіт, і чимала кількість будівельних матеріалів: арматури і бетону. Зате велика площа дозволяє рівномірно розподілити навантаження від конструкції з усієї основи. Його використання виправдане на пучинистих, рухомих і саджувальних ґрунтах. Навіть якщо через зміну рівня ґрунтових вод відбувається сильне пучення ґрунту, плита не руйнується, а просто трохи змінює кут залягання - тому фундамент називається плаваючим. Отримання надійної підстави для будинку, гарантує правильно виконане армування фундаментної плити. Навіщо воно потрібно і як зробити його якісно? Відповімо на ці запитання детальніше.

Технологія формування моноліту

Комплекс заходів з влаштування монолітної основи включає наступні етапи:

• розмітку та очищення майданчика;
• витяг землі під котлован необхідного розміру;
• формування дренажної системи;
• засипання та ущільнення піщано-гравійної основи;
• виконання гідроізоляції;
• збірку та фіксацію опалубки;
• встановлення арматурного каркасу та армування фундаменту;
• бетонування.

Надійність монолітної основи визначає не тільки якість бетонного розчину, але і правильно виконане посилення. Зупинимося на цій операції більш детально.

Навіщо використовувати арматуру?

Бетон входить до числа найбільш поширених і популярних будівельних матеріалів зовсім не випадково. Його головною гідністю є міцність, що дозволяє матеріалу витримувати величезні навантаження на стиснення. На жаль, при роботі в ґрунті підстава піддається не тільки навантаженням на стиснення, але і на вигин, а також розтягнення. Звичайна монолітна плита, залита без використання арматури, при таких навантаженнях буде пошкоджена. Отже, безпека споруд, зведених на ній також опиниться під загрозою.

Зате якщо правильно виконати армування бетонної плити, це вирішить проблеми. Завдяки металевим прутам, бетон зможе витримувати навантаження на розтягнення і вигин без шкоди для себе. Тому, хоча армування підвищує вартість, його застосування виправдане.

Про необхідність армування

До виконання будівельних заходів обов'язково розберіться, яким чином виконується армування монолітної плити фундаменту. Абсолютно не обґрунтована помилкова позиція скептиків і дилетантів, які вважають, що затверділий бетонний розчин без посилення арматурою володіє високою міцністю і зможе витримати масу будови. Це зовсім не так.

Армування фундаменту за допомогою металевих арматурних прутів зміцнить опори майбутньої будови і запобігатиме утворенню тріщин у бетонній конструкції

Необхідність армування пов'язана з особливостями бетону, який відмінно сприймає стискаючі навантаження, але сприйнятливий до згинаючих моментів, що розтягують зусиллям.

При будівництві будівлі на монолітній підставі, навантаження на фундамент розподіляються нерівномірно. Результат - виникнення вигинаючого моменту, що викликає появу тріщин, порушення цілісності, як основи, так і всієї споруди. Пам'ятайте, що стискаючі зусилля сприймає бетонний масив, а сталева арматура компенсує згинаючий момент. Армування фундаментної плити дозволяє виключити вплив негативних факторів.

Посилення сталевими прутками дозволяє:

• підвищити міцнісні характеристики монолітної основи, здатної сприймати підвищені зусилля, порівняно зі звичайною плитою без арматури;
• запобігти можливості саджання будівлі, пов'язаної з недостатньою міцністю підстави;
• не допустити деформації цільної бетонної плити під впливом реакції ґрунту.

Діючі стандарти регламентують механізм армування монолітних підстав, що застосовуються для зведення різних об'єктів. Посилення бетону сталевою арматурою дозволяє забезпечити високу ступінь надійності основи майбутньої споруди.

Пристрій монолітної плити має повністю відповідати всім вимогам щодо навантажень і типу ґрунту на ділянці будівництва

Який прут вибрати?

Перш ніж починати армування монолітної плити, потрібно вибрати відповідний вигляд і діаметр прутів. Існує два види арматури металева і композитна (пластикова). Кожен різновид прутів має свої плюси і мінуси, про їх порівняння докладніше читайте тут.

Для визначення товщини арматури, професіонали беруть спеціальний коефіцієнт, проводять розрахунок, і вираховують мінімальний відсоток армування фундаментних плит. Але якщо вас цікавить будівництво невеликого житлового будинку, а не багатоповерхового офісного будинку, то є можливість зробити простіше. Достатньо запам'ятати кілька простих правил:

• при будівництві на міцному, не пучиністому ґрунті використовувати прут діаметром не менше 10 мм;
• при здійсненні будівництва на слабкому, пучиністому ґрунті, де можливі зрушення ґрунту, застосовувати прут товщиною 14 мм і більше;
• якщо будівництво ведеться з дерева, пінобетону або інших легких матеріалів брати арматуру діаметром від 10 до 12 мм;
• якщо основним матеріалом будівництва є бетон або цегла, скористатися арматурою діаметром 14-16 мм.

Зверніть увагу! Тільки розрахунки, виконані проектувальником, можуть гарантувати якісне і правильне армування фундаментної плити.

Що таке зони продавлювання і їх вплив на армування

Схема для розрахунку на продавлювання плити з рівномірно розподіленою поперечною арматурою

У місцях, де на фундамент впливає основне навантаження від несучих конструкцій будівлі, виникає додаткове напруження. Воно впливає не тільки на розподіл бетону, але і на ступінь його амортизації. Щоб нейтралізувати вплив маси несучих конструкцій, в місцях з'єднання несучих стін і основи використовується суцільний ряд армування.

Якщо арматура в центрі плити має крок 200 мм, то в зоні продавлювання крок буде вже 100 мм і навіть менше. У розрахунках і майбутній схемі армування плити буде вказано максимально допустиму відстань між вертикальними арматурними ланками.

Оптимальним рішенням у таких випадках буде:

1. Розробка докладного проекту арматурного каркасу з зазначеними відстанями між поясами.
2. Виконання робочої схеми армування.
3. Винос вертикальних стрижнів вище основи, щоб з'єднати несучі стіни і фундамент арматурним поясом, а не залишати тільки бетонне з'єднання.

На даний момент, відповідно до ДСТУ 5781-82, існують такі типи сталевих арматур:

• А240 (АІ). Це гладкі прути, більше використовуються для вертикального армування, в монолітних підставах не використовуються.
• А300 (АІІ). Прути з робочим діаметром 10-12 мм, мають зовнішній періодичний профіль з кільцевими насічками.
• А400 (АІІІ). Має серповидний профіль, великий робочий діаметр і оптимальний для монолітної плити.

Вибір арматури для монолітного фундаменту залежить від безлічі факторів.

Загальні рекомендації щодо армування

Щоб здійснити якісне армування бетонної конструкції слід дотримуватися загальних правил, що враховують технологію будівництва та властивості задіяних матеріалів. У приватному будівництві ними часто нехтують, обходячись без точних розрахунків і складання робочого проекту, оскільки одно- і двоповерхові будинки не роблять серйозних навантажень на фундамент. Укладання арматури проводиться за схемами, вже використаними раніше, що дозволяє заощадити час. У подібних випадках достатньо дотримати мінімальні вимоги, зазначені в СНіП.

Також необхідно відрізняти плити фундаменту та перекриття. Хоча між ними немає істотної різниці в конструкційному плані, процеси їх зведення все-таки відрізняється. Наприклад, для монтажу армуючого шару плити фундаменту будуть потрібні металеві прутки більш великого діаметру.

Монолітний армований фундамент володіє достатнім рівнем міцності для зведення багатоповерхових споруд. Правда для створення основи під висотну будівлю використовується більш складна технологія, що передбачає застосування декількох видів арматури, проведення точних розрахунків розмірів плити і характеристик ґрунту.

Армування плитного фундаменту

Армування плити

Армувати монолітну залізобетонну плиту рекомендується залежно від передбачуваного навантаження, оскільки в деяких місцях вона може бути значною, наприклад, під несучими стінами, колонами або в кутах.

до змісту

Схема армування

Укладання арматури виконується залежно від товщини плити. Якщо цей параметр не перевищує 15 см, армування проводиться в один шар. В іншому випадку посилювати монолітну плиту потрібно за допомогою каркаса.

Каркас представляє собою сітку з комірками, однаковими у всіх напрямках. Причому для легких будівель відстань між прутками може становити до 40 см, при зведенні стін з цегли або бетону відстань зменшується до 20 см.

Загалом регламентований розмір комірок не повинен перевищувати товщину плити більше, ніж у 1,5 рази.

У зонах продавлювання, тобто під несучими стінами, розмір комірки зменшується в 2 рази. Це робить каркас і основу міцнішою і надійнішою.

до змісту

Розрахунок діаметра арматури

Діаметр арматурних прутів, які використовуються для посилення фундаментної плити, є дуже важливим параметром. Тому необхідно попередньо визначити переріз прутів арматури.

Щоб визначити мінімальний діаметр арматурних прутів, слід скористатися певною методикою:

• Розраховують перетин плити, для цього довжину множать на висоту. Для прикладу можна взяти 6 і 0,3 метра: 6*0,3=1,8.
• Обчислюють допустиму площу перерізу прута, для цього переріз плити ділять на мінімальний відсоток армування (згідно з регламентованими документами цей параметр дорівнює 0,15%): 1,8:0,15=27.
• Визначають площу арматури в одному ряду:27:2=13,5.
• Обчислюють мінімальний переріз, знаючи довжину плити і крок між прутами: 13,5:31=0,43.

Обчислення діаметру прутів

Дізнатися діаметр прутка за відповідним перерізом можна в ДСТУ 5781.

В цілому досвідчені будівельники рекомендують використовувати такі показники: при довжині основи менше 3 метрів, можна використовувати прути діаметром 10 мм. В іншому випадку слід брати більш товсті елементи, до 12 мм. Найчастіше будівельники використовують арматурні прути перерізом 12-16 мм. Крім того існує обмеження діаметру арматури: він не може бути більше 4 см.

до змісту

Розрахунок кількості арматури

Кількість необхідної арматури розраховується за досить простою схемою. Наприклад, армування буде виконуватися для плити розміром 8 * 8 м.

Кількість арматури

1. Зважаючи на стандартний розмір комірок 0,2 м, визначають кількість прутів: 8:0,2=40.
2. До цієї цифри необхідно додати ще один прут, в результаті виходить 41 пруток.
3. Для отримання сітки необхідні і перпендикулярні багнети, отже, отриманий результат збільшують вдвічі: 41*2=82.
4. Враховуючи, що каркас складається, як мінімум, з двох шарів, подвоюємо і це значення: 82*2=164.
5. Таким чином, для армування плити 8 * 8 метрів знадобиться 164 прути.
6. Однак у більшості випадків арматурні прути мають стандартну довжину, яка дорівнює 6 метрам. Значить, необхідно вирахувати загальний метраж арматури: 164 * 6 = 984 м.
7. Кількість вертикальних з'єднувальних прутів обчислюється аналогічним способом. Якщо врахувати, що з'єднання виконується в місцях перетину горизонтальних елементів, можна отримати наступне: 41*41=1681.
8. Тепер слід визначити довжину сполучних стрижнів. Знаючи, що висота монолітної плити становить 20 см, а відстань від каркаса до верхньої і нижньої частини основи має бути не менше 5 см, визначають довжину стрижня: 20-5-5 = 10 см.
9. Тепер можна визначити загальний метраж сполучних стрижнів: 1681 * 0,1 = 168,1 м.
10. Підсумовуємо всі дані і отримуємо результат: 984 + 168,1 = 1152,1 м.

Якщо в магазині матеріал продають за вагою, то можна визначити і цей параметр. Середня маса одного погонного метра прута становить 0,66 кг. Отже, загальна вага арматури буде такою: 1152,1 * 0,66 = 760 кг.

Додатково про правила вибору та розрахунку арматури.

до змісту

Основні схеми армування

При виконанні посилення плитної фундаментної основи схема армування складається в суворій відповідності з технологіями.

Якщо виникає необхідність, ця схема може передбачати нерівномірний розподіл стрижнів. Місця, в яких намічається встановлення несучих міжкімнатних перегородок і колон (зони продавлювань), підлягають додатковому посиленню.

Арматура закладається одним шаром, якщо товщина плити не перевищує п'ятнадцяти сантиметрів. В інших випадках рекомендується влаштовувати арматурний каркас.

Розрахунки під плитно-пальовий фундамент виконуються окремо, при цьому враховується розташування пальових опор і матеріал, з якого вони виготовляються. У кожному з випадків армування плит креслення складається за попередніми розрахунковими даними.

Параметри плит

На конкретному прикладі пропонуємо розглянути основні вузли фундаментної конструкції. Уявіть перед собою сітку з однаковими комірками і постійним кроком між стрижнями арматури. За розрахунковими даними навантаження, інтервал між прутами повинен становити від двадцяти до сорока сантиметрів.

Як випливає з правил будівельних норм, крок між прутами не повинен перевищити товщину основи в півтора рази.

Найчастіше арматура вкладається двома рядками, спільні дії яких забезпечуються вертикальними стрижнями. Також між стрижнями повинен бути рівний кроку основної металевої конструкції. Армування на торцях плити виконується хомутами П-подібної форми, мінімальна довжина їх дорівнює двом параметрам товщини основи.

Стрижневою обв'язкою повинні бути охоплені всі ряди, щоб забезпечувалася надійність сприйняття крутячого моменту на краях фундаменту, і була можливість анкерувати кінці поздовжніх стрижнів.

Весь каркас опалюється в бетонній суміші на два - три сантиметри з кожного боку. Якщо ця умова не дотримана, прискорюється процес появи корозії металу, що викликає руйнування основи.

Зони продавлювань

В опорних точках вертикальних конструкцій виконується розкладка прутків зі зменшеним кроком армування. Якщо по всій ширині фундаментної плити стрижні викладаються з кроком у двадцять сантиметрів, то в місцях розміщення перегородок рекомендується цю відстань скоротити до десяти. Це дозволить попередити появу тріщин і продавлювань.

Якщо місце сполучення припадає на монолітну стіну підвального приміщення, закладка виконується на глибину, що відповідає висоті споруджуваного приміщення. У цьому випадку виконується прив'язка підстав до стін.

Під час армування монолітного фундаменту слід виконувати спільну обв'язку каркасних елементів плит і стін. При бетонуванні основи необхідно залишати частини вертикально розміщених стрижнів, що в подальшому виконують роль сполучних ланок. Такі кінці запускаються в основу, краї загинаються на рівні двох розмірів висоти плити, потім виконується прив'язка до головного каркаса.

Призначення та особливості

Фундаментна плита є залитою з бетону монолітною конструкцією. Використовувати монтаж і обладнання фундаменту на основі такої плити вважається одним з найнадійніших типів підстав статі, скільки за параметром несучої здатності, так і за стійкістю будинку до зовнішнього динамічного навантаження по грунту.

На додаток до перерахованих вище достоїнств, можна додати, що обладнання та монтаж цільнобетонної плити своїми руками дозволяє оптимальним чином розподілити по фундаменту поперечну напругу будинку. Внаслідок чого залишається мінімальний відсоток небезпеки утворення осідань будинку, через сезонне пучення ґрунту.

Види плитних фундаментів своїми руками по грунту мають тільки один мінімальний але істотний недолік - високий відсоток матеріаломісткості, оскільки правильне обладнання монолітної плити, згідно з вимогами СНіП і ГОСТ, вимагає вибрати і використовувати великий відсоток бетону і арматури.

як влаштований фундамент шведська плита і в чому його плюси?

до змісту

Розрахунок арматури

Враховуючи розрахунок, що у великих обсягах металева або склопластикова арматура під фундамент замовляється в тоннах, а на армування фундаменту своїми руками потрібно використовувати велику кількість матеріалу, вам знадобиться виконати розрахунок необхідної довжини арматури, її діаметр, після чого перевести його в масу.

Для прикладу візьмемо фундаментну плиту габаритами 980 * 720 сантиметрів. Розрахунок проводиться за наступним алгоритмом:

1. Виконуємо розрахунок необхідної кількості арматури для поперечного укладання (враховуючи крок у 20 см) - 720/20 = 36 прутів довжиною в 7.2 м: 36 * 7.2 = 259,2 метра на один бік каркаса, а оскільки нам потрібно дві сторони, ми отримуємо: 259,2 * 2 = 518.4 метра.
2. Розрахунок арматури поздовжнього укладання на армопояс для фундаменту підлоги: 980/20=49; 49*9,2=450,8; 450,8 * 2 = 901,6 метрів.
3. Загальна довжина арматури, яка нам буде потрібно, становить: 901,6 + 518,4 = 1420 метрів.
4. Враховуючи, що один погонний метр арматури (припустимо, 16-го діаметра), дорівнює 1.58 кг, ми отримуємо: 1420 * 1,58 = 2243,6 кілограм арматури.

Вага арматури залежно від діаметру

до змісту

Особливості виконання робіт з армування

Для різання арматури на прути необхідного діаметру вам знадобиться ручна болгарка, і коло по металу, діаметром 125, або 250 міліметрів. Якщо армування плитного фундаменту виконується за допомогою арматури, що має середній діаметр 10-12 мм, то доцільно різати по кілька прутів відразу, що дещо прискорить відсоток підготовчих робіт.

Нарізку своїми руками можна виконувати поетапно, крок за кроком - спершу можна поперечні прути, потім поздовжні. Оскільки стандартний розмір цільних арматурних прутів становить 12 метрів, то в більшості випадків у вас будуть залишки по 2-3 метри, які можна зварювати між собою, і укладати в центрі арматурного каркаса під армування монолітної плити.

Враховуйте, що згідно вимог СНіП і ГОСТ розкладка та обладнання передбачає, що армуючий каркас повинен бути втоплений у фундаментній плиті на глибину як мінімум на 5 сантиметрів, тому прути необхідно зварювати або різати на 10 сантиметрів коротше, ніж відповідні розміри плити.

як робиться ручна в'язка арматури для фундаменту?

до змісту

Рекомендації щодо вибору арматури

Для виготовлення арматурного каркаса використовуйте сталеві прутки такого виду:

• стрижні класу А300 (AII), що мають кільцевий профіль;
• арматуру з серповидним профілем класу А400 (AIII), яка характеризується поліпшеним зчепленням з бетонним монолітом.

Використання монолітної плити дозволяє фундаменту витримувати значні навантаження, які рівномірно розподіляються по всій поверхні

Діаметр застосованих прутків залежить від маси будівлі, що зводиться, і становить:

• 10-12 мм - для легких дерев'яних будівель, гаражів.
• 14-16 мм - для приватних будинків, відповідальних будівель.

Як уникнути помилок при створенні армуючого каркаса

Помилки можуть відбуватися на будь-якому етапі будівництва, армування фундаменту не є в цьому випадку винятком. Навіть найменші недоліки можуть сприяти руйнуванню плитної основи або ускладнити процес бетонування. Отже, необхідно детальніше дізнатися, які помилки відбуваються на етапі армування, щоб повністю уникнути їх або звести до мінімуму.

• Найголовнішою помилкою при армуванні фундаментної плити можна назвати неправильні розрахунки передбачуваного навантаження на фундамент або їх відсутність. Адже на підставі цих даних вибираються розміри арматурних прутів, визначається схема розташування арматури.
• Прути арматури з'єднуються встик. Такий метод не може гарантувати міцності конструкції, тому рекомендується з'єднувати елементи внахлест, довжина повинна бути не менше 15 діаметрів.
• У процесі укладання армуючого каркаса прути розташовані в безпосередній близькості до ґрунту або встромлені в нього. У результаті пучення або зрушень ґрунту відбувається врізання арматури в ґрунт, що призводить до утворення корозії на прутів. Це явище знижує міцність каркаса і всієї підстави.
• Недотримання правил розташування прутків також може стати причиною руйнування плити. Рекомендована відстань між прутами має бути не більше 40 см, а в деяких ситуаціях цей параметр знижується до 20 см.
• Якщо торці арматури не мають захисного покриття, під впливом вологи з бетонного розчину може утворитися корозія елементів.
• Велике значення має правильне армування під несучими стінами і в кутах будови.
• Установка каркаса проводиться не на фіксатори, а на дерев