Армирование плиты фундамента с толщиной 15 см — это ключевой процесс, обеспечивающий прочность и устойчивость конструкции. Для этого используется арматура диаметром от 10 до 12 мм, которая укладывается в две сетки: верхнюю и нижнюю, с расстоянием между прутками около 20-30 см. Сетки связываются между собой с помощью проволоки или специальных соединительных элементов.
Важно правильно разместить арматуру, чтобы она находилась в центре плиты, что позволяет улучшить показания на сжатие и растяжение. При заливке бетона необходимо следить за тем, чтобы он полностью покрывал арматуру, что предотвращает коррозию и обеспечивает долговечность фундамента.
Основные схемы армирования фундаментных плит
Бетонные основания отлично противостоят усилиям сжатия, и это делает материал востребованным в современном строительстве. Недостатки есть и с ними приходится бороться. Непластичная структура не способна выдерживать высокие растягивающие нагрузки, поэтому без дополнительного усиления на изгибе образуются трещины. В зависимости от типа фундамента используют различные схемы армирования, повышающие стойкость и долговечность конструкции.
Схемы армирования плитного основания
Распределение нагрузки от здания и грунта происходит неравномерно, поэтому конструкцию планируют с учётом совокупности действующих усилий. Под несущими стенами и углам здания она выше, в центральной части слабее.
Сетку из арматуры строят по толщине плиты. Для вариантов не более 15 см по высоте достаточно однослойного усиления, в остальных случаях необходимо устанавливать объёмный каркас. Для малонагруженных строений расстояние между ячейками может быть до 40 см, фундаменты массивных каменных зданий усиливают более частым армированием (~20 см).
Шаг между стержнями не должен превышать параметр плиты по высоте более чем в 1,5 раза.
В частном домостроительстве обычно укладывают два рабочих горизонтальных слоя, связанных вертикальными вспомогательными элементами. Конструкция обеспечивает взаимодействие между уровнями с равномерным перераспределением нагрузки.
На участках с повышенным сжатием размер ячеек уменьшают до двух раз — это улучшает прочностные характеристики каркаса и основания.
Для того чтобы плитный фундамент выдерживал продольные и поперечные нагрузки, берут рифлёную стальную горячекатаную арматуру ⌀ 12–16. Малонагруженные здания усиливают прутками минимально допустимого сечения. Максимальный диаметр используют при возрастании сборных нагрузок. Для хомутов и перемычек можно брать гладкостенные изделия ⌀ 6–8. Ячеистая конструкция с правильным шагом обеспечивает стабильность дома даже на ненадёжном грунте.
Расчёт количества для плиты 6х6 метров с ячейками 0,2 м:
- Для указанного размера берут 6:0,2=30 плюс 1 прут (всего 31 стержень).
- Горизонтальную сетку строят с парными перпендикулярными элементами, поэтому их уходит столько же (всего 62 единицы на каждый слой).
- Двухслойное армирование потребует 62х2=124 штуки на плиту 6х6 м.
Общий метраж вычисляют в зависимости от длины стандартных стержней (6 или 12 м). В нашем случае 124х6=744 м.
- Для соединения слоёв требуются вертикальные перемычки, выходящие из каждого узла пересечения (31х31=961 ед).
- Длину элементов определяют по высоте плиты. Если толщина равна 20 см, то с учётом двух отступов по 5 см останется 10 см.
- Общий метраж прутков для соединения равен 961х0,1=96,1 м.
- Всего 744+96,1=840,1 м.
На практике придётся дополнительно учесть зоны усиления с меньшим шагом. Если арматуру отпускают по весу, то ориентируются на усреднённый показатель: погонный метр стержня равен 0,66 кг.
Армирование ленточного фундамента
Высота основания обычно не превышает 40 см, то есть длина вертикальных элементов равна 30 см с учётом двух отступов по 5 см. Для горизонтальных стержней берут рифлёную стальную арматуру ⌀ 10–16 мм, для перемычек гладкостенные прутки ⌀ 6–8 мм. Как и в предыдущем случае, основная нагрузка на ленту идёт по контактным поверхностям: верхней от дома, боковым и нижней со стороны грунта. Середина остаётся малонагруженной.
Для компенсации сил проектируют каркас из двух связанных поясов, если глубина закладки не превышает метра. Ленту глубокого заложения формируют из трёх уровней, дающих повышенное усиление. Ввиду относительно небольшой площади самым слабым местом основания оказываются углы и участки соединения с простенками.
Для того чтобы нагрузка распределялась максимально равномерно, применяют специальную схему перевязки с захлёстом прутков (минимальное расстояние 60 см). Если для загибания не хватает длины, ставят дополнительные хомуты. Для нагруженных сооружений с целью увеличения прочности в углах дома под несущими стенами применяют нахлёст на расстояние не менее метра.
Схема для буронабивного фундамента
Армирование опор выполняют вертикальными рифлёными стержнями от 3 единиц и более ⌀ 12–16 мм. Минимальным количеством усиливают сваи диаметром до 20 см. Перемычки, как и предыдущих случаях, изготавливают из прутков ⌀ 6–8 мм с расстоянием ~30 см.
Методы соединения каркаса
Для скрепления стержней применяют обвязку и сварку. Неразъёмное соединение используют реже несмотря на то, что оно проще по трудозатратам и быстрее по времени. Способ менее надёжный именно за счёт неподвижности, поскольку готовый каркас утрачивает амортизирующую способность. Кроме того, сварной шов снижает технические характеристики металла в месте стыка, не обеспечивая требуемую прочность.
Сборка вязальной проволокой даёт необходимую подвижность, улучшая эксплуатационные характеристики фундамента. После заливки объёмной сетки бетоном проволока под нагрузкой незначительно растягивается, сохраняя проектное положение, то есть продолжает стабилизировать структуру.
Типичные ошибки армирования
Помимо неверного расчёта размеров прутьев и плотности ячеистой сетки на практике встречаются следующие просчёты:
- Формирование каркаса без достаточного нахлёста. Метод экономит материал, но не даёт необходимой прочности. Минимальная длина наложения элементов должна составлять 15 диаметров.
- Вывод прутьев за толщу бетона. Если стержни втыкают в почву или располагают вблизи поверхности, возникает опасность порчи каркаса. После незначительных подвижек грунта и тем более при прямом контакте металл подвергается коррозии, и это снижает прочность армирования.
- Превышение расчётных размеров ячейки. Нарушение параметров приводит к возрастанию нагрузок и разрушению основания.
- Игнорирование усиления по углам. Если структура формируется без учёта повышенных нагрузок на критических участках, система не обеспечивает заданную прочность. Спустя непродолжительное время такое основание даст трещины.
Правильный выбор схемы и расчёт армирования с необходимым запасом на нахлёст обеспечивают проектную прочность фундамента. Несоблюдение требований приводит к проблемам, большинство из которых сложно устранить.
Армирование плитного фундамента
Плитный фундамент это сплошной бетонный пласт, подошва которого выше расчетной глубины промерзания, он относится к мелкозаглубленным, поэтому его делают утепленным снизу. Железобетонная плита объединяет два конструктивных элемента: фундаментное основание и полы по грунту, в которых монтируют напольную систему отопления. На плитном фундаменте лежит сразу несколько назначений, поэтому его делают прочным, устойчивым к деформациям. Чтобы он отвечал таким требованиям, при разработке проекта учитывают его расчетную плотность армирования.
Где применяют
- Для малоэтажных жилых и общественных домов с этажностью до 2,5. Со стенами из: каменной кладки; сборного или монолитного бетона с несъемной опалубкой; деревянного бруса.
- Со сборными или монолитными ж/б перекрытиями. Бетонную фундаментную плиту монтируют на грунтах: глины, суглинки (тугопластичные, мягкопластичные); пластичные супеси; крупный песок.
Расчетное сопротивление грунтов 7,5-36 т/м2 в зависимости от пористости, текучести.
На грунты со слабой несущей способностью равномернее других будет передавать нагрузки сплошной плитный фундамент. Этому способствует пространственное армирование объема бетонного пласта.
Форма плитного фундамента
Форма в виде сплошного бетонного пласта без ребер. Если форма плоская без ребер, а дом легкий, то она может принимать угол наклона независимо от ее плотности армирования. Это следствие морозного пучения, сезонных изменений погоды, свойств грунта. Этого не случится, если дом каменный, у него значительный вес, чтобы противостоять движениям грунта в его основании.
Форма с ребрами жесткости разработана, чтобы увеличить несущую способность, а также устойчивость к опрокидыванию при сезонных подвижках грунта.
У ребер жесткости боковые стороны с уклоном, для снижения давления грунта на подошву фундамента.
Зачем нужно армировать?
При составлении проекта ж/б элементы рассчитывают по 2-м предельным состояниям: способности нести нагрузки (прочности) и раскрытию трещин плюс по деформациям (СНиП 52-101-03).
По расчетам прочные бетонные элементы хорошо выдерживают нагрузки направленные перпендикулярно к его плоскости. Но, если к ним добавятся силы с изгибающим и крутящим моментом, бетон даст трещины. Такие моменты появятся при сезонных подвижках грунта, морозном пучении, неравномерных просадках, разно нагруженных частях плиты.
Арматура внутри бетона сделает его прочней, при этом намного жестче (добавит упругость). Армированный бетонный элемент выдерживает крутящие, изгибающие моменты сил без раскрытия широких трещин.
Плюс для плоских ж/б плит делают расчет на продавливание. Расчет учитывает влияние сосредоточенных и изгибающих моментов сил, а также как эти силы воспринимают бетон и арматура. Влияние сосредоточенных сил будут под опорами, перегородками, внутренними стенами, тяжелыми печами, оборудованием. В этих местах плотность армирования увеличивают.
Расположение армирования по СНиП
Величина защитного слоя бетона
По строительным нормам металлическую арматуру защищают слоем бетона. Что дает защитный слой?
- Создает условия для общей работы бетона и его арматурного усиления.
- Прочное анкерное крепление стержней, крепление их стыков.
- Не допускает влияния на металл влаги, химических соединений.
По СНиП для монолитного ж/б элемента в грунтах вокруг рабочей арматуры защитный слой заливают 40 мм, а вокруг конструктивной 35 мм. У плитного фундамента обычно два уровня армирования, нижний из которых рядом с грунтом, поэтому внизу защитный слой будет 40 мм. Верхний уровень арматурных сеток будет со стороны закрытого помещения (пол), поэтому защитный слой делают 25 мм.
Плотность армирования
Зависит от гибкости элемента, которая равна соотношению длины элемента к его высоте (L/h). При гибкости элемента меньше 5 (для прямоугольных сечений) СНиП рекомендует плотность армирования 0,1 % от Sсечения элемента. При увеличении гибкости до 25 и выше плотность армирования увеличивается до 0,25 % от Sсечения.
То есть, чем тоньше и длиннее платформа фундамента, тем больше его гибкость, а значит нужна больше плотность армирования.
Кроме основного армирования планируют конструктивное усиление, его делают не менее 0,025 %.
- В местах, где изменяется сечение пласта (переход к ребрам жесткости).
- По границам платформы, где концентрируются растягивающие силы.
- В зонах продавливания (под перегородками, опорами).
Расстояние между стержнями
Фундаментную платформу усиливают сварными металлическими сетками. По площади плотность армирования будет не везде одинаковой. Чтобы достичь расчетной плотности усиления, монтируют сетки с разными размерами ячеек, плюс местами делают конструктивное усиление отдельными стержнями.
Если толщина ж/б платформы до 15 см, монтируют один уровень сеток плюс конструктивное усиление.
Если платформа толщиной больше 15 см, то ее усиливают сварными арматурными каркасами.
Каркас для плиты это два яруса сварных металлических сеток, которые скреплены между собой поперечными связями. Соединения между сетками делают с нахлестом 15-20 см. Нахлесты рекомендуют связывать вязальной проволокой.
Каркас усиливают по контуру п-образными хомутами и добавляют конструктивное усиление.
Так как в бетонной платформе рабочие нагрузки стержни будут нести в продольном и поперечном направлении, то расстояние между ними будет одинаковым, то есть ячейки будут квадратные.
Расстояние между стержнями по СНиП при толщине платформы до 15 см 200 мм, ячейки 200х200 мм. При толщине более 15 см расстояние между стержнями 1,5*h, но не более 400 мм. То есть, если толщина 25 см, то размер квадратной ячейки 370 мм.
Диаметр поперечных связей берут равным 0,25 от наибольшего диаметра стержней сетки, в пределах 6 мм. Поперечные связи устанавливают с шагом 300 мм.
В местах продавливания поперечные связи устанавливают с шагом от толщины платформы. В этих местах поперечная арматура будет нести поперечные нагрузки с крутящими моментами сил. Поэтому ее концы прочно анкерят сваркой или обхватом, но не вязальной проволокой. Место крепления поперечных связей не должно быть слабым звеном, а прочным как у рабочей арматуры.
По краям каркаса монтируют п-образные хомуты не более чем через 400 мм. Концы хомутов могут в обхвате фиксировать до четырех крайних продольных стержней сетки.
Класс арматурной стали
Для монтажа сварных сеток и каркасов берут сталь горячекатаную А500С, холоднодеформированную В500С. Этот стальной прокат с периодическим профилем для хорошего сцепления с бетоном.
Расчет арматуры для плитного фундамента
Пример. Рассчитаем метраж, вес, диаметр арматурного проката для плоской плиты без ребер размером 8 х 8 метров, толщиной 0,25 м.
По предварительному расчету плотность армирования будет 0,25 % от площади сечения.
Для продольного направления.
Находим площадь сечения в мм: 8000 * 250 = 2 000 000 мм2.
Находим площадь сечения стержней: 2000 000мм2 * 0,25% / 100 % = 5000 мм2.
По таблице в ГОСТе 34028—16 находим площадь стержня с диаметром 10 мм, она равна 78,5 мм2.
Находим сколько штук: 5000 мм2 / 78,5 мм2 = 64 штук.
Находим расстояние между стержнями при двухуровневом армировании: 64 / 2 = 32 штуки в ряду. 8000 / 32 = 250 мм.
Получается два яруса сеток с квадратными ячейками размером 250 х 250 мм.
Для поперечного направления будет тоже 64 штуки, так как ширина платформы такая же.
Всего получится 128 штук проката по 8 метров каждый. Умножим и узнаем общую длину 1024 метра.
По ГОСТ вес одного метра проката диаметром 10 мм 0,617 кг. Умножим вес 1 м на общий метраж: 1024 м * 0,000617 т = 0,632 тонн.
К весу металлического проката добавляют вес проката для хомутов и конструктивного усиления.
Московская обл., Пушкинский р-н, пос. Лесной, ул. Центральная, д.5 (офис/склад)
- +7 (903) 716-15-35
- 8 (800) 100-31-66
+7 (495) 993 10 40 Заказать звонок
- Сетка сварная
- Сетка в рулонах
- ЦПВС
Армирование плиты фундамента
Армирование плитного фундамента выполняют перед заливкой бетонного основания. Усиление арматурой создает прочную опору, так как бетон принимает нагрузку на сжатие, а арматура внутри плиты – на растяжение и кручение. Так постройка будет устойчивой на подвижных почвах. Также армирование плитного фундамента поможет избежать трещин в стенах здания.
Основные правила армирования плитного фундамента
- несущие стены;
- места, предназначенные под тяжелые конструкции (печи, камины, ванны) и другие.
В зонах продавливания шаг арматуры уменьшают вдвое, чтобы обеспечить дополнительную прочность монолитной плиты фундамента.
В соответствии с СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции» шаг укладки арматуры для плитного фундамента должен быть не больше, чем 1,5 высоты бетонного основания.
При армировании плиты фундамента в два слоя торцы усиливают П-образными хомутами, а оба армирующих ряда скрепляют между собой. Каркас вяжут таким образом, чтобы при заливке фундаментной плиты он со всех сторон утопал в бетонной заливке на 2-3 см. Это необходимо, чтобы предотвратить коррозию армирующего материала.
Для связки каркаса используют вязальную проволоку, реже сварку. При сваривании основание становится жестким и малоподвижным, что для пучинистых грунтов не подходит. Кроме того, если каркас решено варить, на углах его рекомендуется вязать проволокой.
Материалы для армирования плитного фундамента
Подбор арматуры для плитного фундамента зависит от:
- расчетной нагрузки на плиту;
- размера бетонного основания;
- типа соединения арматуры в каркас.
Для усиления бетонного основания рекомендуется применять арматуру класса А400. Это изделие с периодическим рифленым профилем. За счет неровной поверхности сцепление с бетоном происходит лучше.
Кроме того, если каркас планируется сваривать, то выбирают марку арматуры с индексом «С». Другие виды для этих целей не предназначены, пруты под воздействием сварки изменяют свою структуру и становятся более хрупкими. Это влечет снижение прочностных характеристик всей фундаментной плиты.
Арматуру для плитного фундамента выбирают из расчета нагрузки на основание и размера фундаментной плиты. Если постройка небольшая, и длина плиты меньше 300 см, то допустимо использовать арматуру с диаметром 10 мм. При длине плиты больше 3 м самый ходовой диаметр арматуры – 12 мм. Для крупных тяжелых построек можно использовать прутки 1,4 мм или 1,6 мм.
Для вязки арматуры применяют термически обработанную проволоку диаметром 1,2-1,4 мм в зависимости от толщины арматуры или сварку.
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 для арматуры в плитном фундаменте практически не используется, так как в результате получается жесткое неподвижное соединение. Так плитное основание будет иметь сильное сопротивление на растяжение и кручение, постепенно разрушаясь. Кроме того, сварка снижает показатели прочности металлических стержней, а также требует дорогостоящего оборудования и специальных навыков.
Технология армирования плитного фундамента
К монтажу приступают, когда площадка подготовлена, гидроизоляция уложена, а опалубка установлена. Арматурную сетку для фундаментов высотой 150 мм собирают непосредственно на месте, арматурный каркас удобнее собрать отдельно и установить на место будущей плиты.
Если каркас собирают непосредственно в приямке, для арматуры устанавливают подпорки, чтобы она не касалась гидроизоляции, а правила по заливке были соблюдены.
Для жилых домов чаще всего применяют фундаментную плиту 200 мм или 300 мм.
Сначала собирают две армирующих сетки, укладывая пруты под прямым углом относительно друг друга с шагом, полученным при расчетах. По мере укладки стержни подвязывают или сваривают. Если длины прута не хватает, укладывают два более коротких с нахлестом не менее 40 диаметров рабочей арматуры. Для прута с диаметром 12 мм нахлест равняется 48-50 см. Свободные концы каркаса анкеруют любым способом.
На торцевых частях каркаса делают обвязку П-образными хомутами. Для этого из металлического прута изготавливают хомут, концы которого имеют длину не менее 50 диаметров рабочей арматуры или не менее двух высот фундамента. Ширина средней части равняется ширине фундаментной плиты за вычетом 6 см, чтобы соблюсти правила заливки.
В средней части плиту усиливают дополнительными гнутыми элементами, как показано на рисунке. Длина их концов также составляет не менее 50 диаметров рабочей арматуры, ширина не менее 20 см.
Армирование плитного фундамента таким способом обеспечивает достаточную сопротивляемость основанию на воздействие крутящего момента, когда на пучинистых грунтах поднимается только один край основания.
