Правильная вязка арматуры для монолитной плиты фундамента является ключевым этапом в строительстве, обеспечивающим прочность и устойчивость конструкции. Основное внимание следует уделить качеству используемых материалов и соблюдению технологий, которые предполагают равномерное распределение нагрузки и минимизацию риска деформации. Арматурные прутья необходимо соединять прочными вязальными проволоками, обеспечивая их надежную фиксацию в нужных положениях.
Важно также учитывать размещение арматуры в зависимости от расчетной нагрузки и свойств грунта. При необходимости применяют двойные или многослойные схемы армирования, что улучшает характеристики прочности плиты. Не забывайте про соблюдение рекомендуемых шагов между арматурой, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее работы и 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.
Какая арматура нужна для монолитной плиты
При обустройстве плитного фундамента, дабы минимизировать вероятность его деформации под нагрузкой, важно знать, какая нужна арматура для монолитной плиты и сколько прутков необходимо для основания той или иной площади. Арматура классифицируется по разным признакам, свойствам и характеристикам. Прежде, чем делать выбор, целесообразно изучить все существующие разновидности этих изделий.
Виды и особенности арматуры по материалу
По материалу изготовления прутки бывают стальными и композитными. Композитные могут производиться из разных материалов. На сегодняшний день наиболее востребованным из них является стекловолокно. Разработчики стекловолоконной арматуры гарантируют длительный срок его службы, превышающей даже вероятную длительность эксплуатации изделий из металла.
Более того, они постоянно работают над созданием новых композитов. Сегодня на рынке стройматериалов можно найти базальтопластиковые, арамидные, углеводородные и другие типы композитной арматуры.
Тем не менее строители более охотно применяют в конструкции фундамента стальную арматуру, уже доказавшую свою прочность, надежность и состоятельность на протяжении многих десятков лет. Среди стержней из стали также есть несколько типов. Это надо знать для того, чтобы правильно понимать, какую арматуру использовать для монолитной плиты в строениях разной площади и этажности.
Пруты из легированной стали имеют разные показатели прочности. Здесь важно комбинировать стержни разной сопротивляемости нагрузке. Так для продольных элементов армирующего каркаса используют более прочные разновидности, в то время как для поперечных и П-образных составляющих достаточно более низколегированных изделий.
Следует избегать армирования фундаментного основания с помощью стержней из нелегированной стали. Дело в том, что в процессе формирования каркаса используется сварка, под влиянием которой нелегированная сталь становится достаточно хрупкой. В результате в фундаменте возникают своеобразные зоны слабости.
Это приводит к его быстрому разрушению под нагрузкой, которую оказывают стены и кровля. А разрушение, в свою очередь, ведет к деформации постройки. Если все же, изучив рекомендации о том, какую арматуру закладывают в монолитную плиту, вы выбрали для фундамента легкой постройки нелегированную, соединять элементы лучше методом вязки, с использованием проволоки и без применения сварки.
Классификация по конструкции и способу изготовления
Стальная арматура может быть:
- гладкой;
- рифленой – с серповидным профилем;
- рифленой – с кольцевым профилем.
При использовании арматуры для монолитной плиты фундамента рекомендуется выбирать рифленые разновидности – они обеспечивают более надежное сцепление с бетоном. Особенно это относится к продольным элементам, для поперечных и П-образных допустимо приобрести гладкие стержни. При этом тип рифления не имеет принципиального значения.
Композитные прутки могут быть условно гладкими либо рельефными или, иначе, периодическими – именно этот термин применяется в отношении подобных изделий. Условно гладкие имеют равномерную и однородную мелкозернистую поверхность. Периодические визуально схожи с металлическими рифлеными, но достигается рельеф иначе: на прут с определенной периодичностью наматывается канат из полимерного материала, а затем изделие упрочняется термоактивной смолой.
По технологии изготовления стальные стержни разделяют на напрягаемые и ненапрягаемые. Напрягаемые – это те, которые в процессе производства определенным образом растягиваются и в таком положении фиксируются. Подобный подход позволяет снизить вероятность деформации арматурных изделий под нагрузкой. По этой причине напрягаемые разновидности оптимально подходят для поперечных элементов. А вот ненапрягаемые лучше использовать для продольных частей конструкции.
Другие значимые параметры выбора фундаментной арматуры
В ответе на вопрос о том, какая арматура используется для монолитной плиты фундамента, есть и иные составляющие, такие, как диаметр, шаг, расход. Рассмотрим их последовательно.
Он определяется простым расчетом, исходя из площади монолитного основания и размеров ячейки, то есть, шага. Чтобы узнать необходимое количество прутьев, нужно площадь разделить на шаг и добавить к полученному значению одну единицу. Предварительно следует привести делимое и делитель к общему измерителю: либо пересчитать площадь в кв. см, либо перевести длину шага в метры.
Далее, умножив количество прутьев на стандартную длину каждого из них, получаем общий метраж арматуры, которая понадобится для строительства плитного фундамента. При необходимости его можно перевести в вес, однако для этого нужно знать, сколько весит один погонный метр стержней выбранного типа.
Если высота монолитной плиты превышает 15 см, понадобится обустроить два армопояса. В этом случае полученное число нужно просто увеличить вдвое. Такой подход актуален для местностей со значительной глубиной промерзания грунта.
Размерные показатели прутов
Проектируемая толщина арматуры для монолитной плиты в первую очередь зависит от того, какое именно здание будет устанавливаться на обустроенный фундамент. Так для домов из кирпича, железобетона и других тяжелых материалов инженеры предлагают использовать прутки диаметром 14 и более мм – в зависимости от этажности. А вот для относительно легких каркасно-щитовых, деревянных или пеноблочных построек достаточно армирующих стержней диаметром 10-12 мм.
Более точно рассчитать оптимальный диаметр можно самостоятельно, но проще воспользоваться готовой справочной информацией, в которой определены допустимые значения диаметра арматуры в привязке к сечению фундаментной плиты.
Простыми словами шаг арматуры в монолитной плите – это расстояние между двумя соседними стержнями в армирующей сетке. Полученное значение применяется и к продольным, и поперечным пруткам.
Существуют строительные рекомендации, которые являются эталонными:
- для легких построек достаточно шага в 40 см;
- для тяжелых объектов арматуру укладывают более плотно – с шагом в 20 см;
- в зонах, где на фундамент оказывается повышенная нагрузка, шаг нужно уменьшить вдвое: вместо 40 см – 20 см, вместо 20 см – 10 см;
- длина и ширина ячеек не могут быть больше толщины фундаментной плиты более, чем в 1,5 раза. То есть, при высоте плитного фундамента в 25 см максимальным шаг составляет 37 см.
Помимо указанных выше рекомендаций, ответ на вопрос о том, какая арматура используется для монолитной плиты фундамента, следует учитывать и ряд других факторов: климатические особенности, глубину залегания грунтовых вод, уровень уклона участка, архитектурные особенности будущего строения и тому подобные. Делать это нужно еще на этапе проектирования, до начала работ.
Несколько полезных советов
Вы можете не усиливать фундаментную плиту арматурой в том случае, если она укладывается на поверхность земли, без заглубления, а на нее устанавливается легкая конструкция, например, деревянная хозяйственная постройка. Во всех остальных случаях армирование является необходимым этапом строительства.
Не стоит в целях экономии использовать различного рода металлолом разной конфигурации, диаметра и прочности. Такая экономия обернется еще большими тратами, когда по причине слабого фундамента дом начнет неравномерно проседать и разрушаться.
При необходимости армирования плит перекрытия можно и нужно применять тот же алгоритм, что и для фундаментной плиты.
