Основы армирования монолитной плиты фундамента с чертежами

Расчет диаметра и количества арматуры

Сечение арматурного материала, используемого для устройства армированного ленточного монолитного фундамента, считается важным показателем, и определять его следует заблаговременно.

Для этого существует определенная методика:

• длина плиты умножается на ее высоту, чтобы определить ее сечение;
• вычисляется допустимый диаметр прута, для чего сечение плиты следует разделить на минимальный показатель армирования (в процентах);
• определяется площадь прутьев в ряду;
• имея данные по длине плиты и шагу размещения арматурных стержней, определяется их минимальное значение сечения.

Чтобы выполнить расчет количества арматуры, необходимой для армирования, пользуются несложной схемой.

Зная параметры плиты, их делят на значение стандартной ячейки, чтобы уточнить количество стержней. К полученному числу прибавляют дополнительный прут.

Чтобы получить каркасную сетку, потребуется укладка поперечного материала для армирования, так что полученное значение увеличивается в два раза.

Каркас состоит из двух рядов, так что окончательный результат вновь увеличивается вдвое, и у нас получается искомое количество стержней.

Как правило, стальные прутья поставляются шестиметровыми отрезками, поэтому легко определить, сколько погонных метров материала потребуется.

Элементы вертикального соединения определяются аналогично. Для уточнения параметра длины соединительного элемента необходимо знать высоту плиты, от которой отнимаются два расстояния, отделяющие концы арматуры от верхней и нижней поверхности. Остается подсчитать общую длину, сложить все данные и получить окончательный результат.

Особенности конструкции

Фундаментная плита сооружается на пучинистых грунтах, которые отличаются высоким содержанием глины, суглинков, песчаных прослоек. Такое основание не только выгодно с экономической точки зрения, но и надежно. Для создания плитного фундамента необходимо не только подготовить площадку в соответствии с проектом и выполненной разметкой. Нужно сделать качественную гидроизоляцию и выполнить армирование прутами, сечение которых подбирают в соответствии с особенностями строения.

От выполнения сварочных работ в ходе армирования монолитной плиты фундамента необходимо отказаться, так как места сварных швов подвержены коррозии. Выбор арматуры для плитного фундамента основан на особенностях грунта, данных о массе будущей постройки, нагрузках, которые предстоит выдержать основанию. Чертеж, в соответствии с которым и будут проводиться работы, делается и изучается еще на стадии разработки проекта.

Для создания арматурного каркаса монолитной фундаментной плиты используют стержни из закаленной стали, оснащенные специальными ребрами. Это обеспечивает высокий уровень надежности сооружения и качественное сцепление с бетоном. Сетка каркаса представляет собой двухуровневую конструкцию, надежность которой гарантируют вертикальные перемычки (утки), сделанные из гладких арматурных прутов, сечение которых составляет 12 мм.

Прежде чем приобрести арматуру для плитного фундамента необходимо выполнить расчет количества стержней, требуемого для создания сетки поперечной и продольной укладки:

1. Шаг укладки – 20 см.
2. Ширина плиты – 7 м 20 см.
3. Количество прутов – 720 : 20 = 36 шт.
4. Шаг укладки – 20 см.
5. Длина основания – 9 м 80 см.
6. Количество прутов – 980 : 20 = 49 шт.

Размер ячейки армирующей сетки – 15х15 см, но при необходимости обеспечить обход коммуникаций этот размер увеличивают, и шаг между прутами составляет 20 см. Расчет верен при использовании стержней для армировки длиной 720 см и 920 см.

Советы по строительству без фундамента

Простые основы, предложенные в этом материале, выдержат только не менее простые дома. Лучше всего делать что-то такое, что имеет малый вес, легко поддается ремонту и полной реконструкции. То есть строительство без фундамента предполагает сооружение из таких материалов:

• строганые бревна;
• брус профилированный;
• многослойные панели и т. д.

Обычно используются недорогие породы хвойных деревьев, так как из-за смолы внутри они отлично защищают от влаги и ветра. Для обшивки каркаса дома используют влагостойкие фанеры с пропитками, ДСП, ОСБ, оргалит и другие подобные материалы. Но без утепления стен, потолков, а также кровли не обойтись, применяется эковата или минеральная вата, пенопласт и т. д.

Так, строить без фундамента возможно. А методы, предложенные в этом материале, ничуть не хуже обычных монолитных, ленточных и иных популярных видов основ. Главное — помнить, что вид нужно выбирать в зависимости от грунта, на котором предполагается строительство, а также вида самого сооружения, что планируется возвести. Если выбрать фундамент правильно, он обязательно будет эффективен и долговечен.

Схема армирования

Армирование фундаментной плиты осуществляется согласно определенным схемам. Иногда плиту заливают неравномерно: в местах, на которые будут опираться несущие стены, колонны, перегородки, часто выполняют дополнительное армирование. Считается, что расстояние между ярусами сетки не должны превышать 0,4 м. То есть, для фундамента высотой 1 м, необходимо 3 пояса армирования.

Перед тем, как вязать каркас, рассчитывают схему армирования, делают чертеж, и в дальнейшем действуют согласно ему.

Параметры плит

Простейшая схема армирования плиты фундамента выглядит следующим образом: нижний ярус — горизонтальная решетка, с шагом ячейки 20-40 см. Точно такая же сетка установлена на втором ярусе, параллельно первому. Между сетками крепят вертикальные распорки. Высота между двумя уровнями не должна превышать 40 см. Если фундамент выше, добавляют третий ярус и т. д.

Армирование торцов плиты выполняют при помощи П-образных хомутов. Длина каждой из «ножек» буквы «П» — две толщины каркаса плиты. А поперечина «П» в данном случае расположена вертикально, и является торцевым элементом арматурного каркаса.

Схема армирования фундаментной плиты

Толщина бетона, между краем плиты с любой стороны, и внутренним каркасом, должна быть не менее 5 см, во избежание скорого возникновения коррозийных процессов.

Зоны продавливаний

Такими участками считаются, в первую очередь, места опоры несущих стен, колонн и др. В этих зонах размер ячеек следует делать меньше, во избежание образования момента растяжения. Если укладываете арматуру со стороной ячейки 30 см, в этих зонах сделайте 15 см. Таким образом удастся избежать образования трещин и продавливаний.

Расчёт арматуры для монолитного фундамента

Стоит помнить, что расстояние, которое стоит соблюдать между прутьями арматуры, не должно быть больше, чем в 1,5 раза, толщины фундамента. При этом, укладывают арматуру двумя рядами. Ее установка происходит за счёт вертикальных стержней. Шаг вертикально установленной арматуры равняется длине шага кладки прутьев в горизонтальном направлении или в 2 раза его превышает.

Расчет и выбор правильного диаметра (сечения)

Проведение таких расчётов достаточно сложная задача, которую без особых знаний правильно не решить. Даже не каждому специалисту под силу его выполнить. Если речь идет о частном строительстве, то в таком случае рекомендовано пользоваться минимально допустимыми значениями, которые содержит пособие по проектированию, где описаны процессы армирования касаемо железобетонных сооружений. Параметры относительно монолитного фундамента указаны в приложении 1 в первом разделе.

Что касается вертикально установленных стержней, то их диаметр не должен быть меньше 6 мм

При этом важно учесть, что, возможно, элементы будут подвергаться сварке. Максимально допустимое значение рабочего армирования составляет 40 мм, но зачастую для строительства используют арматуру 12, 14, 16 мм

Пример расчета арматуры

Для лучшего понимания расчетов следует их рассмотреть на примере. Исходные данные для примера – это плита с размерами 6х6 м, толщина 200 мм.

• значение для площади поперечной плоскости плиты равно 6 м * 0,2 м = 1,2 м2;
• параметр минимальной площади прутьев арматуры 1,2 м2 * 0,3% = 0,0036 м2 , переведя в более удобные единицы измерения, получим 36 см;
• значение минимальной площади прутьев, располагающихся в одном направлении в одном ряду 36 см2/2 = 18 см2.

Далее потребуется ГОСТ 57 81-82, в котором указан перечень арматурных прутьев. Этот документ содержит список площадей сечения одного стержня. Чтобы было удобней, можно воспользоваться расширенным изданием сортамента. В нём указано, что для полученного сечения одного ряда сетки допускается использование нескольких вариантов прутьев:

• 12 мм диаметр прута – 16 штук;
• 14 мм диаметр прута – 12 штук;
• 16 мм диаметр прута – 9 штук;
• 18 мм диаметр прута – 8 штук;
• 20 мм диаметр прута – 6 штук.

Расчёт количества арматуры

Чтобы было удобнее и проще проводить закупку материалов, предварительно проводят вычисление их количества. Если имеется составленная схема конструкции плитной основы, такой процесс не слишком сложный. Чтобы вычислить длину прутьев, нужно учитывать значение бетонного слоя защиты в толщину. Он располагается с каждой стороны и ширина его равна 20-30 миллиметров.

1. Параметр длины одного прута: 6000 — 30*2 = 5940 мм.
2. Значения количества прутьев для одного направления: 5940/300 = 19,8, принимаем 20 шт.
3. Значение количества прутьев для двух сеток: 20*2*2 = 80 шт.
4. Значение длины 1го прута для хомутов П-образного типа: 200 мм + (200 мм * 2)*2 = 1 м.
5. Значение количества прутьев: 20*2 = 40 шт.
6. Параметр общей длины стержней с сечением диаметра 12 мм: 80*5,94 м +40*1 м = 515,2 м.
7. Значение массы прутьев (при вычислении опираются на сортамент): 515,2*0,888 кг (находится по сортаменту) = 457,5 кг.

Расчет армировочных прутьев, расположенных в вертикальном направлении:

1. Параметр длины одного прута: 200 — 20*2 = 140 мм.
2. Значение количества прутьев: 20*20 = 400 шт.
3. Значение общей длины при диаметре прутьев в 8 мм: 8 мм = 400*0,14 = 56 м.
4. Значение массы прутьев арматуры: 56*0,395 = 22,12 кг.

Получив указанные значения, стоит учитывать стандартную длину прутьев, которая составляет 11,7 м. Соответственно, необходимо для каркаса 5-6 штук прутьев, сечение которых 8 мм.

К такому важному процессу, как армирование монолитного фундамента, необходимо подходить весьма скрупулезно. Учитывая свойства армирующего каркаса, весь процесс должен проходить без ошибок, в особенности это касается расчётов

Если сделать всё правильно и своими руками, то можно не только сэкономить на услугах строительной бригады, но и обеспечить конструкции фундамента надежность, прочность и устойчивость на многие десятилетия.

Особенности армирования плит ПК

Изготовление плит ПК считается экономически выгодным, а современные технологии гарантируют возможность выпуска изделий в различных типоразмерах. Использование металлической арматуры в процессе производства существенно улучшает качественные характеристики ЖБИ – придает конструкции дополнительную прочность и стойкость к различным типам внешнего воздействия, а также продлевает срок ее эксплуатации. Плиты марки ПК изготавливают по серии 1.141-1. При этом до длины 4,2 метра для их армирования применяются обычные сетки.

В зависимости от длины готовой плиты применяются 2 типа арматуры:

• Сеточная для изделий длиной до 4,2 м;
• Предварительно напряженная для плит длиной более 4,5 м.

Сеточное армирование подразумевает использование нескольких типов сеток – верхнюю из стальной проволоки диаметром порядка 3-4 мм, усиленную нижнюю с диаметром проволоки в пределах 8-12 мм и вспомогательные вертикальные сеточные фрагменты, предназначенные для усиления и укрепления торцевых элементов плиты. Функция вертикальных сеток заключается в формировании продольной жесткости, необходимой для усиления торцов, на которые оказывают давление расположенные выше стены и конструктивы. К преимуществам этого метода армирования традиционно относят улучшение параметров сопротивления при нагрузке на прогиб и большую устойчивость к увеличенным боковым нагрузкам.

В случае с обычным видом армирования находят применение две сетки. При этом верхняя изготавливается на основе проволоки марки ВР-1, а нижняя стека является усиленной. Для этого, как правило, задействуют арматуру с класса АIII.

Использование преднапряженной арматуры подразумевает комбинацию традиционной верхней сетки с отдельными прутками диаметром 10-14 мм, которые в несколько растянутом состоянии помещаются в теле плиты. Согласно норм стандартов класс арматурных прутков должен быть не ниже Ат V. По факту набора бетоном окончательной прочности прутки отпускают – в таком состоянии они обеспечивают большую стойкость изделия к механическим и сейсмическим нагрузкам, увеличивают несущую способность. Для дополнительного сопротивления возникающим боковым нагрузкам также используются сеточные каркасы для укрепления торцов изделия и его центральной части.

Резка прутьев

Проще всего выполнять кройку стержней по шаблону. Для этого сперва необходимо нарезать все продольные куски обоих поясов, а затем подготовить все поперечные стержни.

Проще и дешевле всего осуществить крой при помощи обычный болгарки (УШМ) с диском по металлу. Благодаря этой машине можно резать стержни любого размера.

Также можно использовать:

• Гидравлические ножницы по металлу (болторезы). Однако они подойдут только для прутков диаметром 6-8 мм и обойдутся очень дорого.
• Газовый резак. В этом случае придется получить разрешение, которое позволит выполнять опасные работы.

На этом же этапе необходимо подготовить и нарезать куски арматуры для подставок.

Порядок армирования и заливки

Устройство опалубки

Армирование перекрытий начинается с установки опалубки. К опалубке предъявляются следующие требования: она должна выдерживать вес сырой смеси, при этом не деформируясь визуально. Это довольно большая нагрузка, при слое бетона 200 мм она составит 500 кг на квадратный м. Поэтому конструкция опалубки должна быть довольно внушительной. Для щитов можно использовать фанеру толщиной 18…20 мм, для балок, стоек, ригелей использовать брус сечением 100х100 мм.

Можно использовать профессиональную опалубку. Ее преимущества в том, что она рассчитана на высокие нагрузки, в ее комплект входят телескопические стойки, выдерживающие значительный вес и позволяющие регулировать уровень. Это довольно дорогостоящее оборудование, но сейчас можно найти фирму, которая сдает и опалубку, и стойки в аренду.

Схему сборки опалубки легко найти в литературе, а если вы берете профессиональную опалубку, то к ней прилагается инструкция. Главное – после сборки проверить горизонтальность с помощью нивелира или других доступных средств.

Монтаж арматуры

Пластиковые фиксаторы необходимы для создания защитного слоя арматуры в нижней части перекрытия. Армировка делается таким образом: нижний ряд укладываем на фиксаторы – специальные пластиковые опоры высотой 25-30 мм для создания защитного слоя. Стержни кладем с одинаковым шагом, параллельно друг другу. На них кладем следующий ряд под углом 90? и перевязываем вязальной проволокой в каждом пересечении. Затем устанавливаем разделители сеток, сгибаем, связываем с одинаковым шагом. Приведенный здесь чертеж подскажет, с каким именно. Армирование перекрытия по краям дополняется усилениями. На разделители и П-образные усиления укладываются продольные, а затем поперечные прутья арматуры. Верхний уровень готовой арматуры должен быть ниже верхней плоскости опалубки на 25-30 мм. Собранная арматура должна представлять из себя довольно жесткий каркас, выдерживающий без особых деформаций вес человека.

Заливка

После того как армирование будет закончено, можно приступать к заливке. Эту работу лучше всего производить с помощью бетононасоса, обязательно уплотняя смесь при помощи специального глубинного вибратора. Заливку желательно произвести за один раз. При затвердевании бетон дает усадку. Чем быстрее идет высыхание, тем больше усадка, что может привести к появлению микротрещин. Чтобы этого не произошло, в течение 2-3 дней нужно смачивать поверхность твердеющей плиты водой. Делать это лучше всего путем разбрызгивания. Но и в дождливый день производить заливку не стоит, рекомендуется предохранять свежую смесь от осадков. Плита должна сохнуть 30 дней, только после этого можно снимать опалубку.

Набор прочности бетоном

Бетон — это искусственный камень, который получают из раствора, приготовленного по особым пропорциям. Твердение смеси зависит от множества факторов, поэтому точного ответа, подходящего для всех случаев, на вопрос, сколько фундамент дома должен стоять после заливки, нет. Ответ индивидуален для определенных условий.

В среднем считается, что набор прочности занимает 28 дней, но это значение усредненное. Процесс зависит от следующих факторов:

• какой тип цемента использовался при замешивании бетонного раствора;
• соотношение цемента и воды в смеси;
• температура окружающей среды во время твердения фундамента;
• какая погода будет стоять после заливки (солнечная, пасмурная, ветреная);
• насколько уплотнен бетонный раствор.

Каждый из этих факторов оказывает влияние. Весь процесс условно можно разделить на два этапа:

Схватывание

Это период, в течение которого смесь для фундамента остается подвижной. Это значит, что весь процесс транспортировки, заливки и уплотнения должен уместиться в эти рамки. При доставке бетономешалками, время схватывания увеличивается за счет постоянного перемешивания. Если раствор находится в миксере слишком долго, происходят изменения, которые плохо скажутся на качестве готовой конструкции. Период схватывания обратно пропорционален температуре окружающей среды.

Оптимальной температурой является 20ᵒС. Быстрое схватывание при высоких температурах может отрицательно повлиять на качество фундамента дома после заливки.

Второй этап набора прочности — твердение. Если время первого этапа диктует условия для выполнения работ ,то сколько займет твердение, влияет на возможность продолжения строительства и перехода к возведению «коробки» здания. Ниже в таблице приведены значения, сколько должен стоять фундамент дома после заливки в зависимости от температуры. За 100% набора прочности на сжатие принимается значение, которое будет получено при температуре 20ᵒС, если дать фундаменту выстояться 28 суток. Приведены значения для материала марок М200-300 ( класс B 15 — B 22,5) изготовленных на портландцементе марок М400-500.

Из таблицы видно, что особенно сильно замедляют процесс отрицательные температуры.

График набора прочности бетона в зависимости от температуры.

Распалубочная прочность бетона определяется СП «Несущие и ограждающие конструкции» и составляет 70% от марочной (безопасный срок начала работ). Это значит, что снимать опалубку после заливки фундамента дома надо не менее чем через 7 суток для среднесуточной температуры +20ᵒС или не менее чем через 14 суток для +10ᵒС. При соответствующем обосновании можно выдержать время до достижения лишь 50% марочной прочности на сжатие (нормативно-безопасный срок начала работ) перед снятием опалубки. При самостоятельном возведении также рекомендуется ознакомиться с «Руководством по производству бетонных работ в зимних условиях, районах Дальнего Востока, Сибири и Крайнего Севера».

Сколько должен стоять фундамент после выполнения монолитных работ, зависит от типа портландцемента для изготовления смеси. Существует три типа:

• быстротвердеющий;
• нормальнотвердеющий;
• медленнотвердеющий.

В таблице представлены значения прочности на сжатие для бетонов на различных вяжущих в зависимости от температуры воздуха. Все величины, так же как и в предыдущей таблице, в процентном отношении от прочности при температуре 20ᵒС, если дать монолиту выстояться 28 суток.

Требования к тому, сколько должен стоять фундамент дома после монолитных работ перед снятием опалубки, остаются такими же: 70% от марочной прочности на сжатие (50% при особых условиях).

Не забудьте о том, что бетон во время первых дней твердения требует увлажнения, для этого его покрывают опилками, мешковиной или песком (для накопления и сохранения влаги) и обильно поливают водой первые 7 суток.

Материалы и инструменты

Для того чтобы заложить каркас армирования основания своими руками, понадобится не только металл, а также дополнительные материалы и инструменты. Сетка никогда не должна касаться края плиты.

Расстояние от границы фундамента до металла должно быть не менее 3 см. Поэтому нижний слой каркаса укладывается на специальные фиксирующие подставки.

На фото пластиковый грибок под укладку сетки армирования

Для связки используется строительная проволока ВР-1 различного диаметра. Связывание производится при помощи специального крючка.

Если у вас его нет, можно использовать обычные пассатижи. Отрезок проволоки размером примерно 300 мм, складывается вдвое, так чтобы на одном конце образовалась петля. Петля заводится под место пересечения прутков и затягивается так, чтобы не дать стержням возможность сдвинуться.

Примеры вязки узлов пересечения стержней

Подробнее ознакомиться с техникой укладки арматуры в опалубку можно посмотрев видео в этой статье.

Гидроизоляция и утепление

При выполнении любого фундамента, необходимо позаботиться о его защите, для этого выполняют гидроизоляцию всего основания, а также утепление, чтобы уменьшить потери тепла, особенно если эти будет жилое помещение.

Гидроизоляция фундамента выполняется со всех его сторон:

• Нижняя часть основания покрывается рулонными материалами еще в момент сбора опалубки. Чаще всего для этих целей применяют рулонный рубероид, который укладывают на песчаную подушку. Рубероид укладывают с нахлестом и наплавляют с помощью специальной газовой горелки. Также рулонные материалы оставляют с запасом по торцам, чтобы в дальнейшем защитить торцы фундамента.
• Торцы (боковая часть) фундамента как уже говорилось выше, гидроизолируют за счет материала подошвы, который в дальнейшем заворачивается наверх фундамента.
• Верхняя часть плиты может защищаться различными гидроизолирующими материалами (рулонными или обмазочными).

Утепление фундамента может выполняться также со всех его сторон. Чаще всего поверх гидроизоляционного материала укладывают теплоизоляцию, после чего уже заливают бетонный раствор. Однако более эффективным способом утеплением будет укладка материала уже на готовую плиту перед устройством пола в помещении. В качестве утеплителя можно использовать пенопласт или пенополистирол толщиной около 50-100 мм.

Инструкция — армирование перекрытия

Проводя армирование, стоит принимать во внимание ряд главных правил. Первое, это знать, какие материалы нужны для выполнения задач

Это стальные стрежни, имеющие рифленую поверхность, отлитые из стали класса А 4. А также бетонная смесь, в состав которой входит цемент М300, крупный песок и мелкокалиберный щебень.

В самой работе пригодиться для возведения опалубка – влагостойкого типа фанера, либо же доски. Для перевязки применяют отожженную, специально укрепленную проволоку, специальный рабочий инструмент – для загиба и резки прутьев, болгарка. Для замеса бетона вам понадобиться – измерительная тара и посуда для замеса, инструменты и рабочие перчатки.

Проведя расчет, составив чертеж — приступают непосредственно к установке и возведению опалубки по всей длине будущего перекрытия. Берутся доски размером 150 на 50 мм, фанера, как и брусья. Насколько правильно и ровно возведено строение – отмеряют и контролируют при помощи строительного уровня.

Далее укладывают нижнее соединение, выкладывая в шахматном поочередном порядке, заливают раствором бетона. Потому сама сетка в работе монтируется на подставки. На месте фиксируется между собой вязального типа проволокой. Главное помнить – при связывании всех элементов запрещено использовать сварочный аппарат для крепления.

Далее на уложенный первый слой проводят укладку второго, и все строительные элементы располагают на специально установленных подставках. Следующий в работе шаг – заливается вся опалубка жидким, но густым по консистенции раствором бетона. При помощи движений лопаты из него убирают все пузырьки воздуха и оставляют сохнуть на несколько дней. Для недопущения последующего растрескивания бетона на протяжении первых 3-4 дней поливают конструкцию водой. По истечении отведенного срока, как правило, это 30 дней, затвердевания раствора, опалубка разбирается и снимается.