Армирование плитного фундамента: зачем проводится, выбор арматуры, схема армирования, этапы работ

Монолитные плитные фундаменты обустраиваются на грунтах, имеющих плохие несущие характеристики, а также подходят для местностей с высоким уровнем грунтовых вод. Армирование плиты перекрытия фундамента это обязательный этап работ, выполняемый непосредственно перед заливкой основания бетоном. Армирование обеспечивает создание надежной опоры, способной противостоять разнонаправленным нагрузкам – если чистый бетон хорошо выдерживает сжатие, то арматура помогает ему справляться с силами растяжения и кручения. Необходимое количество материала примерно можно определить с помощью калькулятора арматуры для монолитной плиты, но окончательные расчеты должны делать специалисты.

Зачем производят армирование

В основу фундамента входит бетон, который способен выдерживать сжатие, но при этом имеет низкую прочность при изгибах и растяжениях. При постройке здания на бетонном основании нагрузка по нему будет распределена неравномерно – это способствует возникновению изгибающих моментов. Данная особенность очень опасна для бетонных конструкций, поэтому установка арматуры или армирующих сеток призваны нейтрализовать негативное влияние этих сил. Сочетание бетона, который принимает на себя сжимающие нагрузки с арматурой, воспринимающей изгибы, обеспечит надежность конструкции.

На заметку! Чтобы усилить конструкцию, потребуется арматура из стали, которую необходимо объединить в жесткий каркас. Армирование стены из бетона таким способом повысит прочностные характеристики основания, увеличит эксплуатационные сроки постройки.

Технология возведения фундамента

Надежность монолитного основания зависит от качества бетонной смеси и грамотно выполненного усиления. Армирование плитного фундамента – это очень ответственный и сложный процесс, который выполняется непосредственно перед заливкой фундамента. Полностью все работы по изготовлению бетонного основания производят по таким этапам:

• Очищается площадка, и производится разметка. 
• Выкапывают котлован нужного размера. 
• Формируют дренажную систему. 
• Засыпают и уплотняют основу из песка с гравием.

• Укладывают гидроизоляцию.
• Собирают и фиксируют опалубку. 
• Устанавливают арматурный каркас и производят армирование основания. 
• Конструкцию заливают бетоном. 

Действующие нормы регламентируют схемы обвязки монолитных фундаментов, которые применяют для постройки различных зданий. Усиленное бетонное основание стальными прутками – залог надежности будущей постройки. Прокладка арматуры улучшит такие характеристики фундамента: 

• усиливает прочность монолитного основания, дает способность воспринимать повышенные нагрузки;
• предотвращает риски усадки постройки, которые связаны с недостаточной прочностью основы;
• не допускает деформацию монолитного бетонного основания под воздействиями негативных факторов высокого уровня грунтовых вод.

Схема армирования

Когда выполняется армирование плитного фундамента, схема расположения арматуры должна составляться строго по технологии. Кроме того, схемы армирования монолитной плиты перекрытия фундамента, при необходимости, предполагают неравномерный порядок размещения прутков. Участки, где планируется возведение несущих перегородок и колонн дополнительно усиливаются. Такие места называют зонами продавливания. Арматуру укладывают в один слой при толщине железобетонной плиты 15 см и меньше. Если план монолитного фундамента предполагает величину слоя больше 15 см, рекомендуется производить армирование каркасами. Для плитно-свайного фундамента расчеты нужно производить отдельно - в зависимости от расположения и материала свай. В любом случае, чтобы правильно выполнить армирование фундаментной плиты, чертеж надо составлять на основании тщательных предварительных расчетов.

Основные параметры плиты

Рассмотрим на примере основные узлы конструкции. На схеме изображена сетка с постоянными размерами ячеек. Расстояние между прутками должно быть одинаковым. С расчетом нагрузок, шаги прутьев делают через каждые 20-40 см. Для построек из кирпича подходит 20 см, а для легких каркасных домов допускается делать укладку арматуры реже. В любом случае, по строительным правилам из пункта про «бетонные и железобетонные конструкции» указано, что расстояние между прутьями не должно превышать толщину основания в 1,5 раза.

Распространенный метод укладки – в два ряда. Их совместное действие будет обеспечено монтажом вертикальных стержней. Отступы между такими прутами должны равняться шагам основной стальной конструкции также допускается в два раза большее расстояние. По правилам плиту перекрытия на торцах следует армировать П-образными хомутами, длина которых должна равняться двум толщинам основания и более. Обвязка стержней должна охватить верхние и нижние ряды. Такая методика обеспечивает надежное восприятие крутящих моментов у края фундаментной основы и позволит произвести анкеровку концов продольных прутков.

Это важно! Всю арматурную конструкцию следует утопить в бетонный раствор примерно на 2-3 см со всех сторон – внизу, вверху, с боков. В противном варианте происходит ускоренный процесс коррозии арматуры, что впоследствии приведет к разрушениям конструкции.

Зоны продавливания

В местах, где об фундамент будут опираться несущие вертикальные конструкции, раскладку следует производить, уменьшив шаги армирования. В случае, когда по основной ширине плиты арматура укладывается через 20 см, значит, под перегородками следует перейти на расстояние в 10 см. Такой метод позволяет предупредить возникновение продавливания и образования трещин.

Если зона сопряжения совпадает с монолитной стеной подвала, глубина закладки будет производиться в соответствии с высотой планируемого помещения. В таком варианте работы ведутся с привязкой основания к стенам.

При армировании фундаментов, рекомендуется производить совместную обвязку каркасов монолитных стен и плиты. Во время заливки фундаментного основания нужно оставить части вертикальных стержней, которые послужат связующими звеньями. Эти концы запускают в основу, производят загиб края, примерно на две части высоты плиты, после осуществляют привязку к основной части каркаса.

Чтобы произвести грамотный расчет стройматериалов и армирование плитного фундамента понадобится схема и чертеж. Должны быть внесены данные о шагах между рядами арматуры и ее диаметр.

Какую арматуру лучше выбрать

Стальная арматура изготавливается соответственно ГОСТу 5781-82, с различными типами профиля. Для железобетонных монолитных плит перекрытия используют стержень класса А400. Пруты имеют визуальные отличительные особенности, а именно:

• А 240 – изделие с гладкой поверхностью; 
• А 300 – имеет на поверхности периодический профиль с кольцевым узором; 
• А 400 – имеется серповидный узор на профиле в форме «елочки».

Важно! Использовать арматуру низких категорий недопустимо.

Методика изготовления армирующей сетки и каркаса

Существует два варианта соединения прутков между собой - связывание и сварка. При методике связывания применяют проволоку с диаметром 2-3 мм. Обмотка происходит вручную либо при помощи специального оборудования, которое помогает сделать обмотку вокруг стержней. Этот вариант трудоемкий, но обеспечит надежность соединений.

Готовые сваренные сетки монтировать быстрее и проще, чем при методике связывания. Единственный минус – это трудность, возникающая при подборе необходимого типоразмера.

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 применяется в редких случаях, так как главный недостаток такого варианта – жесткое и неподвижное соединение. Это плохо сказывается на качестве монолитного фундамента. При сваривании металлические элементы расплавляются, после чего снижаются показатели прочности арматурных элементов.

Работы по укладке арматуры

При укладке армирующей конструкции в опалубку следует рассчитывать все так, чтобы все стержни после заливки были покрыты защитным бетонным слоем в 2-3 см. Для соблюдения необходимого расстояния используют специальные пластиковые фиксирующие элементы, металлические «лягушки или «стульчики».

В случае, когда длина прута короче, чем вся ширина фундамента, делают нахлест не меньше 40 диаметров рабочих стержней. Например, для прута 1,2 см, рекомендованный нахлест 48 см.

Армирование монолитного фундамента в предварительно подготовленном приямке сократит продолжительность работ и поможет без сложностей произвести укладку непосредственно на месте.

Минусом такого монтажа является риски повреждения уложенной уплотненной подушки и гидроизоляционного материала. Укладку каркаса лучше проводить в таком порядке:

1. Собранный нижний пояс укладывают на подпорки. 
2. Устанавливают поперечные прутки. 
3. Собирают верхнюю часть конструкции, методом связывания проволокой соединяют стойки и верхний пояс.

Как рассчитать диаметр арматуры

При армировании плитного фундамента, даже по схемам можно сделать примерные расчеты материала. Общую площадь сечения арматуры для монолитного основания в одном направлении берут не меньше 0.3 % от общих показателей сечения фундамента. Если длина стороны плиты меньше 3 м, подойдет диаметр стержня 1 см, при большей длине – 1,2 см. Вертикальные прутки должны быть не менее 6 см. Максимальные размеры изделий 4 см, в практическом применении используют 1.2, 1.4, 1.6 см.

Пример расчета

В исходных данных указана железобетонная поверхность 8х8 м. Рекомендованный размер шага для частных домов 20 см. В данном примере не рассматривается усиление зон, где будут расположены несущие стены. Для определения диаметров следует учитывать, что укладка будет производиться в два ряда. Потому что толщина конструкции превышает 15 см.

Расчет нужной площади металлических стержней производят по такой последовательности:

• вычисление площади поперечного сечения фундаментного основания: 8 м * 0.2 м = 1.6 м2; 
• расчеты минимальной площади всего арматурного материала: 1.6 м2 * 0.3 % = 0.0048 м2 (36см2); 
• показатели минимальной площади арматуры, одно направление, один ряд: 48 см2/2 = 24 см2. 

Для того чтобы правильно рассчитать количество стройматериалов рекомендуется использовать схему. При вычислении длины прутков также следует учесть: 

• толщину бетонного слоя предназначенного для защиты – 2-3 см с двух сторон; 
• допустимый нахлест; 
• вертикальное армирование; 
• количество стержней для П-образных хомутов. 

Ошибки при монтаже армирующей конструкции

Даже мелкие недочеты могут повлечь разрушение фундамента или привести к усложнению процесса бетонирования. Распространенные ошибки при создании каркаса и как их избежать:

• стержни соединенные встык, приведут потере прочности каркасной конструкции; 
• при монтаже армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к грунту либо воткнуты в него. Когда произойдет подвижка почвы, арматура врежется в грунт и при таком взаимодействии образуется коррозия металла, а это в свою очередь снизит прочность всего основания;

• несоблюдение рекомендаций по расположению арматуры влечет за собой разрушение плиты;
• если у торцов стержней нет защитного покрытия, под влиянием влаги из бетонной смеси образуется коррозия изделий;
• особое внимание следует уделять правильному армированию в углах постройки и в зонах под несущей стеной;
• установка каркаса была произведена на деревянные бруски или прочие неподходящие элементы – это грубая ошибка. Использовать нужно только специальные фиксаторы. В противоположном случае влага проникнет к металлическим частям, что в свою очередь приведет к нарушению целостности бетонной основы.

Заключение

От правильного выполнения армирования плитного фундамента зависит прочность и длительность срока эксплуатации всего основания вашего дома. Поэтому все расчеты, подготовительные и монтажные работы должны выполняться профессионалами, которые не просто сделают все быстро и качественно, но и дадут на свою работу гарантию.