Меню

Армирование плитного фундамента своими руками



Плитный фундамент своими руками – армирование

Плитный фундамент представляет собой цельную железобетонную конструкцию, толщина которой 100 мм и более, располагающуюся под всей площадью здания. Он может быть двух видов: мелкозаглубленный – при его устройстве снимается только плодородный слой земли; заглубленный – в этом случае нужен котлован для цокольного этажа или подвала.

1 Подготовка основания под плитный фундамент

  • Предварительно утрамбованный грунт, засыпается крупным щебнем слоем 150-200 мм, для отвода грунтовых вод.
  • На данном этапе необходимо предусмотреть деревянный короб или трубу большого диаметра для прокладки коммуникаций.
  • На дренажный слой укладывается песчано-гравийная подушка высотой 150 мм и тщательно утрамбовывается.
  • Далее необходимо положить цементную стяжку без армирования слоем в 50 мм. Она нужна для защиты гидроизоляции от повреждений острыми гранями камешков гравия.
  • Гидроизоляция составляется из рулонных материалов, стыки которых герметизируются битумными мастиками или клеями. Гидроизоляция должна выступать за пределы контура фундамента на 0,5 м.
  • Далее желательно уложить один или два слоя утеплителя. В качестве утеплителя рекомендуется использовать экструдированный пенополистирол XPS.
  • Теперь подходит очередь установки опалубки. Делать ее можно из листов ОСБ, ДСП, фанеры, обрезных досок. Внутреннюю поверхность опалубки можно проложить листами утеплителя, это защитит опалубку от налипания бетона и обеспечит утепление фундамента с боков.

2 Выбор арматуры

Для плитного фундамента может применяться металлическая или полимерная арматура. Стальную следует использовать класса А400 или А300, имеющую периодический профиль для лучшей адгезии с бетоном. Полимерная также должна иметь ребристую поверхность. Диаметр прутов рассчитывается исходя из предполагаемой нагрузки на фундамент, рекомендуется использовать не менее 12 мм.

3 Установка арматурного каркаса

В плитном фундаменте возникают сжимающие и растягивающие нагрузки в нижней и верхней плоскости. Поэтому, для компенсации этих напряжений используется каркас с двумя горизонтальными армирующими поясами, соединенными вертикальными прутами. Арматурный пояс — это решетка из продольных и поперечных прутков, в местах пересечения сваренных или связанных проволокой.

Ячейки решетки должны быть больше камней щебня, наполняющего бетон и больше рабочей насадки виброинструмента. Обычно, при использовании прутов диаметром 12-16 мм и поперечной высоте h до 150 мм, ячейка принимается размером 200 на 200 мм. При поперечной высоте свыше 150 мм размер ячейки выбирается как значение 1,5h либо 400 мм. Также действует правило, когда площадь сечения арматуры по одному из направлений не должна быть меньше 0,3% от площади сечения фундамента.

На пример, проектируем плитный фундамент размером 6×8 метров, высотой 0,2 м. – площади сечения сторон составят 1,2 и 1,6 м2 соответственно.

Площадь сечения арматуры на каждую из сторон должна быть не менее: 1,2/100*0,3 = 0,0036 м2

1,6/100*0,3 = 0,0048 м2

Найдем площадь сечения арматуры по двум вариантам, для 12 и 16 мм:

Данный расчет удобно выполнить с помощью калькулятора

Площадь сечения d12мм составит 0,000113 м2

Количество прутков для короткой стороны составит:

0,0036/0,000113=31,85 шт. Округлим в большую сторону – 32 шт., по 16 шт. на верхний и нижний ряд.

Для длинной стороны:

0,0048/0,000113=42,28, округлим в большую сторону для приведения к четному числу – 44 шт. Соответственно по 22 прута на нижний и верхний ряд.

Рассчитаем максимальный шаг сетки: (6м – 0.1м) (толщина защитного слоя бетона с каждой стороны)/16=0,37м.

Для варианта с арматурой d16:

Площадь сечения арматуры d16мм составит 0,000201 м2

0,0036/0,000201=17,91м, по 9 на верхний и нижний ряд.

Максимальный шаг сетки: (6м – 0.1м) (толщина защитного слоя бетона с каждой стороны)/9=0,65м, что превышает максимально допустимый шаг 0,4 м.

Тогда для шага 0,4м количество прутков d16 по одному ряду составит: 5,9/0,4=14,75 (15)шт.

Посчитаем металлоемкость продольной арматуры без учета анкеровки по одному (меньшему) сечению фундамента:

Масса 1 погонного метра арматуры d12 составляет 0,888кг, а d16 – 1,58кг,

Для меньшего сечения фундамента L арматуры = 8-0,1 (защитный слой бетона)=7,9м.

Масса арм. d12: 44×7,9×0,888=309кг

Масса арм. d16: 30×7,9×1,58=375 кг.

Предварительно можно сделать вывод, что в данном случае экономически целесообразным будет использование d12.

В целях предотвращения растрескивания защитного слоя бетона, анкеровку арматуры, находящейся в его области целесообразно выполнить отгибом, параметры которого приведены на рисунке:

В местах, где планируется размещение стен и перегородок, можно уложить дополнительные пруты. На торцах прутки верхнего и нижнего поясов соединяются П-образными элементами, согнутыми из арматуры того же диаметра.

Нижний пояс арматуры должен быть поднят над уровнем утеплителя или гидроизоляции не менее чем на 30 мм. Для этого используются специальные пластиковые подкладки – «стульчики» с расходом 5-10 шт. на квадратный метр, но можно подложить и кирпичи.

Изображение «стульчика»

В соответствии с СП 52-101-2003 арматурный каркас не должен доходить до опалубки на 50 мм со всех сторон. После заливки арматура полностью должна быть скрыта в массиве бетона. Иначе коррозия может привести к образованию трещин в плите.

Читайте также:  Фундамент под стальную колонну чертеж

4 Способы соединения прутов арматуры

Какой способ соединения лучше, сварка или связывание проволокой? На этот вопрос ответить довольно просто. Оба способа имеют свои достоинства и недостатки.

Готовые сварные арматурные решетки имеют большую прочность, чем вязаные. При монтаже можно уложить без затрат значительную площадь арматурного пояса. Но при сборке решеток на объекте, возникают трудности:

  • Чрезмерный нагрев прутка в точке сварки, ведущий к изгибу;
  • Возможность прожигания гидроизоляции искрами и каплями расплавленного металла;
  • Ухудшение прочностных характеристик металла из-за отпуска в месте сварки и несоответствия сварных стыков ГОСТ 14098-2014;
  • Необходимость организации сварочного поста вдали от коммуникаций.

Связывание прутов проволочными хомутами позволяет надежно закреплять их в решетке. Также, проволока оставляет некоторую свободу арматуре, что позволяет избавиться от предварительных напряжений. Но есть и некоторые недостатки:

  • Даже с применением специальных пистолетов процесс является трудоемким;
  • Затраты времени на сборку каркаса значительно увеличивают сроки строительства.

Каркас из полимерной арматуры собирается на проволочных связках или на полимерных быстрозатягивающихся стяжках. Очень удобны в монтаже полимерные арматурные решетки, которые отрезаются по размеру и связываются между собой в готовую конструкцию.

Для тех же, кто хочет все сделать сам и решит смонтировать арматурный каркас «с нуля», рекомендуем изучить как вязать арматуру,

Источник

Технология армирования фундаментной плиты

Фундамент является основой любого здания, от его прочности зависит эксплуатационный срок сооружения. Армирование фундаментной плиты посредством металлических прутьев арматуры – наиболее простой и эффективный способ повышения долговечности фундамента. Особенно популярна данная технология при обустройстве монолитных фундаментных конструкций, подвергающимся высоким изгибающим нагрузкам, сила которых легко разрушит обычную бетонную плиту, не защищенную металлическим каркасом. В данной статье будут рассмотрены основные этапы сооружения металлического каркаса и принципы расчета его ключевых параметров.

Общие рекомендации по армированию

Чтобы осуществить качественное армирование бетонной конструкции следует соблюдать общие правила, учитывающие технологию строительства и свойства задействованных материалов. В частном строительстве ими зачастую пренебрегают, обходясь без точных расчетов и составления рабочего проекта, поскольку одно- и двухэтажные дома не оказывают серьезных нагрузок на фундамент. Укладка арматуры производится по схемам, уже использованным ранее, что позволяет сэкономить время. В подобных случаях достаточно соблюсти минимальные требования, указанные в СНиП.

Также необходимо отличать плиты фундамента и перекрытия. Хотя между ними нет существенной разницы в конструкционном плане, процессы их возведения все-таки отличается. К примеру, для монтажа армирующего слоя плиты фундамента потребуются металлические прутки более крупного диаметра.

Монолитный армированный фундамент обладает достаточным уровнем прочности для возведения многоэтажных сооружений. Правда для создания основы под высотное здание используется более сложная технология, предполагающая применение нескольких видов арматуры, проведение точных расчетов размеров плиты и характеристик грунта.

Исходная информация

Типичная схема армирования монолитной плиты учитывает уровень нагрузок в горизонтальном и вертикальном направлениях. С помощью арматуры формируется сетка, шаг которой варьируется в пределах 20-40 см. При этом расстояние между прутками следует изменять в зависимости от величины продавливания в конкретном месте.

Зоной продавливания называют участок монолитной плиты, на который приходится большая часть нагрузки, оказываемой несущими стенами. Возникающее напряжение изменяет уровень амортизации бетона и его распределение. Для нейтрализации негативного влияния высоких нагрузок, исходя из требований СНиП, необходимо использовать сплошное армирование в зонах соединения со стеной. В среднем для армирования плиты фундамента в центральной зоне и на участках максимального продавливания используется металлическая сетка, шаг которой отличается в 2 раза.

При разработке подробного строительного проекта указывается точный промежуток между вертикально расположенными звеньями. Для устранения нагрузок от веса здания также рекомендуется выносить вертикальные стержни немного уровня бетонного основания для соединения со стеной.

Для армировки фундаментной плиты можно использовать одну или две сетки. Одной армирующей сетки достаточно для плиты толщиной 150 мм или меньше. Как правило, одинарное армирование подходит для небольших деревянных сооружений. На текущий момент в частном строительстве толщина монолит фундамента варьируется в пределах 20-30 см, что предполагает монтаж двух сеток, расположенных одна над другой.

Выбор арматуры

Для строительных работ используется три типа арматуры:

  • Арматура с гладкой поверхностью (А240), применяемая при армировании в вертикальной плоскости. Не рекомендуется для усиления плиты монолитного типа;
  • Марка А300 (диаметр в пределах 10-12 мм). Поверхность прутков покрыта кольцевыми насечками;
  • Марка А400. Прутки обладают серповидным профилем. Благодаря увеличенному рабочему диаметру лучше всего подходит для усиления плиты.

Перед армированием монолитного фундамента необходимо рассчитать оптимальную величину сечения прутков. Сетка арматуры состоит из двух слоев, элементы которых расположены под прямым углом по отношению друг к другу. Нижний и верхний ряд соединяются посредством вертикальных хомутов. Зная сечение бетонной плиты можно рассчитать величину сечения прутков армирующей сетки, проходящих в одном направлении: она должна составлять около 0,3% от общей площади монолитной плиты.

Читайте также:  Как оформить фундамент камнем

Если ширина одной из сторон фундамента менее 3 метров, минимальный диаметр одного прутка составляет 10 мм. Для более массивных плит зачастую достаточно использовать арматуру диаметром 12 мм. Максимальный диаметр прутка для плиты составляет 40 мм.

Как правильно рассчитать количество арматуры

Количество используемых прутков напрямую зависит от размеров плиты, прежде всего от ее толщины (если она больше 25 см, потребуется двухслойное армирование). Используем для примера дом, основание которого имеет размеры 8×4 метра. Минимальный шаг сетки, согласно СНиП, должен составлять 20 сантиметров. Соответственно количество прутьев в длину будет равно:

Умножим полученное количество на 5%, чтобы обеспечить запас. Погонный метраж арматуры составит:

Как уже упоминалось нами ранее, диаметр прутка должен подбираться в соответствии с нагрузками на плиту. Минимальная степень армирования для бетонов М-200 и М-300 соответственно составляет 0,1 и 0,15%, что также следует внести в расчет по расходу материала. Зная эти параметры можно произвести точный расчет расхода материала для фундаментной плиты с армированием.

К примеру, возьмем плиту размером 6×6 м и толщиной 20 см и рассчитаем параметры арматурного пояса, находящегося непосредственно в зоне сопряжения площадью 1,2 м2. Оптимальная величина площади арматуры составляет 0,3% от площади плиты, соответственно:

Для одного слоя армирующего пояса, в котором элементы расположены с шагом 10 см, площадь примененной арматуры должна быть не ниже:

Под армирование фундаментной плиты подходит несколько видов арматурных прутьев. Все доступные варианты с указанием длины и площади сечения доступны для ознакомления в ГОСТ5781-82. Из результатов нашего примера следует, что наиболее подходящим является стержень диаметром 14 мм (в общей сложности будет использовано 12 стержней на каждую зону сопряжения). При стороне плиты 600 см оптимальный шаг сетки каркаса составит 30 см (для горизонтального направления), такой же шаг будет использован для вертикального направления, но будут применены 8-миллиметровые прутки.

Чтобы представить расчеты в более наглядном виде необходимо создать чертеж металлического каркаса. Он поможет при подсчете общего количества прутков, которые будут задействованы в процессе монтажа. Для нашего примера совокупный расход арматуры составит 515,2 погонных метра 12-миллиметровых арматурных прутков и 56 метров 8-миллиметровых прутков.

Связывание арматурного каркаса

Если до проведения строительных работ были произведены расчеты максимальной нагрузки, создаваемой конструкцией здания на фундамент, способ соединения выносится непосредственно в рабочий чертеж. Но на практике для объединения элементов металлического каркаса применяется метод связывания или сварка. При этом от сварки строители постепенно отказываются, поскольку нагрев металла становится причиной его деформации и изменения структуры. Метод связывания лишен подобных недостатков, обеспечивая решетку дополнительной гибкостью.

Лучше всего для связки прутков подходит стальная проволока диаметром 4 мм. Обладая необходимой прочностью, она остается гибкой, с ней достаточно просто работать, применяя обычные плоскогубцы.

Несколько советов по правильной вязке арматуры:

  • При соединении прутков по длине оставляется нахлест порядка 250 мм или больше;
  • Используя стержни различного диаметра, более тонкие следует расположить сверху;
  • Вязка предпочтительнее сварки, только в исключительных ситуациях следует переходить на сварочный метод;
  • В зонах повышенного прогиба конструкция усиливается дополнительными прутками.

Порядок возведения каркаса для армирования фундаментных плит:

  • Создание опалубки по внешнему периметру, установка рулонного гидроизолирующего материала;
  • Монтаж горизонтального пояса арматуры на высоте 50 мм от нижерасположенной песчано-гравийной подушки. Необходимо следить, чтобы прутки не касались стенок опалубки и подушки;
  • Установка вертикальных прутьев с шагом 20-40 см. Они связываются с элементами горизонтального пояса в нижнем основании. По углам вертикальные прутки можно устанавливать с меньшим шагом, укрепляя их продольными прутками, чтобы увеличить прочность конструкции;
  • Для элементов горизонтального пояса лучше выбрать интервал в 15 см или меньше (в зависимости от толщины плиты);
  • Верхняя кромка вертикального пояса должна находиться выше плиты, чтобы объединить армирующий слой плиты фундамента с конструкцией стен.

Далее вся конструкция будет залита бетоном.

Описание схем армирования

Армирование по ширине плиты

Чаще всего армирование плитного фундамента осуществляется по основной ширине плиты с помощью сетки с одинаковым размером ячейки. При расчете шага сетки учитывается размер фундамента и величина нагрузки, которую он на себя примет после возведения здания. Допускается использование прутков различного диаметра, при этом более толстые стержни укладываются под низ конструкции. Армирование по основной ширине рекомендуется задействовать для нижней части плиты, чтобы распределить нагрузку по всей площади.

В торцевых частях укладываются стержни П-образной формы, связывающие нижний и верхний армирующий шар в единое целое. Данные элементы дополнительно укрепляют конструкцию, компенсируя разрушительное воздействие крутящих моментов.

Создание перекрытия по профнастилу

Интересная технология, позволяющая создавать перекрытия с высокой несущей способностью. Для работы подходят профилированные листы Н-60/Н-75. Листы монтируются таким образом, чтобы после заливки внизу получились ребра. Армирующая сетка устанавливается поверх листа на расстоянии 150 мм. В ребрах устанавливается пруток диаметром 12-14 мм, для монтажа стержней следует использовать фиксаторы из пластика.

Читайте также:  Фундамент для кухни дачи

Сплошная плита

Данная технология используется, если необходимо создать плитный фундамент или пролет толщиной не более 200 мм. Каркас состоит из двух сеток, расположенных в параллельных плоскостях. Для монтажа сеток подойдут прутки диаметром 10 мм. В середине конструкции в нижней сетке устанавливаются дополнительные усиливающие элементы длиной от 40 см. Периодичность установки усиливающих элементов должен быть равен шагу основной сетки.

Точки опоры плиты необходимо оснастить дополнительным армированием, установив его в верхней части конструкции. Торцы сетки также скрепляются П-образными элементами объединения сегментов.

Последовательность установки монолитной плиты

Для обеспечения сохранности железобетонной плиты в течение длительного срока, она должна располагаться на подушке из песчано-щебенчатой смеси, и защищена утеплителем и гидроизолирующим слоем. Общий ход работ можно разделить на следующие этапы:

  1. предварительная очистка строительного участка от растительности и посторонних предметов;
  2. выкапывание котлована, параметры которого рассчитываются согласно СНиП, с учетом массы здания и особенностей грунта;
  3. дно котлована оснащается канавами для дренажа, поверхность канав покрывается геотекстильным материалом;
  4. по всей площади котлована засыпается песчаный слой толщиной 30 см, поверх него размещается 20-сантиментровый слой щебня;
  5. поверх образовавшейся подушки укладывается дополнительная прокладка из рубероида;
  6. монтаж опалубки, состоящей из досок толщиной 2 см, скрепленных вместе гвоздями за зафиксированными наружными подпорками;
  7. возведение армирующего каркаса, расстояние между металлическими прутками и деревянной опалубкой не должно быть меньше 5 см;
  8. после заливания бетона, его обработки и застывания проводится демонтаж опалубки и начинаются основные строительные работы.

Заливка и заземление плиты своими руками

После завершения монтажа армированного каркаса монолитной плиты необходимо провести заземление. Данная процедура предполагает установку наружного кольца из оцинкованной ленты. Данное кольцо будет выступать внешней стороной плиты, являясь ее составной частью. Заземление оснащается присоединительными шинами, к которым будут крепиться элементы дождевого слива и громоотвод. Также шины можно вывести в месте подключения электрической сети к дому, чтобы обеспечить заземлением внутреннюю электрическую проводку.

Заливка фундамента проводится после завершения всех работ, связанных с монтажом армирующего каркаса. В процессе замешивания раствора в бетон можно добавить фиброволокно, если требования СНиП предполагают дополнительное усиление бетонного основания. Процесс заливки осуществляется в непрерывном режиме до заполнения всего объема. По его окончанию смесь необходимо освободить от пузырьков воздуха посредством вибропрессования. Плита обретет необходимую прочность по истечении 4 недель.

Частые ошибки, допускаемые в процессе армирования

Чтобы обеспечить плиту необходимыми свойствами, защитить ее от преждевременного разрушения следует четко соблюдать технологический процесс армирования монолитной фундаментной плиты. Ниже приведен небольшой перечень ошибок, допускаемых неопытными строителями:

  • На залитую бетонную смесь не устанавливают полиэтиленовую пленку. Ее отсутствие провоцирует вытекание цементного молочка сквозь щели в опалубке. В результате застывший раствор покроется поверхностными трещинами.
  • После засыпания песочно-щебеночной подушки ее не утрамбовывают и не накрывают пленкой. В процессе эксплуатации фундамент начнет деформироваться, возникнут глубокие трещины.
  • При монтаже опалубки не заделываются щели, сквозь которые свежий раствор начнет вытекать. Данная ошибка приведет к образованию неровностей в плите.
  • Отсутствие слоя гидроизоляции между плитой и поверхностью грунта приводит к быстрому разрушению фундамента, которое можно остановить лишь посредством дорогостоящих работ.
  • Использование камней в качестве фундаментных спейсеров.
  • Прутья арматуры в процессе монтажа армирующей сетки фиксируются в грунте, в результате чего металл начнет достаточно быстро разрушаться под воздействием коррозии.
  • При обустройстве фундамента не насыпается песчано-щебенчатая подушка, что снижает прочностные характеристики плиты. Также частая ошибка – использование для подушки только щебня, тогда как минимальное содержание песка в смеси должно составлять 40%.
  • Шаг сетки при армировании плитного фундамента превышает максимальный предел в 40 см, либо он не соответствует расчетам по нагрузке на фундамент.
  • Отсутствует защитный бетонный слой со стороны торцов арматуры, из-за чего она покрывается коррозией.
  • Под несущими стенами и колоннами отсутствуют вертикальные стержни, в результате нагрузка от веса здания распределяется неправильно.

Мы перечислили лишь самые грубые ошибки, которые обязательно скажутся на эксплуатационных характеристиках фундамента. Существуют и более неочевидные нюансы, о которых знают лишь опытные строители. Именно поэтому рекомендуем доверять столь важную работу как армирование плитного фундамента только мастерам с хорошей репутацией.

Заключение

Качественный монтаж армирующей решетки для монолитного фундамента требует соблюдения технологии строительства и СНиП, знания свойств задействованных материалов, умения правильно рассчитывать параметры конструкции (в особенности шаг сетки, длину и диаметр стержней). Чтобы освоить техническую информацию рекомендуем изучить несколько практических примеров в виде проектов строительства: на схемах указываются результаты расчетов габаритов армирующей конструкции, расстояния между ее элементами. Только соблюдение изложенных в данной статье правил позволит соорудить долговечный фундамент, который впоследствии не будет нуждаться в доработках, ремонте или реконструкции и прослужит в течение многих десятилетий.

Источник