Армирование монолитной фундаментной плиты

Оглавление

• 1 Роль армирования
  • 1.1 Условия, материалы и оборудование для армирования
  • 1.2 Правила армирования
  • 1.3 Расчет арматуры
  • 1.4 Процесс армирования

Существует несколько видов фундаментов. Наиболее прочный и надежный из них – монолитная плита. Он может использоваться и для обычных зданий, но только он является незаменимым для пучинистых, песчаных и неустойчивых грунтов. Прочности и стойкости к трещинам ему придают пояса из арматуры.

Один из самых надежных фундаментов – монолитный в виде бетонной плиты – заливается в предварительно выкопанный котлован. Его еще называют «плавающим» из-за способности повторять движения грунта без нанесения ущерба зданию. Под такую основу делают подушку из песка, гранита, укрывают ее гидроизоляцией. Следующим этапом является обязательный элемент, без которого плита попросту треснет – армирование двумя поясами (каркасами) в виде сеток из стальных прутьев в верхней и нижней ее части.

Нагрузка на монолитную цельную бетонную плиту направлена сверху вниз, она распределена равномерно по всей бетонной заливке. Без правильного армирования бетонная плита треснет, не выдержав движений грунта и веса здания.

Основное нагрузочное усилие приходится на слои арматуры. Она обеспечивает плите высокие показатели прочности на растяжения и сжатие. Правильно армированная плита будет иметь некоторый уровень эластичности и не треснет ни от движений грунта, ни от тяжести находящегося на ней строения.

Для фундамента в виде монолитной бетонной плиты рекомендуют два армированных пояса. Арматура выступает связующим звеном в любых железобетонных конструкциях. Она усиливает бетонную конструкцию, а также экономит раствор, которого требуется меньше при наличии арматурных поясов в плите.

Условия, материалы и оборудование для армирования

Для армирования нужны такие материалы и оборудование:

• арматурные прутья. Они должны иметь ребристую поверхность. Такая поверхность надежно сцепляется с бетоном. Наиболее надежные стальные, используются также и полимерные, но они не рекомендуются для плавающего фундамента. Для армирования цельной плиты выбираются стальные штыри диаметром 10 мм и больше.
• Важно учитывать нагрузки на почву: монолитное основание должно иметь некоторую степень эластичности. Для слабых, рыхлых грунтов с высокой степенью подвижности применяют арматурные штыри от 12 мм. Для фундамента на устойчивых грунтах подойдут стержни сечением 10 мм;
• мягкая проволока для вязки;
• подставки. Они приподнимают армированные пояса на необходимую высоту при заливке бетона. В плиту обычно закладывают каркас из двух поясов арматуры, но для сложных условий и толстых оснований используют усиленное армирование еще одной сеткой в верхней трети бетонной плиты.

Требования к прутьям: они должны быть цельные, ребристые, чистые не поврежденные ржавчиной, не смазанные солидолом и другими веществами. В противном случае, раствор будет отставать от них, в нем образуются трещины.

Правила армирования

Пояса создаются на равномерном расстоянии снизу и вверху внутри заливки. Используют прутки диаметром 8–14 мм при толщине основания в 150 мм. Соотношение размера сечения стержня к толщине фундамента составляет 5%. Если основание испытывает серьезные нагрузки, берут прутья диаметром в 12–16 мм.

Если плита имеет в толщину от 150 мм и больше – два армированных каркаса обязательны. Параметры ячеек не должны превышать 200х200 мм и не быть меньше 150х150 мм для обычного основания толщиной 150-200 м.

Применяются арматурные штыри одинакового сечения. Для усиления поясов иногда используют стержни длиной 400–15000 мм.

Арматурные сетки располагают строго без перекосов в середине бетонной плиты. Защитный слой раствора от опалубки до поверхности стержней должен составлять 1,5–2 см, некоторые строители рекомендуют 5 см.

В сетке прутья должны образовать цельную конструкцию без каких-либо разрывов.При недостаточности длины прутьев подвязывают дополнительные стержни с нахлестом и связывают их вязальной проволокой. Причем вязку делают в нескольких местах или сплошной по всей длине соединения. Рекомендованная длина для нахлеста — не меньше 40 диаметров самых стержней. Например, при армировании прутьями с сечением в 10 мм, соединение нахлестом делают протяжностью в 400 мм.

Стыки располагают в шахматными квадратами в разбежку. Границы верхнего и нижнего поясов соединяются П-образными усилительными прутьями, это необязательно, но рекомендовано, так как придаст цельности и прочности конструкции.

Плавающее основание держит весь спектр нагрузок на сжатие, скручивание и др. Нижняя его часть больше подвержена растягиванию, верхняя – сжатию, поэтому важнее нижняя арматурная сетка.

Расчет арматуры

Существует простая методика расчета требуемого количества прутьев арматуры. Рассмотрим ее на примере плиты 8х8. Наиболее часто используются стержни сечением в 10 мм. Обычно арматурная сетка выкладывается с шагом 200 мм. Имея указанные параметры, рассчитывают необходимое количество арматуры.

Показатель ширины будущей бетонной заливки делится на ширину шага в метрах. К получившейся цифре добавляют 1 прут: 8/0,2+1=41. Чтобы образовалась сетка штыри, укладывают также и перпендикулярно, следовательно, полученная цифра умножается на два: 41х2=82.

В плавающем фундаменте должно быть как минимум два армированных пояса, поэтому полученная цифра умножается на два и получается 164 стержня. Стандартный арматурный прут имеет длину в 6 м. Если перевести количество прутьев в метры, то получится: 164х6=984 м.

Подобным способом вычисляют количество соединительных прутьев между слоями арматуры. Такие соединяющие штыри располагаются вертикально в точках пересечения горизонтальных прутьев арматуры. Количество этих точек легко определить, если количество штырей умножить на тот же показатель: 41х41=1681.

Нижний арматурный пояс укладывают в 5 см от основания плиты. Толщина монолитной бетонной заливки составляет 200 мм. Зная эти цифры легко определить длину соединяющего стержня: она составляет 0,1 м. Исходя из указанных цифр, определяем количество материала в метрах для всех соединений: 0,1х1681=168,1 м.

Для проведения всех строительных работ по армированию плиты необходимо: 984+168,1=1152,1 м арматурных стержней.

Для расчета нагрузок иногда нужно знать и вес арматуры в фундаменте. Обычно при покупке прутьев указывается их вес. Один стержень имеет вес в среднем 0, 66 кг. Для нашего примера вес арматурных прутьев составит: 0,66х1152,1=760 кг.

Процесс армирования

Армирование монолитной плиты делается, когда уже готовый котлован, сделана подушка, уложена гидроизоляция и сооружена опалубка.

Этапы:

1. Сначала рассчитываются параметры сетки арматуры, определяется размер ее ячеек. Далее, она собирается из прутьев уже на месте внутри подготовленного котлована. Чем массивнее здание, тем меньше размер ячеек. Наиболее часто используют ячейки с расстоянием прутьев в диапазоне 200–400 мм, но не меньше 150 мм.

Собирают сетку просто: прутья укладываются один на другой на подставки, чтобы образовался каркас с ровными ячейками.

2. Далее, прутья связывают. Для вязки потребуются пассатижи, вязальные крючки, вязальная проволока.

Стержни в процессе вязания соединяют нахлестом друг к другу. Стык обвязывается в трех местах. Существует несколько способов вязки арматуры. Самый популярный следующий. Отрезок мягкой проволоки в 30 см складывается вдвое, так чтобы один конец образовал петлю. Проволока накладывается на перекресток из прутьев наискосок. Свободные концы протягиваются в петлю и закручиваются вязальным крючком. Узел должен быть достаточно тугим, чтобы прутья не ездили. Проволоку обматывают с трех сторон: в нижней части вертикального штыря, затем по краям (справа и слева) горизонтального стержня.

Для того чтобы узел лучше держался, используют пассатижи и крючки для вязки. Следует отметить, что слишком тугой узел также не рекомендуется: проволока может лопнуть. Существует также и автоматическое оборудование для вязки, но многие строители выбирают именно ручной способ.

Есть специальная вязальная проволока, но можно использовать также и обычную стальную проволоку диаметром 0,5—1,2 мм.

3. После сборки первого пояса к нему прикручивают вязальной проволокой вертикальные соединители из арматурных штырей. Их готовят предварительно и они должны быть одинаковыми по высоте. Для них используют те же арматурные прутья или прутья меньше диаметром, например, сечением в 8 мм.

4. К соединителям прикручивается проволокой вторая сетка арматуры. Делать это легче, так как не нужно выставлять размер ячеек: вторая сетка автоматически полностью повторяет параметры первой.

Армированная сетка не должна прикасаться к грунту или лежать на гидроизоляции. Ее обязательно укладывают на специальные подставки. Для этого пригодны как самодельные, так и уже готовые заводские. Одним из их видов являются специальные фиксаторы тарельчатой формы.

Слой раствора до сетки арматуры снизу делают не менее 50 мм, в некоторых случаях, 15–20 см – это зависит от толщины плиты. Собирают каркасы внутри готовой и установленной опалубки так, чтобы и по бокам от ее стенок к прутьям был зазор такой же толщины. Прутья должны полностью покрываться бетоном.

5. Последний этап – заливка бетоном. Перед ней нужно проверить устойчивость каркаса: прутья не должны ездить и смещаться в стороны во время заливания бетона.

Армирование монолитной плиты фундамента: какую арматуру использовать, чертеж

Железобетонный плитный фундамент применяют для создания надёжного основания при строительстве сооружений на слабых почвах и высоком уровне грунтовых вод. Работа его происходит в условиях действия значительных неравномерных напряжений сжатия и изгиба, вызванных деформациями несущего пласта и нагрузок от конструкций здания. Особенно это характерно для современных монолитных строений, имеющих нерегулярное распределение вертикальных элементов.

Оглавление:

1. Критерии выбора арматуры
2. Разработка схемы
3. Расчет диаметра стержней
4. Технология монтажа по шагам

Цели и задачи

Бетон хорошо работает на сжатие, но плохо на растяжение. Этот недостаток устраняется его упрочнением стальными прутами. В результате раствор берёт на себя сжимающие нагрузки, а растягивающие и изгибные напряжения воспринимает арматура. Плюсы: повышается несущая способность, снижается вероятность образования трещин и усадки здания.

Цель состоит в создании условий совместной работы бетона и арматуры в плите: надёжное их сцепление, защита от коррозии и эффективное расположение в местах, испытывающих растяжение или изгиб.

Задачи:

• Подбор схемы, материала, типа и диаметра стержней, разработка чертежа и технологии укладки и соединения прутьев.
• Монтаж каркаса.

Основными показателями качества являются:

• Прочность.
• Характеристики сцепления с бетоном.
• Свариваемость.
• Хладостойкость.
• Пластичность.

При усилении плитного фундамента строительные правила рекомендуют использовать в качестве рабочих стальные прутья периодического профиля класса прочности А400, А500 и А600. Они представляют собой цилиндрические стержни с двумя продольными рёбрами и поперечными выступами постоянной или переменной высоты. Такие профили называются, соответственно, кольцевой и серповидный, и обеспечивают хорошее сцепление. Например, если для периодической арматуры напряжение соединения составляет 6-10 МПа, то для гладкой — всего 2,5-3,0 МПа. Поэтому варианты без рифления применяют только для поперечного и косвенного упрочнения. Они имеют относительно низкий класс (А240, больше информации о такой арматуре здесь) и меньшую цену.

Периодическая арматура выпускается диаметрами от 6 до 50 мм длиной 6 и 12 м, изготавливается из сталей марки 35ГС и 25Г2С. В малоэтажном строительстве для фундаментных плит обычно используют прутки от 6 до 16 мм. Стержни с большими поперечными сечениями применять нет необходимости, так как они не будут загружены растягивающими нагрузками и не обеспечивают эффективную совместную работу с бетоном.

Класс прочности обозначает нормативное значение сопротивления растяжению в мегапаскалях. Например, А400 расшифровывается так: горячекатаная или термомеханически усиленная, рассчитанная на нагрузку в 400 МПа. Свариваемая дополнительно маркируется литерой «С»: А400С, А500С.

Схема каркаса

Армирование плитного фундамента выполняют слоями с помощью сеток из сварных или вязаных прутов. Придерживаются рекомендаций:

1. Если толщина основы менее 150 мм, то укладку выполняют в один слой. При большей — в виде каркаса из двух параллельных поясов.
2. Рабочие прутки располагаются взаимно перпендикулярно в слое, который параллелен подошве. Сетки имеют одинаковые ячейки шириной от 20 до 40 см в зависимости от нагрузки. Максимальное расстояние между стержнями не должно быть более полуторократной толщины основания. Верхние и нижние слои соединяют вертикальными изделиями диаметром 6-8 мм с тем же шагом, что и у рабочих или в два раза большим (в зависимости от нагрузки).
3. При выборе толщины защитного слоя учитывают, выполнялась или нет бетонная подготовка для будущего монолитного фундамента (если она отсутствует, то размер принимают равным 70 мм, а при наличии — 40 мм). На это расстояние стержни должны быть утоплены в тело на всех гранях во избежание их ускоренной коррозии.
4. Если сторона основания монолитной железобетонной плиты меньше 3 м, используют диаметр не менее 10 мм, при длине свыше 3 м берут пруток 12 мм и более.
5. При армировании фундамента торцы укрепляют П-образными элементами, изготовленными загибом прутьев, и связывающих (на длине двух толщин основания) верхний и нижний слои каркаса. Делается это с целью анкеровки изделий на краях и возможности восприятия крутящих моментов.
6. Шаг уменьшают в два раза (до 10 см) при опасности продавливания (например, местными нагрузками типа вертикальных колонн).
7. Если в конструктивной схеме сооружения предусмотрено выполнение монолитной стены, то выводят вертикальные выпуски стержней, которые остаются после заливки. При монтаже их вводят в массив основания на глубину двух толщин, крепят к каркасу и загибают. Такое решение обеспечивает совместную работу стены и плиты.

Для точного расчёта выполняют чертеж, на котором указаны тип, диаметры и длины, расстояния между прутками и рядами, конструкции элементов усиления.

Выбор диаметра арматуры

Расчёт монолитной плиты представляет собой достаточно сложную задачу и может быть выполнен только специализированной проектной организацией. При малоэтажном строительстве для оценки требуемого диаметра применяют подход, основанный на минимально допустимом содержании.

При расчёте этим способом используют коэффициент армирования (μ): μ = А/(В∙Н), где:

• А — площадь поперечного сечения стержней;
• В — ширина плиты;
• Н — рабочая высота (необходимо из общей толщины основания вычесть размер защитных слоёв).

Для плоских плит строительными нормами установлено минимальное значение коэффициента μ_min=0,3%. Основываясь на этом, легко рассчитать требуемый диаметр.

Пример расчета диаметра

Исходные данные: монолитная плоская плита размером в плане 800х800 см, высотой 38 см на бетонной подготовке. Так как высота больше 150 мм, усиление сетками выполняется в два ряда. Защитный слой арматуры равен 4 см с каждой стороны основания. Длина её более 3 м, следовательно, диаметр должен быть не менее 12 мм.

Определяем суммарную минимальную площадь поперечного сечения рабочей арматуры: А = 800∙(38-2∙4)∙0,3%=72 см2. Площадь сечения одного пояса каркаса: 72/2=36 см2. Количество прутков в ряду получим делением её на площадь поперечного сечения одного стержня (берём из стандарта). Для двух рядов оно удвоится.

Результаты расчётов диаметра для одного ряда:

Выбираем диаметр прутков 12 мм, расстояние между ними принимаем с запасом 200 мм. Чем реже шаг, тем более прочной и надёжной будет конструкция плитного фундамента. Однако следует отметить, что существует и максимально допустимое значение коэффициента армирования (μ_max=5%). Имеются также варианты расчетов оптимальных параметров, при которых предельные напряжения в бетоне и прутках совпадают.

Монтаж арматурного каркаса

1. Устройство опалубки из бруса по наружному контуру плиты, укладка гидроизоляции на бетонную подготовку или гравийно-песчаную подушку.

2. Монтаж нижнего ряда на высоте 4 см от бетонной подготовки (или 7 см от подушки) с помощью пластиковых или стальных опор. Сетки с требуемым размером ячеек и диаметром арматуры класса А400, А500 сваривают и вяжут на месте строительства или используют готовые. Применение сварных сеток, изготовленных по ГОСТ 23279-2012, ускоряет производство работ, но они выпускаются ограниченной номенклатурой. В последнее время от сварки постепенно отказываются, так как нагрев приводит к изменению структуры стали и деформации.

На месте стержни обычно связывают в узлах проволокой диаметром от 2 до 4 мм. Для удобства и обеспечения вязки рабочей арматуры с одинаковым шагом приобретают шаблоны крестообразного типа. Если прутки короче плиты, то их соединяют с нахлёстом в 40-50 калибров. Необходимо следить, чтобы изделия не касались поверхности опалубки и подошвы основания.

3. Устанавливают подставки для верхнего ряда сетки в виде сварных каркасов (треугольной формы), стальных уголков, швеллеров. Расстояния между указанными технологическими опорами должны обеспечивать жёсткую фиксацию сеток в процессе заливки.

4. Монтируют вертикальные прутки диаметром 6-8 мм с шагом 20-40 см, связывая верхний и нижний пояса.

5. Крепят П-образные прутки к сеткам по периметру каркаса для усиления торцов плиты.

6. Если проектом предусмотрено возведение монолитной стены, изготавливают и вяжут вертикальные Г-образные выпуски.

7. Далее производят укладку бетона требуемого класса прочности.

3 типа бетонных фундаментов — плита на уровне грунта, Т-образная форма, защита от мороза

Существует множество вариантов бетонных плит в зависимости от назначения плиты. Ниже приведены некоторые полезные ссылки для понимания бетонных фундаментов, а также трех типов бетонных фундаментов.

Найти ближайших подрядчиков по фундаменту

Процесс строительства фундамента

Бетонное основание

Т-образное

Т-образное

Традиционный метод фундамента для поддержки конструкции в области, где грунт промерзает. Фундамент размещается ниже линии промерзания, а затем сверху добавляются стены. Фундамент шире стены, обеспечивая дополнительную поддержку основания фундамента. Укладывают Т-образный фундамент и дают ему затвердеть; во-вторых, строятся стены; и, наконец, между стенами заливается плита.

Кратко:

• Т-образные фундаменты используются в районах с промерзающими грунтами.
• Сначала устанавливается фундамент.
• Во-вторых, построены и залиты стены.
• Наконец, плита уложена.

Плитный фундамент

Плитный фундамент

Как следует из названия, плита представляет собой один слой бетона толщиной в несколько дюймов. Плита утолщена по краям, чтобы образовалась цельная основа; арматурные стержни укрепляют утолщенный край. Плита обычно укладывается на подушку из щебня для улучшения дренажа. Заливка проволочной сетки в бетон снижает вероятность растрескивания. Плита на уклоне подходит для районов, где земля не промерзает, но ее также можно адаптировать с изоляцией, чтобы предотвратить воздействие морозного пучения. (см. ниже)

Вкратце:

• Плита на грунте, используемая в местах, где грунт не промерзает.
• Края плиты на грунте толще внутренней части плиты.
• Плита на уклоне монолитная (заливается вся за один раз).

Защита от замерзания

Защита от замерзания

Этот метод работает только с отапливаемой конструкцией. Он основан на использовании двух листов жесткой изоляции из полистирола — один на внешней стороне стены фундамента, а другой — на подушке из гравия у основания стены — для предотвращения промерзания, что является проблемой для плиты. на грунтовых основаниях в районах с морозом. Изоляция удерживает тепло от конструкции в грунте под фундаментами и предотвращает потери тепла с края плиты. Это тепло поддерживает температуру земли вокруг фундамента выше точки замерзания.

Вкратце:

• Работает только с отапливаемой конструкцией.
• Обладает преимуществами метода «плита на грунте» (монолитная заливка бетона) в местах, подверженных промерзанию.
• Бетон заливается за одну операцию вместо 3 заливок, необходимых для Т-образных фундаментов.

Вернуться к строительству высококачественных плит класса

Информация о ремонте фундамента

Вся информация о фундаментах взята из Sunset Books «Сараи и гаражи».

Рекомендуемые продукты

Brickform Ultra-M1x
Добавьте цвет и волокна с помощью одного продукта

Вторичное бетонное волокно
Переработанный полипропилен, соответствующий стандарту LEED

Ультраволокно 500®
Не скатывается и не пушится, принимает цвет

Плитный фундамент — что это такое

Плитный фундамент — это тип фундамента, который используется при строительстве малоэтажных зданий. Это то же самое, что и плита с небольшими изменениями, в которых применяются нагрузки.

Использование фундаментной плиты в качестве фундамента здания во многих аспектах более выгодно, чем строительство отдельного фундамента. Тем не менее, есть ключевые факторы, на которые следует обратить внимание при проектировании и строительстве плитного фундамента.

• Вес надстройки, опирающейся на плитный фундамент.
• Состояние грунта.
• Уплотнение грунта. Поскольку эти фундаменты рассчитаны на равномерную нагрузку, различная осадка может привести к серьезным проблемам.

Что такое плитный фундамент

В типах фундамента в качестве основания конструкции используется улучшенная фундаментная плита.

Часть или вся конструкция будет построена на плитном фундаменте. Будут усовершенствованы секции плиты, к которым приложена нагрузка.

В целом больше подходит для одноэтажных или двухэтажных зданий. Чем выше нагрузка, тем выше приложенное напряжение в фундаменте. Тогда нам нужна более высокая площадь фундамента. В этом случае фундамент вдоль стены может стать ленточным.

Таким образом, усиление в зоне приложенных нагрузок может быть выполнено только тогда, когда приложенные нагрузки меньше, а состояние грунта хорошее.

Типы плитных фундаментов

Плитные фундаменты классифицируются на основе усовершенствования плиты для повышения ее жесткости для увеличения несущей способности при приложении более высоких линейных нагрузок.

Когда толщина плиты увеличивается из-за увеличения нагрузки, она становится матовым фундаментом , где требуется большая площадь армирования.

• Возведение на горизонтальной плите в качестве фундамента

В этом методе конструкция может быть построена на плите. Стена будет построена на плите. Важным фактом при возведении таких конструкций является несущая способность плиты.

Как правило, одноэтажная стена может быть построена на фундаментной плите без каких-либо модификаций. Однако следует уделить внимание расположению подкреплений.

При необходимости может быть предусмотрено дополнительное армирование стен строящегося объекта.

• Сооружение усиленной плиты в качестве фундамента (при необходимости изменить секцию плиты)

Увеличение нагрузки на стену и слабые грунтовые условия приводят к разрушению плиты основания из-за недостаточной несущей способности конструкции.

Секция плиты будет модифицирована в соответствующих местах для повышения жесткости плиты, что позволит значительно увеличить несущую способность.

Это можно сделать на краю плиты или в середине плиты. Толщина плиты будет увеличена в определенном месте и будет уменьшена до исходной толщины плиты.

В этих локациях также будет усилено усиление. Там, где это применимо, в этих местах будет предусмотрена, по крайней мере, до определенной степени, сетка верхнего армирования.

Как проектировать плитные фундаменты

Поскольку малоэтажное строение построено на плитах, колонны, начинающиеся с плиты, отсутствуют. Если они есть, то их нельзя рассматривать как плитные фундаменты. Его можно рассматривать как плотный фундамент.

Нагрузки от стен, как правило, равномерны. Однако в конических стенах приложенная нагрузка не будет одинаковой вдоль стены. Поэтому при проектировании мы учитывали приложенную нагрузку и ее изменение.

Обычно модифицируем плиту и вводим сечение, аналогичное балкам. Его можно смоделировать в виде балки на упругом основании. Для этого можно использовать множество компьютерных программ. Почва может быть смоделирована на основе ее емкости. Для моделирования грунта можно использовать стандартное значение проникновения (SPT), допустимую несущую способность и т. д. Реакция грунтового основания может быть рассчитана по этим параметрам и может использоваться для моделирования.

Преимущества плитного фундамента

• Недорогой
• Быстрота возведения
• Между плитой и грунтом нет зазора. Нет места для какой-либо полости.