Армирование плиты сложной формы. Пошаговое руководство по армированию монолитной плиты перекрытия

В многоэтажном и частном строительстве невозможно обойтись без плит перекрытия, которые бывают нескольких видов: сборные железобетонные, монолитные и балочные. В частном и малоэтажном строительстве зачастую практикуется процедура самостоятельного армирования плит перекрытий, которые благодаря тандему «бетон и арматура» обладают повышенной прочностью. Кроме того, подобным образом изготавливают лестничные ступени, армированные и арочные перемычки.

Особенности армированных плит перекрытия

Изготовление монолита не обходится без применения арматуры, что выступает связующим материалом в железно-бетонных конструкциях - армированных плитах, лестничных ступенях, армированных и арочных перемычкам. Процесс армирования монолитных плит перекрытия проводится с помощью арматуры, которая имеет сечение 8 - 14 миллиметров, с условием, что плита отличается толщиной до 150 миллиметров. Однако толщина арматуры может варьироваться, зависимо от вида изделия.

Армированные плиты перекрытия позволяют решить концепцию строительства по-настоящему теплых домов. Они используются в жилищном, коммерческом и промышленном строительстве для организации кровли и межэтажных горизонтальных перекрытий. Плиты покрытий и перекрытий позволяют получить в конечном результате теплые межэтажные перекрытия, а также обеспечить надежную защиту от холода чердачных помещений и эксплуатируемых мансард и отсутствие мостиков холода.

Бетонные армированные плиты перекрытий, как и обыкновенный бетон, имеют специализированную маркировку, и на неё рекомендуется при выборе плит обратить свое внимание. Маркируют железобетон пометками, которые состоят из букв и цифр. Смысловая нагрузка букв обозначает тип плиты. К примеру, ПК - плиты перекрытия, ПНО - плиты настила облегченные, либо НВ - настил внутренний. По цифрам, что идут после букв (размещаются через дефис), вы можете распознать размеры плиты: ширину и длину в дециметрах.

Самая коварная в расшифровке - последняя цифра, которая означает допустимые нагрузки на плиту перекрытия в килопаскалях. Важно помнить, что любая единица, которая содержится в последней цифре, значит 100 килограмм на 1 квадратный метр плиты. К примеру, цифра 7 предупреждает вас, что максимальные нагрузки на изделие составляют 700 килограмм на квадратный метр.

При выборе бетонной плиты нужно обращать внимание, что эти конструкции различаться могут не только размерами и своей маркировкой, но также они бывают различными по структуре. Зависимо от поперечного сечения, армированные железобетонные плиты делятся на 3 разновидности: сплошные, ребристые и пустотные. Наиболее продаваемыми и популярными на строительном рынке являются плиты пустотные, которые они имеют много достойных преимуществ.

Подобные плиты перекрытия обладают, в первую очередь, сравнительно небольшим весом, что упрощает процедуру их перевозки и установки. Также подобные плиты лучше переносят испытание деформацией, имеют отличные тепло- и звукоизолирующие свойства. Следует знать, что пустоты в армированных плитах бывают различной формы: овальной, вертикальной или круглой.

Благодаря подобным различиям армированные плиты можно выбрать для конкретных ситуаций, зависимо от природных особенностей и климата местности, в которой вы планируете возводить дом. Полезной информацией при покупке железобетона станет и то, что в случае применения плит перекрытия в качестве только потолка или пола стоит практиковать армирование ребристых плит перекрытия, ребра должны идти лишь с одной стороны.

Достоинства армированных плит перекрытия

Все армированные плиты перекрытия рекомендуется использовать в покрытиях и перекрытиях жилых и общественных построек и сооружений со стенами из ячеистобетонных блоков, кирпича и крупных блоков. Плиты перекрытий подходят для зданий с влажностью воздуха внутри здания до 60% и для построек при наличии на внутренней поверхности стен пароизоляции с влажностью внутреннего воздуха до 75%. Глубина опирания плит перекрытия на несущие стены должна приниматься не меньше 80 миллиметров.

Армированные плиты позволяют не только добиться качественного утепления постройки, но и ускорить сам процесс строительства, а также повысить звукоизоляцию. Незначительный вес армированных плит и бетонных перемычек снижает нагрузку на стены и фундамент, позволяя дополнительно получить экономический эффект при возведении дома. Для процедуры армирования пустотных плит перекрытия не требуется громадная строительная техника, такая как подъемный кран.

Конструкция в конечном результате получается очень прочной, она выдерживает без проблем колоссальные напряжения и воздействие огня на протяжении длительного периода. Для сравнения стоит оговориться, что перекрытие из древесины может огневое воздействие выдерживать только 25 минут, а вот монолитные плиты перекрытия - более часа.

Строительство с использованием плит перекрытия и громадных блоков позволяет возводить здания любой сложности и любых размеров. При изготовлении монолитных плит перекрытия имеется возможность перекрывать помещение, которое имеет неправильную геометрию стен. Таким способом можно создавать даже нестандартные по габаритным размерам перекрытия. Опорой для подобного армированного перекрытия могут выступать не только стены, но также и колонны, что планировку дома делает более свободной.

Схема армирования плиты перекрытия

Если говорить о составляющих, то традиционная схема армирования плит перекрытия выглядит так: рабочие стержни внизу плиты, рабочие стержни вверху, арматура, которая перераспределяет нагрузку, подставки из катанки. Применяемые чертежи могут иметь и некие отличия. Но в любом случае важно правильно рассчитать планируемую нагрузку и необходимую толщину бетона. Толщина рассчитывается из пропорции 1:30, таким образом, чтобы узнать требуемую толщину бетона, нужно разделить длину пролета на 30 — и вы получите оптимальную толщину.

Если толщина плиты более 150 миллиметров, то армирование в этих случаях совершают в 2 слоя, где они друг на друга располагаются и связываются проволокой между собой. Размер ячеек не должен быть больше 200 на 200 миллиметров, но и не меньше 150 на 150 миллиметров. Так, к примеру, если ширина между несущими стенами составляет шесть метров, то толщина армированной плиты должны равняться 0,2 м.

Если вы специально уменьшите толщину бетона, то увеличиться расход металлопроката, если возрастет толщина, то затраты бетона тоже станут больше. Для прочности изделий желательно применять арматуру одинакового сечения. Дополнительное армирование можно проделать при помощи прутьев, что имеют длину 400-1500 миллиметров.

Основные нагрузки находятся на нижней арматуре, а сжимающую нагрузку получает верхняя, с чем отлично справится и бетон. Помните, что процесс армирования монолитной плиты перекрытия следует выполнять на всю длину изделия, а также применять опалубку, которая является важнейшим этапом в монтаже плиты. Вы можете для этого использовать даже дерево - обычные доски 50 на 150 миллиметров или недорогую фанеру.

Главное — прочно и надежно закрепить стойки опалубки, потому что вес бетона, который используется при проведении данной операции, достигает зачастую 300 килограмм на один метр квадратный перекрытия. Единственное, без чего сложно обойтись при установке армированной плиты перекрытия, это телескопические стойки. Это удобный и надежный инструмент. Стойка способна выдерживать 2 тонны веса, в отличие от досок, в которых могут быть микротрещины или сучки.

Армирование плиты перекрытия своими руками

При установке подобного перекрытия очень важным будет правильный расчет армирования плит перекрытия. Для плит перекрытия в домашних условиях рекомендуется применять горячекатаную стальную арматуру, что имеет класс А3. Диаметр такой арматуры составляет 8 - 14миллиметров и зависит от расчетной нагрузки.

Плиту принято армировать в два слоя. Первую сетку прокладывают в нижней части плиты, вторую - в верхней. Сетки должны располагаться в средине бетона, защитный слой, создаваемый опалубкой, должен быть не меньше 15-20 миллиметров. Арматуру в сетку связывают с помощью вязальной проволоки. Размеры ячеек 200 на 200 или 150 на 150 миллиметров.

В сетке арматура должна быть цельной, без разрывов. Если не хватает длины арматуры, дополнительную арматуру нужно подвязать с нахлестом, который равняется 40 диаметрам арматуры. Если вы армируете перекрытие арматурой d - 10, то необходимо сделать нахлест в 400 миллиметров. Стыки арматуры должны располагаться в шахматном порядке, в разбежку. Края нижней и верхней арматуры в сетках следует между собой связывать П-образным усилением.

Нагрузки на железобетонную плиту передаются сверху вниз и распределяются на всю площадь покрытия. Таким образом, можно сделать подобный вывод: основной рабочей арматурой является нижняя, испытывающая растягивающие нагрузки. Верхняя получает нагрузки на сжатие. В инженерных расчетах нужно просчитывать дополнительные арматурные усиления, но существуют и общие правила.

При процедуре армирования нижней сетки дополнительную арматуру прокладывают между несущими опорами в средине. При связке верхней сетки прокладывают усиления над несущими опорами. Также нужна дополнительная арматура в местах скопления отверстий и нагрузок. Дополнительное армирование делают отдельными хлыстами, что имеют длину 400 - 2000 миллиметров, зависимо от ширины пролетов. Нижнюю сетку усиливают между несущими стенами в проеме.

Верхнюю сетку нужно усилить над несущими стенами. Армирование плит перекрытия своими руками в местах, где они опираются на колонны, сильно отличатся от традиционного армирования, эти участки дополнительно требуют создания объемных усилений.

Плиту перекрытия заливают с помощью бетононасоса. При заливке необходимо в обязательном порядке уплотнить бетон, для чего обычно применяют глубинный вибратор. Процесс твердения бетона будет сопровождаться его усадкой, которая возрастает при высыхании бетона, и появляются на его поверхности микротрещины. Поэтому на протяжении 2-3 дней после совершения заливки бетоном рекомендуется пролить данную конструкцию водой. Бетон лучше увлажнять не прямой струей, а путем разбрызгивания.

Армирование монолитной плиты - это сложная и ответственная задача. Конструктивный элемент воспринимает серьезные изгибающие нагрузки, с которыми бетону не справится. По этой причине при заливке монтируют арматурные каркасы, которые усиливают плиту и не дают ей разрушаться под нагрузкой.

Как правильно армировать конструкцию? При выполнении задачи нужно соблюдать несколько правил. При строительстве частного дома обычно не разрабатывают подробный рабочий проект и не делают сложных расчетов. Из-за небольших нагрузок считаю, что достаточно соблюсти минимальные требования, которые представлены в нормативных документах. Также опытные строители могут заложить арматуру по примеру уже сделанных объектов.

Плита в здании может быть двух типов:

• фундаментная;
• перекрытия.

В общем случае армирование плиты перекрытия и фундаментной не имеет критических отличий. Но важно знать, что в первом случае потребуются стержни большего диаметра. Это вызвано тем, что под элементом фундамента есть упругое основание - земля, которое берет на себя часть нагрузок. А вот схема армирования плиты перекрытия не предполагает дополнительного усиления.

Армирование фундаментной плиты

Арматура в фундамент в этом случае укладывается неравномерно. Необходимо усилить конструкцию в местах наибольшего продавливания. Если толщина элемента не превышает 150 мм, то армирование для монолитной плиты фундамента выполняется одной сеткой. Такое бывает при строительстве небольших сооружений. Также тонкие плиты используются под крыльца.

Для жилого дома толщина фундамента обычно составляет 200-300 мм. Точное значение зависит от характеристик грунта и массы здания. В этом случае арматурные сетки укладываются в два слоя друг над другом. При монтаже каркасов необходимо соблюдать защитный слой бетона. Он позволяет предотвратить коррозию металла. При возведении фундаментов величина защитного слоя принимается равной 40 мм.

Диаметр армирования

Перед тем как вязать арматуру для фундамента, потребуется подобрать ее сечение. Рабочий стержни в плите располагаются перпендикулярно в обоих направлениях. Для соединения верхнего и нижнего ряда используют вертикальные хомуты. Общее сечение всех прутов в одном направлении должно составлять не менее 0,3% от площади сечения плиты в этом же направлении.

Пример армирования

Если сторона фундамента не превышает 3 м, то минимально допустимый диаметр рабочих прутов назначается равным 10 мм. Во всех остальных случаях он составляет 12 мм. Максимально допустимое сечение - 40 мм. На практике чаще всего используют стержни от 12 до 16 мм.

Укладка металла по основной ширине

Схемы армирования монолитной плиты фундамента по основной ширине предполагают постоянные размеры ячейки. Шаг прутьев принимается одинаковым независимо от расположения в плите и направления. Обычно он находится в пределах 200-400 мм. Чем тяжелее здание, тем чаще армируют монолитную плиту. Для кирпичного дома рекомендуется назначать расстояние 200 мм, для деревянного или каркасного можно взять большее значение шага. При этом важно помнить, что расстояние между параллельными прутами не может превышать толщину фундамента более чем в полтора раза.

Обычно и для верхнего, и для нижнего армирования используют одинаковые элементы. Но если есть необходимость уложить пруты разного диаметра, то те, которые имеют большее сечение укладывают снизу. Такое армирование плиты фундамента позволяет усилить конструкцию в нижней части. Именно там возникают наибольшие изгибающие силы.

Основные армирующие элементы

С торцов вязка арматуры для фундамента предполагает укладку П-образных стержней. Они необходимы для того, чтобы связать в одну систему верхнюю и нижнюю часть армирования. Также они предотвращают разрушение конструкции из-за крутящих моментов.

Зоны продавливания

Связанный каркас должен учитывать места, в которых изгиб ощущается больше всего. В жилом доме зонами продавливания будут участки, в которых опираются стены. Укладка металла в этой области осуществляется с меньшим шагом. Это значит, что потребуется больше прутов.

Например, если для основной ширины фундамента использован шаг 200 мм, то для зон продавливания рекомендуется уменьшить это значение до 100 мм.
При необходимости каркас плиты можно связать с каркасом монолитной стены подвала. Для этого на этапе возведения фундамента предусматривают выпуски металлических стержней.

Армирование монолитной плиты перекрытия

Расчет арматуры для плиты перекрытия в частном строительстве выполняется редко. Это достаточно сложная процедура, выполнить которую сможет не каждый инженер. Чтобы заармировать плиту перекрытия, нужно учесть ее конструкцию. Она бывает следующих типов:

• сплошное;
• ребристое:
• по профлисту.

Последний вариант рекомендуется при выполнении работ самостоятельно. В этом случае нет необходимости устанавливать опалубку. Кроме того, за счет использования металлического листа повышается несущая способность конструкции. Самая низкая вероятность ошибок достигается при изготовлении перекрытия по профлисту. Стоит отметить, что оно является одним из вариантов ребристой плиты.

Перекрытие с ребрами залить непрофессионалу может быть проблематично. Но такой вариант позволяет существенно сократить расход бетона. Конструкция в этом случае подразумевает наличие усиленных ребер и участков между ними.

Еще одни вариант - изготовит сплошную плиту перекрытия. В этом случае армирование и технология похожи на процесс изготовления плитного фундамента. Основное отличие - класс используемого бетона. Для монолитного перекрытия он не может быть ниже В25.

Стоит рассмотреть несколько вариантов армирования.

Перекрытие по профлисту

В этом случае рекомендуется взять профилированный лист марки Н-60 или Н-75. Они обладают хорошей несущей способностью. Материал монтируется так, чтобы при заливке образовались ребра, обращенные вниз. Далее проектируется монолитная плита перекрытия, армирование состоит из двух частей:

• рабочие стержни в ребрах;
• сетка в верхней части.

Наиболее распространенный вариант, когда в ребрах устанавливают по одному стержню диаметром 12 или 14 мм. Для монтажа прутов подойдут инвентарные пластиковые фиксаторы. Если нужно перекрыть большой пролет, в ребро может устанавливаться каркас из двух стержней, которые связаны между собой вертикальным хомутом.

В верхней части плиты обычно укладывается противоусадочная сетка. Для ее изготовления используют элементы диаметром 5 мм. Размеры ячейки принимаются 100х100 мм.

Сплошная плита

Толщина перекрытия чаще всего принимается равной 200 мм. Армирующий каркас в этом случае включает в себя две сетки, расположенные друг над другом. Такие сетки нужно связать из стержней диаметром 10 мм. В середине пролета устанавливают дополнительные пруты усиливающей арматуры в нижней части. Длина такого элемента назначается 400 мм или более. Шаг дополнительных прутов принимают таким же, как шаг основных.

В местах опирания нужно тоже предусмотреть дополнительное армирование. Но располагают его в верхней части. Также по торцам плиты нужны П-образные хомуты, такие же как в фундаментной плите.

Расчет армирования плиты перекрытия по весу для каждого диаметра стоит выполнить до закупки материала. Это позволит избежать перерасхода средств. К полученной цифре прибавляют запас на неучтенные расходы, примерно 5%.

Вязка арматуры монолитной плиты

Для соединения элементов каркаса между собой пользуются двумя способами: сварка и связывание. Лучше вязать арматуру для монолитной плиты, поскольку сварка в условиях строительной площадки может привести к ослаблению конструкции.

Для выполнения работ используют отожженную проволоку, диаметром от 1 до 1,4 мм. Длину заготовок обычно принимают равной 20 см. Существует два типа инструмента для вязания каркасов:

• крючок;
• пистолет.

Самый распространенный способ вязки

Второй вариант существенно ускорят процесс, снижает трудоемкость. Но для возведения дома своими руками большую популярность получил крючок. Для выполнения задачи рекомендуется заранее подготовить специальный шаблон по типу верстака. В качестве заготовки используют деревянную доску шириной от 30 до 50 мм и длинной до 3 м. На ней делают отверстия и углубления, которые соответствуют необходимому расположению арматурных прутов.

1. при соединении стержней по длине минимальный нахлест составляет 20 диаметров, но не меньше 250 мм;
2. все зоны, в которых возможен изгиб, в обязательном порядке должны быть усилены;
3. при выборе между сваркой и вязкой, лучше - второе;
4. при необходимости использовать стержни разного диаметра, те, которые толще, располагают снизу.

Надежное армирование монолитного фундамента

Использованием исключительно одного, пусть даже качественного бетона, нельзя обеспечить надежность и долговечность конструкции. В плитном монолитном фундаменте бетон – это только строительный материал, а оптимальную прочность, способность нейтрализовать внешние воздействия от нагрузок можно только благодаря арматурному поясу.

Поэтому надежные и долговечные монолитные фундаменты, на которых часто возводят высотные бетонные здания, имеют мощное армирование, причем в данном случае часто могут применять сразу несколько различных видов арматуры в зависимости от допустимых нагрузок, структуры почвы и размеров плиты.

Какое армирование используется для монолитной плиты?

Так выглядит условно чертеж армирования монолитной плиты. Но в реальности, схема существенно отличается − она более детальная, так как нужно предусматривать множество факторов и параметров.

Учитывая размеры и массу железобетонной плиты, для армирования лучше использовать:

1. Для вертикальных поясов прутья с внешним диаметром до 10 мм.
2. Для горизонтальных поясов – до 14 мм.
3. Для перемычек подходит и 8 мм.

Если используется композитная арматура, то диаметр несущих элементов может быть и меньшим, но количество прутьев нужно увеличивать. В большинстве случаев, схема расположения арматуры предусматривает использование прутьев с диаметром до 5% от толщины самой плиты. Тогда будет достигнута максимальная эффективность конструкции при минимальных финансовых расходах.

В отличие от ленточных фундаментов, монолитная плита армируется неравномерно. В зонах с минимальной нагрузкой каркас будет ослабленным, а вот на углах здания, на пересечения несущих стен, армирование уже будет значительно мощнее, так как это зоны продавливания − максимального давления, где возникают деформационные сдвиги.

Армирование по ширине плиты

Принимается стандартный квадратный размер плиты, где шаг арматурного каркаса будет одинаковым в любых направлениях. Для бетонных зданий армирование делают с интервалом 200−400 мм, для кирпичных зданий достаточно 200 мм, чертеж будет напоминать шахматную доску.

Для легких каркасных зданий шаг будет еще меньшим, ведь нагрузка на фундамент значительно меньшая, но тут также многое зависит от типа почвы и ее несущих способностей. Но, в соответствии с СП «Бетонные и железобетонные конструкции», максимальное расстояние между стержнями не должно составлять 1,5 толщины плиты в целом.

Что такое зоны продавливания и их влияние на армирование

В местах, где на фундамент влияет основная нагрузка от несущих конструкций здания, возникает дополнительное напряжение. Оно влияет не только на распределение бетона, но и на степень его амортизации. Чтобы нейтрализовать влияние массы несущих конструкций, в местах соединения несущих стен и основания используется сплошной ряд армирования.

Если арматура в центре плиты имеет шаг 200 мм, то в зоне продавливания шаг будет уже 100 мм и даже меньше. В расчетах и будущей схеме армирования плиты будет указано максимально допустимое расстояние между вертикальными арматурными звеньями.

Оптимальным решением в таких случаях будет:

1. Разработка подробного проекта арматурного каркаса с указанными расстояниями между поясами.
2. Выполнение рабочей схемы армирования.
3. Вынос вертикальных стержней выше основания, чтобы соединить несущие стены и фундамент арматурным поясом, а не оставлять только бетонное соединение.

На данный момент, в соответствии с ГОСТ 5781-82, существуют следующие типы стальных арматур:

• А240 (АІ). Это гладкие прутья, больше используются для вертикального армирования, в монолитных основаниях не используются.
• А300 (АІІ). Прутья с рабочим диаметром 10-12 мм, имеют внешний периодичный профиль с кольцевыми насечками.
• А400 (АІІІ). Имеет серповидный профиль, большой рабочий диаметр и оптимальный для монолитной плиты.

Выбор арматуры для монолитного фундамента зависит от множества факторов.

Как связывать арматурный каркас

Некоторые чертежи уже предусматривают метод соединения, если проведен расчет допустимой нагрузки на основание. Но большинство строителей используют метод сварки или связывания. Сварку сейчас мало используют, ведь из-за длительного локального нагрева металл меняет свою структуру и слегка деформируется. А вот связывание обеспечивает достаточную гибкость. Для связывания рекомендуется использовать мягкую прочную стальную проволоку диаметром 3−4 мм, а также плоскогубцы или зажимы.

Принцип армирования монолитной плиты:

1. Сначала нужно сделать опалубку, на внутренней части за 5 см от края установить рулонную гидроизоляцию.
2. Затем установить на расстоянии до 5 см от песчано-гравийной подушки горизонтальный арматурный пояс, укрепить его колышками или уплотнителями. Арматура не должна соприкасаться с подушкой и боковыми стенками опалубки.
3. С интервалом 200−400 мм устанавливают вертикальные прутья, в нижней кромке связываются с горизонтальным поясом. С целью увеличить прочность здания, в углах армирование устанавливают чаще, дополнительно усиливают продольными прутьями.
4. Горизонтальные пояса монтируют с интервалом 15 см, но учитывают толщину плиты. В некоторых случаях дистанцию можно уменьшить, но не увеличивать. Последовательно связывают вертикали с горизонтальным поясом.
5. Выводят вертикальный слой арматуры выше залегания верхней кромки фундамента. Она затем свяжется с нижним краем несущих стен.

По окончании армирования вся конструкция заливается бетоном.

Типичный пример расчета арматурного каркаса для монолитного фундамента

Для расчета берется монолитная плита с габаритными размерами 6х6 метров, толщина плиты для частного дома 20 см. В примере будет использоваться расчет арматурного пояса в зоне сопряжения:

1. Площадь фундамента: 1,2 кв. метра.
2. Минимальная площадь арматуры 1,2*0,3% = 36 кв. см.
3. Площадь арматуры для одного горизонтального пояса с учетом интервала между поясами 100 мм составит 36/2 = 18 кв. см.

В ГОСТ 5781-82 есть весь допустимый ассортимент арматурных прутьев с их поперечным сечением и допустимой длиной. Поэтому, для данного примера целесообразно использовать 12 стержней с диаметром 14 мм каждый. Затем нужно сделать чертеж будущего каркаса, чтобы посчитать необходимое количество арматуры. Для стороны длиной 6 метров целесообразно принимать шаг горизонтального пояса 300 мм, а для вертикального – 300 мм с использованием арматуры диаметром 8 мм.

Если свести все данные в таблицы с учетом использования П-образных соединительных арматурных хомутов, тогда для армирования монолитной плиты площадью 36 кв. м придется купить и вложить 515,2 м арматуры с диаметром 12 мм и 56 м с диаметром 8 мм.

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.

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.

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

Выбор арматуры

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 ) 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.

Статьи

Армирование монолитной плиты фундамента – это обязательный этап работ перед заливкой такого основания бетоном. Без армирования любой бетонный фундамент будет крайне уязвим к воздействиям…

Монолитные плитные фундаменты обустраиваются на грунтах, имеющих плохие несущие характеристики, а также подходят для местностей с высоким уровнем грунтовых вод. Армирование плиты 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.

Заливка армированного плитного фундамента бетоном

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.

Подушка под фундамент из песка и щебня

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 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 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.

Армирование по краям и укладка в два ряда

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.

После заливки и застывания бетона, вертикальные стержни используют для «привязки» стен к основанию

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.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Какую арматуру лучше выбрать

Стальная арматура изготавливается соответственно ГОСТу 5781-82, с различными типами профиля. Для железобетонных монолитных плит 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 не допустимо.

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.

Видео описание

Как выполняется ручная вязка арматурного каркаса, смотрите в видеоролике:

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

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:

Собранный нижний пояс укладывают на подпорки.

Устанавливают поперечные прутки.

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 м 2 ;

расчеты минимальной площади всего арматурного материала: 1.6 м 2 * 0.3 % = 0.0048 м 2 (36см 2);

показатели минимальной площади арматуры, одно направление, один ряд: 48 см 2 /2 = 24 см 2 .

толщину бетонного слоя предназначенного для защиты – 2-3 см с двух сторон;

допустимый нахлест;

вертикальное армирование;

количество стержней для П-образных хомутов.

Видео описание

Еще можно рассчитать фундамент с помощью онлайн калькулятора. Только надо учитывать, что неизвестно, какие допуски и формулы прячутся за интерфейсом программы. Поэтому, калькулятор арматуры для монолитной плиты можно использовать только для примерных вычислений.

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;

Фиксатор арматуры, который устанавливается между сетками

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.

Видео описание

Наглядно про изготовление опалубки и армирование плитного фундамента смотрите в видеоролике:

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.