Doma-artek.ru

Стройка и ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Армирование монолитной плиты фундамента

Как производится армирование монолитной плиты?

Вопрос армирования монолитных плит актуален при любом виде строительства, будь это плитный фундамент или бетонное перекрытие в кирпичном здании. Объясняется это огромным запасом прочности, неприхотливостью к условиям окружающей среды и универсальностью такого типа строительных конструкций. Способные выдерживать большую нагрузку в течение долгих десятилетий, они, тем не менее, требуют квалифицированного подхода при их проектировании и возведении.

Ниже будет рассмотрен ряд причин, почему нельзя просто взять и залить плиту без расчета и чертежа армирования, как это сделать правильно и все это будет наглядно отражено на реальном, широко распространенном примере.

  • Схема
  • Своими руками
  • Пример

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.

Читать еще:  Расчет продухов в фундаменте

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.

  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.

  1. 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.

  1. 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.
  1. 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.

Способы изготовления сеток и каркасов

Сетки изготавливаются по ГОСТ 23279-2012. Вариантов соединения стержней между собой существует всего два: вязание и сварка.

При первом используется тонкая проволока диаметром 2-3 мм, которая вручную или с помощью специальных приспособлений обматывается вокруг прутов. Вариант достаточно трудоемкий, но обеспечивает большую надежность соединений, поскольку позволяет стержням приспосабливаться к небольшим подвижкам конструкции.

Вертикальные хомуты можно изготовить как на фото ниже:

Паук из арматуры диаметром 8-10 мм.

Готовые сварные сетки обеспечат высокую скорость работ. Но количество их типоразмеров ограничено, и не всегда можно подобрать необходимую. Если же принято решение применять сварку прямо на стройплощадке, в особо ответственных местах (углы здания, участки опирания массивных стен) арматуру соединяют проволокой.

Шаблон поможет при вязке арматуры.

Способы создания арматурного каркаса

Чтобы собрать армирующий каркас для фундаментной плиты, необходимо соединить между собой прутья арматуры. Для этой цели используют два варианта: соединение сваркой и вязкой.

Сварочный метод используется очень редко, хотя в этом случае на изготовление каркаса требуется меньшее количество времени и сил. Основным недостатком такого способа является жесткое и неподвижное соединение, что не очень хорошо сказывается на качественных характеристиках монолитной плиты. Кроме того в процессе сваривания происходит расплавление металла, следовательно снижаются прочностные свойства арматуры.

Читать еще:  Какой фундамент лучше для кирпичного дома?

Соединение прутьев с помощью вязальной проволоки не имеет особой жесткости. Под действием бетонной массы может наблюдаться растяжение проволоки, но разрыва в месте соединения не произойдет. Еще одним преимуществом соединения с помощью проволоки можно назвать экономию электроэнергии, так как работы проводятся вручную без использования сварочного или другого электрооборудования.

Ранее у нас уже была статья, в которой подробно рассказывается о том, как вязать арматуру.

Расчёт арматуры для монолитного фундамента

Первое, что нужно учесть, приступая к расчётам объема арматуры – это размер ячеек арматурной сетки, а именно, длину шага, на котором располагаются прутья. Такой шаг по двум направлениям обязательно должен быть одинаковым. Он колеблется от 200 до 400 миллиметров. Это зависит от уровней нагрузки. Если возводится дом из кирпича, то шаг может быть равным 200 мм. Более легкие каркасные сооружения допускают укладку стержней реже.

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

Расчет и выбор правильного диаметра (сечения)

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

Значение общей площади сечения арматуры одного направления берется не меньше 0,3% от общего значения для сечения плиты. Минимальные параметры диаметра прутьев равны 7 мм в случае со стороной фундамента, равной меньше 3 м. Если стороны плиты в длину превышает 3 м, то сечение прутьев арматуры берут 12 мм.

Что касается вертикально установленных стержней, то их диаметр не должен быть меньше 6 мм. При этом важно учесть, что, возможно, элементы будут подвергаться сварке. Максимально допустимое значение рабочего армирования составляет 40 мм, но зачастую для строительства используют арматуру 12, 14, 16 мм.

Несмотря на то, что сварка возможна при скреплении арматуры для фундамента, большинство специалистов крайне не рекомендуют прибегать к её помощи.

Пример расчета арматуры

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

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

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

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

Выбрав вариант с использованием 12 мм диаметром стержня, для правильного их распределения необходимо составить схему. При помощи чертежа можно безошибочно провести расчёт параметра шага. С длинной стороны в 6 м с учетом использования 16 штук прутьев выходит значение, равное 400 мм. Лучше всего назначить максимально возможное значение, которое равно 300 мм. Для придания конструкций надежности, для прутьев, располагающихся вертикально, берётся значение 8 мм, при этом шаг равен 300 мм.

Расчёт количества арматуры

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

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

Расчет армировочных прутьев, расположенных в вертикальном направлении:

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

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

К такому важному процессу, как армирование монолитного фундамента, необходимо подходить весьма скрупулезно. Учитывая свойства армирующего каркаса, весь процесс должен проходить без ошибок, в особенности это касается расчётов. Если сделать всё правильно и своими руками, то можно не только сэкономить на услугах строительной бригады, но и обеспечить конструкции фундамента надежность, прочность и устойчивость на многие десятилетия.

Укладка

Перед укладкой рассчитайте глубину расположения нижнего слоя с учетом того, что бетонная заливка над верхним уровнем арматуры должна быть не меньше 2см.

Если металлические прутки короче общей длины, то нахлест в местах стыков должен превышать диаметр прута не менее чем в 40 раз. К примеру, если диаметр прутьев 1см, то длина нахлеста не должна быть менее 40см.

В целом укладка производится в следующем порядке:

  • Нижний уровень конструкции устанавливается на подпорках.
  • Крепятся поперечные прутья.
  • Собирается верх арматуры. Верхний ряд привязывается к вертикальным стержням.

Расчет монолитного армированного фундамента для дома вы можете посмотреть здесь

Особенности армирования фундаментных плит

Схема расположения усилений.

Монолитную плиту, поперечное сечение которой может быть разной, необходимо армировать в два слоя. Первая сетка располагается в нижней части плиты, вторая – должна идти сверху. Сетки должны располагаться строго в середине бетона. Защитный слой, который создается при помощи опалубки, должен быть от 15-20 миллиметров. Арматура и сетка между собой связываются при помощи специальной вязальной проволоки.

В сетке арматура должна будет полностью цельной, не иметь никаких разрывов, иначе процент разрушенных армированных фундаментных плит будет постоянно расти. Если не хватает длины арматуры, то дополнительные прутья нужно подвязывать с нахлестом, который должен равняться 40 диаметрам самой арматуры. Если, например, армируется перекрытие диаметром в 10 миллиметров, то нахлест необходимо сделать в 400 миллиметров. Все стыки должны располагаться строго в шахматном порядке, в разбежку. Края верхней и нижней арматуры можно связывать между собой П-образным усилением.

Так как процент нагрузки на железобетонную плиту передается сверху вниз, то можно сделать следующий вывод: главной рабочей арматурой является именно нижняя, которая испытывает растягивающие нагрузки. Верхняя, в основном, получает нагрузки на сжатие.

При проводимой процедуре армирования нижняя сетка дополнительно прокладывается между несущими опорами строго посередине. При связке верхней сетки необходимо усиление прокладывать над несущими опорами. Требуется дополнительное усиление в местах большого скопления отверстий разного диаметра. Нижняя сетка усиливается между несущими стенами в проеме.

Верхняя сетка, как правило, усиливается над несущими стенами. Армирование монолитных плит перекрытия в тех местах, где они опираются на колонны, требует создания объемных усилий. Плита перекрытия заливается с помощью бетононасоса. При этом в обязательном порядке уплотняется бетон, для этих целей используется глубинный вибратор. Процесс затвердения бетона сопровождается его усадкой, чей процент возрастает по мере высыхания бетона, что приведет к появлению на его поверхности микротрещин. Именно поэтому на протяжении двух-трех дней после совершения заливки бетоном желательно пролить данную конструкцию обычной водой. Бетон лучше увлажнять путем разбрызгивания, а не прямой струей воды.

Устройство опалубки – важный и ответственный этап армирования

Для того чтобы получилась надежная опалубка для перекрытий, допустимо использовать все распространенные материалы, включая наиболее дешевый вариант – древесину. При этом, особое внимание необходимо уделять стойкам, поскольку именно они примут на себя основную нагрузку (до 300 кг/м2), что требует их сверх надежного крепления. При возведении опалубки следует принимать во внимание толщину будущей плиты.

Устройство монолитной плиты

Так рекомендованная толщина для межэтажных перекрытий составляет не менее 70 мм (для производственных помещений 80 мм), для покрытий 60 мм, под проездами не менее 100 мм. Следует знать, что под нижней армирующей сеткой плиты должен оставаться слой бетона в 25-30 мм. Для соблюдения условия на опалубке следует закрепить пластиковые или деревянные распорки с шагом не более 1 метра, на которые и укладывается нижний армопояс под плиты перекрытия.

Как заливается раствором бетонная плита

При выполнении работ по бетонированию плиты следует обращать внимание на ряд факторов:

  1. применение качественного бетона;
  2. непрерывную подачу рабочего раствора;
  3. удаление воздушных включений;
  4. уплотнение бетонного массива.

Для нормального протекания процесса гидратации следует поддерживать в бетоне постоянную влажность. Для этого поверхность накрывают полиэтиленом и периодически увлажняют водой. После застывания выполняют демонтаж опалубки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector