Автор Схема и расчет армирования монолитной плиты фундамента
18 Август 2017 Стройэксперт Главная страница » Фундамент » Монтаж Просмотров: 8833
Армирование монолитной плиты
Важным этапом строительства дома является возведение фундамента. Эта основная часть принимает на себя нагрузки от подвижек грунта, от массива строения и других внешних факторов. Следовательно, фундамент должен быть достаточно прочным и надежным. Укрепить основание дома помогает армирование, то есть усиление металлическими арматурными прутьями.
С какой целью выполняют армирование плиты
Армирующий каркас является необходимым элементом фундаментной плиты. Однако многие строители пренебрегают этим этапом, считая, что бетон самостоятельно способен противостоять нагрузкам. Чтобы разобраться с вопросом, зачем нужно армирование фундамента, нужно знать, какие проблемы решает этот элемент. В частности речь идет о следующем:
- Армирующий каркас делает основание прочнее, что позволяет противостоять нагрузкам больше, чем плита из обычного цемента.
- Чистый бетон характеризуется высокой прочностью на сжатие, но плохо выдерживает изгибы. Металлические прутья не позволяют бетонной плите сгибаться от неравномерного давления. В результате снижается риск неравномерной усадки дома.
- Армирующий каркас не позволяет бетонной плите деформироваться в результате вспучивания и подвижек грунта. Кроме того усиленный фундамент не боится резкой смены температуры и грунтовых вод. Следовательно, можно сделать вывод, армирование увеличивает срок эксплуатации и основания, и всей постройки.
Создание армирующего каркаса регламентируется специальными документами, где указаны рекомендуемые правила и размеры арматуры.
к оглавлению ↑Армирование плитного фундамента
Армирование плиты
Армировать монолитную железобетонную плиту рекомендуется в зависимости от предполагаемой нагрузки, так как в некоторых местах она может быть значительной, например, под несущими стенами, колоннами или в углах.
к оглавлению ↑Схема армирования
Укладка арматуры выполняется в зависимости от толщины плиты. Если этот параметр не превышает 15 см, то армирование проводится в один слой. В противном случае усиливать монолитную плиту нужно посредством каркаса.
Каркас представляет собой сетку с ячейками, одинаковыми во всех направлениях. Причем для легких построек расстояние между прутками может составлять до 40 см, при возведении стен из кирпича или бетона расстояние уменьшается до 20 см.
В целом регламентируемый размер ячеек не должен превышать толщину плиты больше, чем в 1,5 раза.
В зонах продавливания, то есть под несущими стенами, размер ячейки уменьшается в 2 раза. Это делает каркас и основание более прочным и надежным.
к оглавлению ↑Расчет диаметра арматуры
Диаметр арматурных прутьев, которые используются для усиления фундаментной плиты, является очень важным параметром. Поэтому необходимо предварительно определить сечение прутьев арматуры.
Чтобы определить минимальный диаметр арматурных прутьев, следует воспользоваться определенной методикой:
- Рассчитывают сечение плиты, для этого длину умножают на высоту. Для примера можно взять 6 и 0,3 метра: 6*0,3=1,8.
- Вычисляют допустимую площадь сечения прута, для этого сечение плиты делят на минимальный процент армирования (согласно регламентируемым документам этот параметр равен 0,15%): 1,8:0,15=27.
- Определяют площадь арматуры в одном ряду:27:2=13,5.
- Вычисляют минимальное сечение, зная длину плиты и шаг между прутьями: 13,5:31=0,43.
Расчет диаметра прутьев
Узнать диаметр прутка по соответствующему сечению можно в ГОСТ 5781.
В целом опытные строители рекомендуют использовать следующие показатели: при длине основания менее 3 метров, можно использовать прутья диаметром 10 мм. В противном случае следует брать более толстые элементы, до 12 мм. Чаще всего строители используют арматурные прутья сечением 12-16 мм. Кроме того существует ограничение диаметра арматуры: он не может быть более 4 см.
к оглавлению ↑Расчет количества арматуры
Количество требуемой арматуры рассчитывается по достаточно простой схеме. К примеру, армирование будет выполняться для плиты размером 8*8 м.
Количество арматуры
- Принимая во внимание стандартный размер ячеек 0,2 м, определяют количество прутьев: 8:0,2=40.
- К этой цифре необходимо добавить еще один прут, в результате получается 41 пруток.
- Для получения сетки необходимы и перпендикулярные штыри, следовательно, полученный результат увеличивают вдвое: 41*2=82.
- Учитывая, что каркас состоит, как минимум, из двух слоев, удваиваем и это значение: 82*2=164.
- Таким образом, для армирования плиты 8*8 метров понадобится 164 прута.
- Однако в большинстве случаев арматурные прутья имеют стандартную длину, которая равна 6 метрам. Значит, необходимо вычислить общий метраж арматуры: 164*6=984 м.
- Количество вертикальных соединительных прутьев вычисляется аналогичным способом. Если учесть, что соединение выполняется в местах пересечения горизонтальных элементов, то можно получить следующее: 41*41=1681.
- Теперь следует определить длину соединительных стержней. Зная, что высота монолитной плиты составляет 20 см, а расстояние от каркаса до верхней и нижней части основания должно быть не меньше 5 см, определяют длину стержня: 20-5-5=10 см.
- Теперь можно определить общий метраж соединительных стержней: 1681*0,1=168,1 м.
- Суммируем все данные и получаем результат: 984+168,1=1152,1 м.
Если в магазине материал продают по весу, то можно определить и этот параметр. Средняя масса одного погонного метра прута составляет 0,66 кг. Следовательно, общий вес арматуры будет таким: 1152,1*0,66=760 кг.
Дополнительно о правилах выбора и расчета арматуры.
к оглавлению ↑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.
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.
к оглавлению ↑Как избежать ошибок при создании армирующего каркаса
Ошибки могут совершаться на любом этапе строительства, армирование фундамента не является в этом случае исключением. Даже малейшие недочеты могут способствовать разрушению плитного основания или усложнить процесс бетонирования. Следовательно, необходимо подробнее узнать, какие ошибки совершаются на этапе армирования, чтобы полностью избежать их или свести к минимуму.
- Самой главной ошибкой при армировании фундаментной плиты можно назвать неправильные расчеты предполагаемой нагрузки на фундамент или их отсутствие. Ведь на основании этих данных выбираются размеры арматурных прутьев, определяется схема расположения арматуры.
- Прутья арматуры соединяются встык. Такой метод не может гарантировать прочности конструкции, поэтому рекомендуется соединять элементы внахлест, длина должна быть не меньше 15 диаметров.
- В процессе укладки армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к почве или воткнуты в нее. В результате пучения или подвижек грунта происходит врезание арматуры в грунт, что приводит к образованию коррозии на прутьях. Это явление снижает прочность каркаса и всего основания.
- Несоблюдение правил расположения прутков также может стать причиной разрушения плиты. Рекомендуемое расстояние между прутьями должно быть не более 40 см, а в некоторых ситуациях этот параметр снижается до 20 см.
- Если торцы арматуры не имеют защитного покрытия, то под воздействием влаги из бетонного раствора может образоваться коррозия элементов.
- Большое значение имеет правильное армирование под несущими стенами и в углах строения.
- Установка каркаса проводится не на фиксаторы, а на деревянные бруски или другие нестандартные элементы. Они не только нарушают целостность бетона, но и способствуют проникновения влаги к металлическим элементам.
Армирование фундаментной плиты
Армирование фундаментной плиты — это очень ответственный и сложный этап. Но при соблюдении правил и точном выполнении расчетов можно самостоятельно осуществить этот процесс.
stroykarecept.ru
Определение эффективных параметров армирования железобетонных конструкций
Леонид Скорук
К.т.н., доцент, старший научный сотрудник НП ООО «СКАД Софт» (г. Киев).
В настоящее время монолитный железобетон (обеспечивающий произвольную форму изделий, свободу планировочных решений и многое другое) получил большее распространение и применение по сравнению со сборным железобетоном (ограниченная номенклатура сборных изделий и пролет). В то же время сборные изделия прошли проверку временем по надежности и долговечности, а их армирование является оптимальным с точки зрения некоего условного соотношения «материал/стоимость конструкции». В монолитных же конструкциях величина арматуры в большинстве случаев является переменной и зависит от многих исходных факторов: геологии, типа фундамента, нагрузки, геометрии здания и т.д.
Это нужно понимать при проектировании монолитных конструкций и не идти на поводу у заказчиков, далеких от инженерного дела и желающих в первую очередь оптимизировать свои расходы на строительство.
Как известно, чтобы обеспечить необходимую прочность и устойчивость здания или сооружения, следует провести соответствующие расчеты и подобрать необходимое количество арматуры для восприятия действующих нагрузок. При этом в конструкциях должны быть соблюдены требования как по 1й (прочность, устойчивость), так и по 2й группе (прогибы, ширина раскрытия трещин) предельных состояний.
В практике проектирования сформировался определенный условный параметр, по которому можно оценить затраты металла в конструкции: содержание арматуры в бетоне (как правило, берут вес всей арматуры в конструкции — продольной и поперечной — и делят на объем ее бетона, получая параметр в килограммах на кубический метр (кг/м3)).
При этом в действующих строительных нормах [13] такой параметр напрочь отсутствует и никоим образом не регламентируется. В нормативах указывается только необходимость обеспечить в сечении элемента минимальный процент арматуры от площади бетона (min 0,050,25%) и опосредованно рекомендован оптимальный процент армирования в конструкциях на уровне примерно 3% (это опять же отклик оптимизации для сборных конструкций).
До какойто степени величина содержания арматуры в конструкциях отражена в некоторых сметных нормативах [4, 5]. Там величина арматуры в бетоне находится в пределах 190200 кг/м3 — опять же без привязки к различным изменчивым исходным данным.
Для оценки величины содержания арматуры в бетоне монолитных конструкций проведем небольшой численный эксперимент. Возьмем для примера фрагмент плиты размерами в плане 1,0×1,0 м с двумя арматурными сетками у каждой грани, имеющими шаг стержней 100×100 мм, и проследим изменение содержания арматуры в бетоне в зависимости от изменения некоторых исходных параметров: толщины плиты и диаметра арматуры (рис. 1).
Рис. 1. Содержание арматуры в бетоне (кг/м3) для монолитного фрагмента площадью 1 м2 при различных исходных данных: а — при разных диаметрах арматуры; б — при разных толщинах плит
Рис. 2. Интерфейс программы SCAD++. Постпроцессор «Железобетон», режим «Экспертиза железобетона»
Как видно из приведенных данных, даже при «идеальных» условиях проектирования (отсутствие поперечной арматуры, дополнительного армирования, различных элементов локального усиления и т.п.) величина содержания арматуры, например, для элемента толщиной 200 мм с размещенной в нем арматурой из двух сеток диаметром 10 мм составляет 123,2 кг/м3. При наличии же различных дополнительных факторов суммарное содержание арматуры в бетоне будет резко расти.
Таблица 1. Факторы, которые влияют на расход бетона и арматуры
Фактор |
Следствие |
Инженерногеологические условия строительной площадки |
Тип фундамента (свайный, плитный, ленточный) |
Шаг сетки несущих вертикальных элементов |
Пролет плит, их толщина (жесткость) |
Размеры сечения колонн/пилонов/стен |
Удельный вес арматуры в бетоне |
Класс бетона и арматуры |
Расход арматуры в сечении |
Довольно трудоемкую и рутинную работу по определению содержания арматуры в бетоне для некоторых отдельных элементов и всего сооружения в целом на начальном этапе проектирования (еще до начала разработки чертежей стадии КЖ/КЖИ) с довольно высокой точностью можно выполнить в программе SCAD++. В режиме «Экспертиза железобетона» постпроцессора «Железобетон», используя операцию Вес заданной арматуры (рис. 2), можно в реальном времени не только определить расход арматуры, но заодно (что очень важно) и проверить, насколько заданная арматура удовлетворяет необходимым критериям прочности конструкции согласно выбранным нормам проектирования.
При этом нужно помнить, что программа считает расход:
- арматуры без учета ее нахлеста и загибов, которые могут добавлять в реальный расход арматуры около 1520%;
- бетона с учетом пересечения элементов, поскольку стыковка элементов происходит по оси стержневых и срединной плоскости плитных элементов (увеличение около 510%).
Суммарный расход арматуры и бетона в любом здании зависит от многих факторов, которые можно в некоторой степени скорректировать на начальной стадии расчета и проектирования. Основные факторы, которые влияют на расход бетона и арматуры в конструкциях и зданиях, приведены в табл. 1.
Таблица 2. Содержание арматуры в бетоне для разных типов зданий
Тип здания |
Элемент здания |
Расход, кг/м3 |
а) 22этажное здание на сваях
|
Сваи |
64 |
Фундаментная плита |
392 |
|
Вертикальные несущие элементы |
263 |
|
Плиты перекрытия |
193 |
|
Всего по зданию |
212 |
|
б) 10этажное здание на сваях
|
Сваи |
70 |
Фундаментная плита |
223 |
|
Вертикальные несущие элементы |
148 |
|
Плиты перекрытия |
129 |
|
Всего по зданию |
148 |
|
в) 8, 9этажное здание на плите
|
Фундаментная плита |
238 |
Вертикальные несущие элементы |
126 |
|
Плиты перекрытия |
150 |
|
Всего по зданию |
175 |
|
г) 2этажное здание на сваях
|
Сваи |
83 |
Фундаментная плита |
179 |
|
Вертикальные несущие элементы |
118 |
|
Плиты перекрытия |
170 |
|
Всего по зданию |
147 |
В табл. 2 на различных типах реальных зданий и сооружений показано, насколько изменчивой может быть величина содержания арматуры в бетоне и как она зависит от различных исходных данных — типа фундамента, шага несущих вертикальных элементов, толщины элементов, этажности здания, величины нагрузки и т.д.
Более точно содержание арматуры в бетоне можно определить по формуле:
, где
Са — содержание арматуры в бетоне для всего здания, кг/м3;
Сэ — содержание арматуры в бетоне для отдельных конструктивных элементов (фундаментная плита, плиты перекрытия и т.д.), кг/м3;
Υ э — удельный вес бетона отдельных конструктивных элементов в общем объеме бетона здания, %;
n — общее количество конструктивных элементов здания.
Выводы
Всё вышесказанное дает основания утверждать, что содержание арматуры в бетоне (кг/м3)
для монолитных конструкций не является величиной постоянной и в большой степени зависит от меняющихся выходных данных — типа фундамента, шага несущих вертикальных элементов, толщины элементов, этажности здания, величины нагрузки и многих других факторов.
Величина содержания арматуры в бетоне конструкций является сугубо индивидуальной характеристикой каждой конкретной конструкции и должна базироваться на соответствующих прочностных расчетах, быть следствием этих расчетов, а также отвечать конструктивным требованиям, предъявляемым к данному типу конструкции.
С помощью новых функций, реализованных в 21й версии программы SCAD++, появилась возможность на начальном этапе проектирования (стадия расчетной схемы) оперативно получить данные о расходе бетона и арматуры как для отдельного элемента, так и для всего здания в целом. На основании полученных данных проектировщик при необходимости принимает решение об изменении конструктивной схемы здания и оценивает, насколько эти изменения влияют на содержание арматуры в бетоне. В предыдущих версиях ПК SCAD такая задача тоже решалась, но гораздо более трудоемко, и при этом она требовала от проектировщика очень много времени на выполнение большого количества рутинных операций.
Литература:
- СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения (Актуализированная редакция СНиП 52012003).
- СП 521012003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.
- Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций и тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 521012003).
- ГЭСН 8102062001.
- ФЕР 060100117.
sapr.ru
Минимальный процент армирования фундамента своими руками
Содержание статьи:
Армирование – это процедура, позволяющая увеличить общую прочность несущей конструкции. Армирование предусмотрено в большинстве конструкций фундаментов, но в каждом из видов фундамента оно выполняется согласно определенным требованиям. В зависимости от расположения прутов арматуры армирование бывает вертикальное и горизонтальное.
Способы размещения арматуры
Самым распространенным типом является горизонтальное размещение арматуры. Такой вид армирования нивелирует неравномерные нагрузки на фундамент, которые возникают из-за разной несущей способности участков грунта, на котором заложен фундамент, из-за вспучивания грунта и т. п.
Вертикальное армирование чаще всего делается в дополнение к горизонтальному. Такая мера необходима в том случае, когда фундамент подвержен действию сильных горизонтальных нагрузок.
Минимальный процент армирования
Многих интересует такой показатель, как минимальный процент армирования фундамента. Но строгих указаний по этому поводу нет. Количество арматуры можно использовать по своему усмотрению, можно еще обратить внимание и на то, сколько арматуры в кубе бетона должно быть.
Этот коэффициент невозможно рассчитать еще и потому, что играют роль множество факторов: и тип фундамента, и тип грунта, и количество этажей здания, и прочность материалов фундамента, и многое другое. Поэтому минимальный процент армирования фундамента в каждом отдельном случае будет отличаться.
В некоторых случаях армирование фундамента вообще не требуется, но такое бывает редко. Без армирования можно обойтись в том случае, когда нагрузка распределяется на фундамент равномерно и отсутствуют места локального перегруза.
Но такое бывает редко, поэтому практически всегда приходится проводить армирование. Пренебрежение этой процедурой приводит к проседанию здания, появлению трещин в стенах и прочим неприятным последствиям.
Диаметр арматуры
Диаметр прутьев арматуры должен составлять не менее 10-12 мм. Сечение арматуры определяется при расчете нагрузки на фундамент. Установка прутьев арматуры и расчет, схема армирования должна производиться таким образом, чтобы расстояние между ними было равно 30 см, а расстояние до внутренней стороны фундамента – не меньше 5 см.
Ниже приведено видео с армированием ленточного фундамента.
dom-fundament.ru
армирование фундаментной плиты схема
Осуществляя расчет фундаментной плиты, домашний мастер обязательно проектирует ее армирование – процедуру, придающую конструкции прочность и крепость, препятствующую ее излому и появлению трещин.
Армирование фундамента
Армирование фундаментной плиты производится с учетом нагрузки на нее в длину и ширину – для этого оптимально использовать рифленые прутья (с ребрами) от 1 до 1,6 см в диаметре. Для постройки легкого гаража или маленького деревянного домика подойдет арматура с диаметром в 1 см, для коттеджа и полноценного дома лучше выбрать плотные прутья с сечением 1,4-1,6 см.
В обоих слоях сетки должно быть одинаковое расстояние между прутьями, равное 20-40 см. Нижнюю сетку кладут в опалубку, прикрепляя к ней верхнюю специальными «грибками» – соединительными опорами одинаковой высоты. Традиционно две решетки соединяют в одну путем сварки или перевязывания проволокой диаметром от 5 мм: сварка надежнее, однако она не даст сетке двигаться при подвижках всей конструкции, способствуя появлению перекосов.
Арматуру делают из прочной стали с периодическими рифлениями для надежной сцепки с бетоном
Все эти детали отражают на чертежах армирования монолитной плиты фундамента, сделанных самостоятельно или с помощью специалистов.
Расчеты количества арматуры
Расчет армирования фундаментной плиты основывается на размере монолита – его размер равен толщине плиты и составляет около 25-30 см для постройки крупных домов, от 15 см для постройки кирпичных и пеноблочных домов.
Для расчета в качестве примера можно взять небольшой дом с шириной 4 м и длиной 8 м. 8 м/0,2 м (минимальное расстояние между прутьями) = 40 (41). Произведем аналогичный расчет армирования фундаментной плиты и для ширины дома: 40/0,2=20 (21). Далее 41 умножаем на 4, 21 умножаем на 8 и плюсуем, получая332 м арматуры. Диаметр подбирается на основании нагрузки фундамента.
Касательно минимального армирования фундаментной плиты руководство по строительству и проектированию сообщает, что бетон М-200 должен быть армирован на 0,1%, М-300 – на 0,15%. Минимальный процент армирования фундаментных плит по труду Тихонова составляет от 0,3% при толщине бетона 0,5-2 м и его классе от В-20 (аналогичные требования предъявляет СНиП).
Для выполнения работ остается только подготовить или закупить следующий инструмент:
- лопату, строительный уровень, колья и разметочный шнур;
- арматурные кусачки;
- болгарку;
- тиски, станок или другое устройство для сгибания прутьев;
- рулетку, молоток, плоскогубцы.
Армирование фундаментной плиты
Стандартная схема армирования монолитной плиты фундамента выглядит следующим образом:
- рабочие прутья монтируют вверху и снизу плиты;
- устанавливают арматуру для распределения давления;
- делают подставки-«грибки».
До прокладки прутьев рассчитывается давление и толщина железобетона – перекрытие рассчитывают, исходя из пропорции 1:30: длину пролета делят на 30, добавляя один процент на погрешность, получая путем этого расчета нужную толщину бетонной плиты.
В железобетонных конструкциях растягивающие нагрузки принимает на себя именно стальная арматура, а сжатие компенсирует арматура и собственно бетон
Если толщина бетона будет более 15 см, на чертеже армирования монолитной плиты фундамента отмечают двойной слой арматурной сетки, соединенный стальной проволокой. Оптимальный размер сторон ячеек составляет от 15 до 20 см, больше и меньше этих чисел делать нежелательно. Для сетки нужно использовать прутья одного размера, а дополнительно армировать бетон можно прутьями с длиной от 40 до 150 см. Большую нагрузку растяжения испытывает нижний арматурный слой, силу сжатия на себе испытывает слой верхний.
Особенности армирования
Правильный чертеж армирования фундаментной плиты предполагает двухслойное армирование, осуществляемое таким образом, чтобы нижняя сетка проходила внизу железобетонной плиты, верхняя – ближе к верху, но так, чтоб обе сетки находились точно в центральной части бетона. Защитный слой, задаваемый опалубкой, должен составлять 2 см и более.
Для армирования подбираются только цельные прутья, не имеющие разрывов, иначе со временем вся плита может обзавестись трещиной. При нехватке длины прута, новый следует подвязывать к нему так, чтобы образовался нахлест, равный диаметру арматуры, умноженному на 40. В качестве примера: при армировании прутом с диаметром 1 см, нахлест нужно делать равным 40 см. Стыки нужно расположить в шахматном порядке. Края двух сеток можно соединить между собой усилением в форме буквы «П».
Нагрузка на бетон передается по направлению вниз, а значит основную роль играет нижний слой армирования, на который действует сила растяжения, на верхний же действует сила сжатия. Поэтому нижнюю сеть нужно прокладывать строго в центре между несущими опорами, а над верхней усиление класть следует над несущей опорой.
Технология установки монолита
Устройство монолитной фундаментной плиты: такой фундамент состоит из сплошной железобетонной плиты, уложенной на подушку из утеплителя, слоя влагоизоляции, песка и щебня.
Заливку монолита осуществляют по следующей схеме:
- территорию очищают от растительности;
- роют котлован, глубина которого зависит от веса здания и характеристик грунта;
- на дне выкапывают дренажные канавы, на которые накладывают слой геотекстиля;
- на дно засыпают и утрамбовывают песок слоем в 30 см и щебень слоем в 20 см;
- на получившуюся подушку укладывают слой рубероида;
- из досок с толщиной от 2 см выкладывают опалубку, сбивая их вместе гвоздями и фиксируя подпорками снаружи;
- на подушку монтируют арматурный каркас, оставляя между опалубкой и металлом расстояние в 5 см – эта особенность армирования фундаментной плиты на чертежах обязательно указывается;
- конструкцию заливают бетоном М-300, обрабатывают вибратором;
- через месяц после заливки опалубку демонтируют и приступают к дальнейшему строительству.
Следует помнить, что львиную долю глубины котлована под фундаментную плиту займут слои подстилки-песка и гравия
Пример поперечного армирования заглубленной монолитной фундаментной плиты с банкетками в фундаментной плите показаны в видео:
Книги по теме:
obetone.com
Армирование железобетонных конструкций по ГОСТу: правила
Самостоятельное строительство уже давно перестало быть чем-то из ряда вон выходящим: при наличии необходимых знаний, навыков и помощников – это вполне осуществимо. Строительные работы редко обходятся без заливки бетона, который в большинстве своем, должен содержать в себе определенное количество армирующих элементов. Надежность и долговечность бетонного объекта может гарантировать только армирование железобетонных конструкций по ГОСТу.
Конечно, самостоятельная заливка железобетонных объектов под строительство многоэтажного дома или другого подобного сооружения не представляется возможным, так как такие масштабы требуют промышленного подхода. В данном случае мы рассмотрим лишь случаи, которые могут возникнуть в частной практике, где вы вполне можно обойтись своими силами.
Усиление фундамента под силу выполнить своими руками
В данной статье будут приведены правила армирования железобетонных конструкций, которые применяются в частном строительстве.
Армирование бетона
Заливка монолитной плиты с усилительным каркасом: фото
Армирование необходимо для повышения прочностного потенциала бетона – железобетон во много раз превосходит обыкновенный аналог по прочности на излом. Повышенную надежность обеспечивает металлический каркас, сваренный из арматуры, который располагается в толще бетона. Он играет роль скелета, который многократно усиливает выносливость объекта (узнайте здесь, как происходит армирование газобетона).
В современном строительстве применение железобетона является стандартом де-факто, несмотря на то, что его цена на порядок выше обычного аналога. Однако наличие арматуры не превращают бетон в железобетон. Иногда в опалубку просто погружаются сваренный наугад каркас, который затем заливается раствором – некоторые строители по ошибке могут назвать это железобетоном, но это заявление ошибочно.
Минимальный процент усиления
Чтобы превратить обычный бетон в железобетон, недостаточно просто заложить в него металлический каркас. Существует такое понятие как минимальный процент армирования железобетонных конструкций, посредством которого определяется степень перехода одного состояния в другое. Если процент вхождения металлических элементов окажется меньше необходимого, то данное изделие относится к бетонным наименованиям.
Обратите внимание! Данный раздел основывается на пункте 5.16 СНиП 2.03.01-84 “Бетонные и железобетонные конструкции”
Готовый каркас и металлического прута
Если количество металлических составляющих будет меньше необходимого, то такой тип усиления считается конструкционным укреплением – при этом изделие не становится железобетоном.
Минимальный процент усиления объекта продольной арматурой рассчитывается исходя из площади сечения бетонного элемента.
- Во внецентренно растянутых и изгибаемых объектах, в том случае если продольная сила располагается вне пределов рабочей высоты сечения, усиление должно составлять не менее 0,05% (арматура S) от площади сечения бетонного элемента;
- Во внецентренно растянутых объектах, где продольная сила располагается между арматурами S и S”, усиление должно составлять не менее 0,06% (арматура S и S”) от площади сечения бетонного элемента;
- Во внецентренно сжатых объектах минимальный процент вхождения металлических элементов составляет от 0,1 до 0,25% (арматура S и S”).
Обратите внимание! Если продольное усиление располагается по контуру сечения (равномерно), то площадь сечения арматуры должна составлять вдвое больше указанных величин. Это также относится к центрально-растянутым объектам.
Максимальный процент усиления
Сборка каркаса перед заливкой
В бетонных работах инструкция – «чем больше, тем лучше» – неуместна.
Чрезмерное количество металлических составляющих существенно ухудшит технические характеристики изделия.
Как и в предыдущем случае, здесь также имеются нормативы.
- Независимо от класса бетона и усилительных элементов, наибольший процент вхождения арматуры в сечение изделия не должен превышать 5% в случае с колоннами и 4% во всех остальных случаях. При этом бетонный раствор должен эффективно просачиваться между деталями усилительного каркаса;
Обратите внимание! В обоих случаях, в качестве усилительных элементов подразумевается горячекатаная сталь для армирования железобетонных конструкций.
Защитный слой бетона
Схема Ж/б в разрезе
Усилительный каркас должен покрываться защитным слоем бетона, который обеспечивает совместную работу бетона и металлического скелета. Также он защищает металл от коррозии и воздействия окружающей среды (см.также статью «Защита бетона от влаги: способы и применяемые материалы»).
Толщина слоя над металлическим каркасом составляющими должна составлять.
В стенках и плитах (толщиной мм) не менее:
- Свыше 100 мм – 15 мм;
- До 100 мм и включительно – 10 мм;
В ребрах и балках:
- Свыше 250 мм – 20 мм;
- До 250 и включительно – 15 мм;
В фундаментных балках:
В колоннах:
Обратите внимание! Если защитный слой будет иметь большее значение, то для дополнительного укрепления используется проволока для армирования железобетонных конструкций, которая перекроет излишек.
Укрепление лестничного пролета
В фундаментах:
- Монолитных с цементной подушкой – 35 мм;
- Сборных – 30 мм
- Монолитных без цементной подушки – 70 мм;
Обратите внимание! Данный раздел составлен в соответствии с пунктом 5.5 СНиП 2.03.01-84 “Бетонные и железобетонные конструкции”
Также следует отметить, что алмазное бурение отверстий в бетоне или резка железобетона алмазными кругами должна учитывать расположение и структуру усилительного каркаса. Отделение частей или сквозные отверстия могут существенно снизить потенциал прочности объекта. Если же речь идет о полном демонтаже объекта, то данное обстоятельство учитывать нет необходимости.
Итог
Соблюдение норм и стандартов будет надежной гарантией долговечности и надежности железобетонных конструкций. Более подробную информацию по данной теме вы можете получить посредством просмотра видео в этой статье (узнайте также как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом).
masterabetona.ru
Армирование монолитной плиты фундамента под дом
Основой любой конструкции — от бани до многоквартирного дома — является фундамент. И для того, чтобы он простоял долгое время, не требуя ремонта углов и не создавая опасности для постройки, его следует должным образом укрепить своими руками и сделать правильный монтаж ростверка и балок.
Армирующий каркас для плиты фундамента
Обустройство, а также армирование фундаментной плиты и армирование отмостки дома своими руками нужно использовать в двух случаях: первый – когда по проекту строительства дома расчет предусматривает оборудование цокольного этажа для дома, второй – когда оборудование и укладка основания для дома выполняется своими руками на почве имеющей большой поцент насыщения влагой.
Назначение и особенности
Фундаментная плита является залитой из бетона монолитной конструкцией. Использовать монтаж и оборудование фундамента на основе такой плиты считается одним из самых надежных типов оснований пола, сколько по параметру несущей способности, так и по устойчивости дома к внешней динамической нагрузке по грунту.
В дополнение к вышеперечисленным достоинствам, можно добавить, что оборудование и монтаж цельнобетонной плиты своими руками позволяет оптимальным образом распределить по фундаменту поперечное напряжение дома. Вследствие чего остается минимальный процент опасности образования просадок дома, из-за сезонного пучения почвы.
Виды плитных фундаментов своими руками по грунту имеют только один минимальный но существенный недостаток – высокий процент материалоемкости, так как правильное оборудование монолитной плиты, согласно требованиям СНиП и ГОСТ, требует выбрать и использовать большой процент бетона и арматуры.
Читайте также: как устроен фундамент шведская плита и в чем его плюсы?
к оглавлению ↑
Расчет арматуры
Учитывая расчет, что в больших объемах металлическая или стеклопластиковая арматура под фундамент заказывается в тоннах, а на армирование фундамента своими руками требуется использовать большое количество материала, вам понадобится выполнить расчет необходимой длины арматуры, ее диаметр, после чего перевести его в массу.
Для примера возьмем фундаментную плиту габаритами 980*720 сантиметров. Расчет производится по следующему алгоритму:
- Выполняем расчет необходимого количества арматуры для поперечной укладки (учитывая шаг в 20 см) – 720/20= 36 прутьев длиною в 7.2 м: 36*7.2=259,2 метра на одну сторону каркаса, а поскольку нам нужно две стороны, мы получаем: 259,2*2= 518.4 метра.
- Расчет арматуры продольной укладки на армопояс для фундамента пола: 980/20=49; 49*9,2=450,8; 450,8*2= 901,6 метров.
- Общая длина арматуры, которая нам потребуется, составляет: 901,6+518,4= 1420 метров.
- Учитывая, что один погонный метр арматуры (допустим, 16-го диаметра), равен 1.58 кг, мы получаем: 1420*1,58=2243,6 килограмм арматуры.
Вес арматуры в зависимости от диаметра
к оглавлению ↑
Особенности выполнения работ по армированию
Для резки арматуры на прутья необходимого диаметра вам понадобится ручная болгарка, и круг по металлу, диаметром 125, либо 250 миллиметров. Если армирование плитного фундамента выполняется посредством арматуры имеющей средний диаметр 10-12 мм, то целесообразно резать по нескольку прутьев сразу, что несколько ускорит процент подготовительных работ.
Нарезку своими руками можно выполнять поэтапно, шаг за шагом – сперва можно поперечные прутья, затем продольные. Поскольку стандартный размер цельных арматурных прутьев составляет 12 метров, то в большинстве случаев у вас будут остатки по 2-3 метра, которые можно сваривать между собой, и укладывать в центре арматурного каркаса под армирование монолитной плиты.
Учитывайте, что согласно требований СНиП и ГОСТ раскладка и оборудование подразумевает, что армирующий каркас должен быть утоплен в фундаментной плите на глубину как минимум на 5 сантиметров, поэтому прутья необходимо сваривать или резать на 10 сантиметров короче, чем соответствующие размеры плиты.
Читайте также: как делается ручная вязка арматуры для фундамента?
к оглавлению ↑
Соединение арматуры
Споры о том, как можно лучше соединять (скручивать или варить) виды прутьев арматуры в один каркас, наверное, не утихнут никогда. Существует два способа, которые предусмотрены стандартами СНиП и ГОСТ – сваривать каркас посредством дуговой сварки, и монтаж углов с помощью вязальной проволоки.
Процент противников первого способа доказывают, что сварка, которая дает возможность варить армопояс под плиты перекрытия, полностью жесткого, монолитного каркаса, негативно влияет на итоговые виды прочностных характеристик железобетонного фундамента.
Так как арматура под фундамент ослабевает вследствие повышенных температур, при которых происходит сваривание. При использовании вязальной проволоки шаг за шагом, этого не происходит. Плюс ко всему, композитная арматура для фундамента приобретает дополнительную эластичность, которая помогает ему лучше переносить внешние динамические нагрузки. Если вы не знаете как правильно армировать фундамент, то мы рекомендуем отдать предпочтение второму варианту в котором не используется сварка, ввиду важности вышеприведенных доводов.
к оглавлению ↑
Монтаж нижней части каркаса
После завершения всех подготовительных работ можно приступать к оборудованию нижней части каркаса пола по грунту. Чтобы приподнять его на требуемую высоту (5 см) можно приобрести специальное проставочное оборудование, или воспользоваться обрезками уголка, либо обычными кирпичами, подогнанными по размер углов. Подставлять их по грунту необходимо не в хаотичном порядке, а в виде дорожек, при этом, стоит учитывать, что перед заливкой плиты бетоном основной процент кирпичей будет необходимо убрать, так как они снижают проектную прочность фундаментной плиты.
Для начала укладки нижней части каркаса пола по грунту лучше всего выбрать поперечное направление, так как арматура под фундамент идущая по ширине плиты пола короче – с ней удобнее работать, а уже потом укладывать продольные прутья.
Как поперечное, так и продольное укладывание арматурного каркаса пола по грунту, выполняется с четко фиксированным шагом в 20 сантиметров.
Поперечный разрез плиты
Именно такое расстояние имеет арматура под фундамент которое нормируется стандартами СНиП и ГОСТ, и гарантирует максимальную прочность монолитной плиты пола. После укладки всех элементов каркаса арматура под фундамент соединяется вязальной проволокой.
к оглавлению ↑
Монтаж верхней части каркаса
Поскольку всю нагрузку на сжатие принимает на себя бетонная часть монолитного фундамента, а нагрузку на разрыв – крайние стороны углов арматурного каркаса пола, особого смысла в создании трехшарового армирования нет. По этому, верхнюю часть арматурного каркаса необходимо поднять над его нижней частью по грунту так, чтобы верхняя сетка находилась на расстоянии пяти сантиметров от поверхности дорожной фундаментной плиты.
Зная какая арматура нужна для фундамента, вам понадобится варить вертикальные арматурные прутья подходящей длины к нижней части столбчатого каркаса (ориентировочно, к каждому шестому прутку). После этого соединить их между собой горизонтальной арматурой, которая будет выполнять несущую функцию для остального столбчатого каркаса.
Далее, по той же технологии выполните укладку и соединения остальной арматуры. По завершению монтажа, удалите из под центра каркаса большую часть кирпичей, оставив лишь необходимое количество проставок по периметру углов – жесткость сетки будет держать её в нужном положении.
к оглавлению ↑
Заливка плиты бетоном
После того как все работы с обустройством армирующего каркаса закончились, можно приступать к заливке плиты бетоном. Не стоит экономить на его качестве, так как именно от бетона, в первую очередь будет зависеть, получит ли фундаментная плита необходимые прочностные характеристики. Согласно требованиям СНиП и ГОСТ, для заливки должен использоваться бетон марки М250, либо М300.
Расчет сколько необходимо требуемого объема бетона выполняется по формуле: А*Б*С, в которой: А – длина плиты, Б – ширина, С – её высота. Бетон лучше всего заказывать на заводе с доставкой, так как рекомендуется осуществлять в короткий временной промежуток, поскольку заливание свежего бетона на уже затвердевший участок чревато образованием микротрещин, негативно влияющих на итоговую прочность плиты.
Читайте также: этапы и правила укладки фундаментных блоков.
к оглавлению ↑
Нюансы армирования фундаментной плиты (видео)
к оглавлению ↑
Основные ошибки при армировании фундаментной плиты
Если в процессе выполнения работ по обустройству фундаментной плиты вы усомнились в квалификации привлеченных специалистов, либо вами принято решение делать всё собственноручно, а человек, который мог бы оценить итоговый результат на предмет соответствия стандартам технологии, отсутствует, очень важно обращать внимание на недопущение следующих распространенных ошибок:
- Пренебрежение уплотнительной подушкой. Категорически воспрещается заливать бетон сразу же, после создания котлована, на неподготовленную почву. Отсутствие хорошо утрамбованной подсыпной подушки, созданной из смеси песка и мелкофракционного щебня, пагубно сказывается на прочности конструкции балок, столбчатого основания и ростверка.
- Неравномерный шаг вертикальных перемычек при армировании фундаментной плиты или ростверка столбчатого фундамента. Расстояние, принятое согласно нормам СНиП и ГОСТ, составляет 40 сантиметров по нормальному грунту, и 20 сантиметров для проблемных грунтов склонных к движениям и пучения.
- При выполнении работ по армированию плиты столбчатого фундамента или ростверка также часто встречается ситуация, когда строители не придерживаются необходимой глубины залегания арматурного каркаса в стенках бетонной плиты, вследствие чего темпы коррозии арматуры увеличиваются, и она быстро ржавеет от углов.
- Неправильное соединение армирующего каркаса у углов плиты ростверка столбчатого основания и в местах приямков, вследствие которого каркас не приобретает процент необходимых прочностных характеристик (правильно и неправильное соединение демонстрирует схема 1.2).
- Отсутствие гидроизоляции углов, без которой будет происходить ускоренное вымывание бетона грунтовыми водами.
- После выполнения всех работ по строительству плиты, залитую конструкцию очень часто не покрывают полиэтиленовой пленкой, что крайне необходимо, так как такая пленка способствует удержанию цементного молочка внутри бетона.
- Нарушение целостности опалубки. Если в материалах, использующихся для создания опалубки, есть трещины, то после заливки плиты, раствор может вытекать в них, вследствие чего плита будет иметь неровную поверхность.
- Для поднятия арматурного каркаса на необходимую высоту над предварительной плитой используются деревянные бруски. Для подставочных элементов необходимо использовать специальные железные основания, либо, на крайний случай, кирпичи.
pofundamenty.ru
Армирование монолитной фундаментной плиты: технология устройства
Сегодня монолитный или плитный фундамент пользуется немалой популярностью. Он подойдёт для строительства как уютного частного дома, так и многоэтажного торгового центра. Единственный его минус, это высокая стоимость – большой объем земляных работ, и немалое количество строительных материалов: арматуры и бетона. Зато большая площадь позволяет равномерно распределить нагрузку от конструкции по всему основанию. Его использование оправдано на пучинистых, подвижных и просадочных грунтах. Даже если из-за изменения уровня грунтовых вод происходит сильное пучение грунта, плита не разрушается, а просто немного изменяет угол залегания – поэтому фундамент называется плавающим. Получение надёжного основания для дома, гарантирует правильно выполненное армирование фундаментной плиты. Зачем оно нужно и как сделать его качественно? Ответим на эти вопрос поподробнее.
Зачем использовать арматуру?
Бетон входит в число наиболее распространённых и популярных строительных материалов вовсе не случайно. Его главным достоинством является прочность, позволяющая материалу выдерживать огромные нагрузки на сжатие. Увы, при работе в грунте основание подвергается не только нагрузкам на сжатие, но и на изгиб, а также растяжение. Обычная монолитная плита, залитая без использования арматуры, при таких нагрузках будет повреждена. Следовательно, безопасность сооружений, возведённых на ней также окажется под угрозой.
Зато если правильно выполнить армирование бетонной плиты, это решит проблемы. Благодаря металлическим прутам, бетон сможет выдерживать нагрузки на растяжение и изгиб без вреда для себя. Поэтому, хотя армирование повышает стоимость, его применение оправдано.
Какой прут выбрать?
Прежде чем начинать армирование монолитной плиты, нужно выбрать подходящий вид и диаметр прутов. Существует два вида арматуры металлическая и композитная (пластиковая). Каждая разновидность прутов имеет свои плюсы и минусы, об их сравнении подробнее читайте тут.
Для определения толщины арматуры, профессионалы берут специальный коэффициент, проводят расчёт, и высчитывают минимальный процент армирования фундаментных плит. Но если вас интересует строительство небольшого жилого дома, а не многоэтажного офисного здания, то есть возможность сделать проще. Достаточно запомнить несколько простых правил:
- при строительстве на прочном, не пучинистом грунте использовать прут диаметром не менее 10 мм;
- при осуществлении строительства на слабом, пучинистом грунте, где возможны подвижки почвы, применять прут толщиной 14 мм и более;
- если строительство ведётся из дерева, пенобетона или иных лёгких материалов брать арматуру диаметром от 10 до 12 мм;
- если основным материалом строительства является бетон или кирпич, воспользоваться арматурой диаметром 14–16 мм.
Обратите внимание! Только расчёты, выполненные проектировщиком, могут гарантировать качественное и правильное армирование фундаментной плиты.
Сколько материала нужно?
Ещё один важный момент, возникающий при строительстве – сколько арматуры нужно для монолитного фундамента? Здесь придётся провести кое-какие расчёты.
В первую очередь нужно высчитать площадь. Прутья обычно укладывают с шагом 20 см. Шаг — это расстояние между арматурой. Следовательно, на один квадратный метр верхней и нижней сетки, будет приходиться 20 метров прутьев. Зная это, подсчитать примерный объем не составит труда. Конечно, берите с запасом – на местах соединений прутья зарезают болгаркой вразбежку, а арматуру укладывать внахлёст, это существенно увеличивает расход материала. Но также следует учесть количество усилений.
К тому же придётся учитывать материал, который уйдёт на поперечное армирование – здесь используйте арматуру А1, она с гладкой поверхностью. По назначению дополнительное армирование является вспомогательным, поэтому не нужно тратить лишние деньги на покупку дорогого материала. Когда бетон застынет, то необходимость в изделиях из гладкой арматуры пропадёт – они должны лишь осуществлять удержание конструкции, чтобы равномерно распределить арматуру по всей толщине бетона, обеспечивая максимальное усиление.
Впрочем, знать общую длину арматуры, которая понадобится при строительстве, недостаточно. Ведь при покупке её обычно отгружают тоннами или сотнями килограмм, а не метрами. Но решить эту проблему несложно. Воспользуйтесь таблицей:
В ней есть все необходимые данные, чтобы, зная выбранный диаметр прутов и длину, подсчитать точный вес материала и приобрести именно столько арматуры, сколько уйдёт на усиление определённого фундамента.
Подготовка к строительству
Первым этапом является рытье котлована. Плитный фундамент нуждается в большом котловане, поэтому оправдано использование спецтехники – экскаватора и грузового автомобиля. На самостоятельное выполнение работы уйдут многие дни. А аренда спецтехники сегодня обходится сравнительно недорого.
Следующим этапом является формирование песчаной противопучинистой подушки. Под монолитную плиту нужен слой не меньше 20 см. Песок засыпается на дно котлована, равномерно распределяется по всей площади и трамбуется.
На песчаную подушку, заливаем по уровню бетонную подготовку 9–10 см.
Далее производят устройство гидроизоляции. Есть несколько способов: укладка в два слоя рубероида или использование сыпучие смеси, посыпается перед заливкой на поверхность подготовки и смачивается водой.
Схема устройства и армирования монолитной фундаментной плиты.
Приступаем к работе
Очень важно знать, как правильно армировать плиту. Сразу следует сказать – откажитесь от сварки. Перегрев отрицательно сказывается на арматуре. При значительных нагрузках на растяжение она ломается обычно именно в тех местах, которые подвергались сварке. Кроме того, повреждение кристаллической решётки делает металл более подверженным коррозии.
Если вы работаете с фундаментной плитой, армирование лучше выполнять при помощи прутов, связанных специальной вязальной проволокой. Связи могут быть сделаны вручную или при использовании вязального пистолета. Это очень дорогой инструмент, но он часто сдаётся в аренду. Пистолет позволит существенно снизить затраты времени. Даже неопытный строитель легко будет делать 30–40 вязок в минуту. При использовании обычного вязального крючка этот показатель у новичка будет составлять не более 10.
Процесс армирования проводим в следующем порядке:
- Отбиваем контур фундамента. Натягиваем по краю нить или отчертим маркером.
- Размечаем месторасположения арматуры, согласно проекта.
Пример чертежа по армированию фундаментной плиты.
- Раскладываем 1 слой арматуры. При нехватке одно целого прута стыкуем их, но следует помнить о правиле, что соседние пруты не соединяются в одном месте, следует сделать разбежку между арматурами. Размер нахлеста 42 диаметра арматуры.
- Выравниваем пруты по краю, соблюдая защитный слой. И укладываем на них поперёк начиная с края, пруты — монтажки через 200 см, по ним выполняем развязку сетки. Под провязанные через два метра монтажки, подставим фиксаторы для арматуры, для обеспечения защитного слоя.
- Производим разметку и укладку усиления 1 слоя. Укладываем остальную арматуру 2 слоя, и провязываем, соблюдая шаг. Доставляем фиксаторы, и укладываем и привязываем усиление 2 слоя. Нижнее армирование монолитной плиты закончено.
- Устанавливаем и провязываем пространственные каркасы для верхнего слоя сетки.
- Раскладываем 3-й слой основной сетки и привязываем её к каркасам, строго напротив нижней арматуры. Укладываем 3-й слой усиления, и перекрываем все 4 слоем сетки. Провязав усиление с сеткой раскладываем последнее усиление 4 слоя. По краю армирующего каркаса провязываются пешки.
- На этом армирование фундаментной плиты заканчивается.
Готовый каркас заливаем бетоном. Заливать необходимо беспрерывно, чтобы ранее уложенный бетон не успевал схватываться. В противном случае может произойти расслоение – жидкий бетон, попадая на уже схватившийся, не будет связан с ним. Из-за этого пострадает прочность фундамента и, соответственно, снизится надёжность возведённого здания.
На этом устройство фундамента считается завершённым. Спустя несколько дней, бетон схватится, а через месяц наберёт достаточную прочность для возведения нового дома.
Вот и всё. Теперь вы знаете, как армировать монолитный фундамент, выбирать подходящий материал и проводить необходимые расчёты. А значит, проблем при строительстве наверняка не возникнет.
vseoarmature.ru