Армирование фундаментной плиты: какая арматура нужна и как её вязать

По надежности железобетонное плитное основание стоит на первом месте среди аналогов. Его устанавливают на участках с низкой несущей способностью и близко расположенными грунтовыми водами, в том числе при строительстве многоэтажных зданий. Прочность и долговечность конструкции полностью зависят от правильного армирования плитного фундамента. Сооружение армокаркаса — важная часть строительного процесса, и мы расскажем, почему оно необходимо, как подобрать размеры арматуры, составить схему ее расположения, как рассчитывать количество прутков и связывать их воедино.

Содержание

Для чего нужно армирование

Бетон — один из самых востребованных строительных материалов, обладающий массой полезных свойств: пластичность при заливке, простота укладки, стойкость к влиянию негативных факторов, долговечность. Однако если прочность на сжатие у него высокая, то для обеспечения таких же показателей на кручение и растяжение необходимы дополнительные защитные меры. Именно для этого осуществляется армировка плиты фундамента. Она дает возможность (при условии выполнения корректных расчетов) равномерно распределить нагрузки на основание и снизить давление на грунт, нейтрализовать силы морозного пучения и риски, связанные с близким расположением ГВ.

Внимание! Монтаж арматурного каркаса добавляет бетонным элементам упругости (делает их жестче), позволяет избежать продавливания в местах повышенных нагрузок, образования трещин.

Какая арматура используется для монолитной плиты фундамента?

При выборе подходящих для армировки элементов учитывают не только предполагаемую массу строения, но и материал, используемый при их изготовлении. Основным сырьем являются углеродистые и низколегированные типы стали. В зависимости от различных характеристик арматуру делят на виды:

По назначению: на рабочую (принимает основное давление на конструкцию), распределительную (перенаправляет нагрузку с высоконагруженных зон на соседние участки), монтажную (фиксирует при бетонировании составные части каркаса).
По форме поверхности: на гладкую (не обладает хорошим сцеплением, используется как распределительная или монтажная) и рифленую (имеет ребристую кольцевидную или серповидную поверхность, повышающую сцепление с бетоном).
По толщине профиля: на используемую в частном или многоэтажном секторе строительства (сечение 8-22 мм) и применяемую для масштабных промышленных объектов (Ø до 80 мм).

При укладке арматуры в плитный монолит выбор класса делают с учетом марки (буквы перед цифрами или после): А — стержневая, В — проволочная, К — канатная (свитая из нескольких стержней), Ат — с термической обработкой, К после цифр — высокие антикоррозийные свойства, С после цифр — может свариваться. Сварка при устройстве армопояса используется редко, поскольку ухудшает свойства стали и создает фиксированное соединение, уязвимое при возникновении деформаций.

Помимо стальных прутов, могут использоваться композитные (АКП) — легкие, прочные, не подверженные коррозии. Однако из-за высокой стоимости их применение редко оправдано финансово.

Внимание! При установке армокаркаса плитного основания своими руками под частный дом выбирают продольные прутки с Ø 10-16 мм, поперечные — 6-8. Наиболее востребованы изделия с маркировкой А400-А500С. Более точный подбор следует сделать после выполнения расчетов и составления проектного плана.

Схема армирования фундаментной плиты

Раскладка стальных усиливающих элементов должна производиться строго по технологии. При необходимости их укладывают неравномерно, усиливая места повышенных нагрузок — несущие стены, колонны (зоны продавливания). Если толщина ж/б основания не превышает 15 см, достаточно одного слоя армировки. При превышении этого показателя обязательно закладывать пространственный каркас из арматуры для монолитной плиты. В любом случае выполнение полномасштабных проектных расчетов с созданием подробного чертежа — необходимо.

Стандартный метод укладки

Основную схему кладки составляют с учетом нескольких правил:

Расстояние между прутьями в сетке должно быть не более, чем 1,5 величины толщины плиты. Для частных построек (с учетом нагрузок) из кирпича оно составляет 20 см, для каркасных — до 40.
Для пространственных каркасов шаг арматуры в монолитной плите фундамента между вертикальными рабочими элементами («лягушками») может быть равен размеру основной ячейки или даже превышать ее вдвое.
По торцам располагают П-образные хомуты длиной в 2 толщины основания и больше. Их прочно соединяют с верхним и нижним армопоясами.

Правильное расположение каркасных элементов в один или два слоя обеспечит правильное восприятие крутящих моментов основанием и его длительную функциональность.

Важно! При выборе интервалов следует учесть, что все стальные части должны быть покрыты бетоном — снизу слоем минимум 5 см, по бокам и сверху от 2,5 до 5 см.

Зоны продавливания

В местах самых больших нагрузок необходимо произвести усиление: уменьшить размер ячеек арматуры в сетке вдвое (например, с 40 см до 20). Кроме этого, при наличии в проекте подвального помещения прутки при создании каркаса стен и плиты соединяют в единое целое: оставляют концы прутьев над краем стены, чтобы позже включить их в армопояс.

Минимальный процент армирования фундаментной плиты

При создании конструкций из железобетона руководствуются правилами СНиП 2.03.01-84, где оговорен в том числе минимальный коэффициент армировки. Только при выполнении этих условий плитное основание будет считаться железобетонным:

0,05 % прутов от площади сечения основы. Это касается конструкций, которые изгибаются или растягиваются, если сила действует за пределами основной высоты плиты.
0,05 % для оснований, которые растягиваются при направлении силы воздействия между разными слоями арматуры.
0,1–0,25 % для конструкций, которые сжимаются.

Кроме того, площадь продольно расположенных стержней должна быть вдвое больше для элементов, равномерно распределенных по контуру сечения, и для тех, которые растягиваются по центру. Это минимально допустимые значения. Максимальные показатели составляют 5% для колонн и 4 — для остальных частей постройки.

Расчет диаметра арматуры

Для плитного фундамента минимальные значения приведены в руководстве «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий». Общая сумма сечений рабочих прутков должна быть не менее 0,3% от площади сечения фундамента (в одном направлении). Если длина стороны плитного основания менее 3 м, диаметр стержней может быть 0,1 см. При длине более 3 м берут пруты Ø 0,12, 0,14, 0,16 см. Для вертикальных соединений используют арматурные прутки от 0,6 см и более.

Пример расчета

Рассчитаем диаметр стержней монолитно сооруженной плиты 6×6 м толщиной 25 см (без усиления зон). В частном домостроении рекомендованное расстояние между арматурой — 30 см. Толщина превышает 15 см, поэтому однорядный вариант неприменим — сетка будет уложена в 2 ряда.

Рассчитать нужные значения можно, выполнив последовательность вычислений:

Площадь поперечного сечения плиты: 6×0,25 = 1,5 м².
Общая площадь арматуры: 1,5×0,3% = 0,0045 м² = 45 см².
Площадь прутов для одного ряда в одном направлении — 45 см² : 2 = 22,5 см².

С учетом отступов по краям для стороны в 6 м при дистанции 30 см потребуется 20 стержней, то есть 22,5 делим на 20, получаем 1,125 см². Подставив в формулу площади круга (S=πr²) это значение, вычисляем диаметр, равный 1,2 см.

Рекомендованный стандартом диаметр стальных стержней для частных объектов — от 1,2 см. При увеличении диаметра потребуется меньшее их количество. Сделать примерный количественный расчет, зная основные размеры однослойной или двухслойной схемы, не составит труда.

Как правильно вязать арматуру для монолитной плиты

Чтобы эффективно работать, необходимо заранее выбрать подходящий инструмент. Это может быть:

Вязальный крючок. Имеет деревянную ручку и стальной крюк, которым и вяжутся узлы. Недорогой и надежный, но малопроизводительный — 15-20 узлов в минуту (для мастера), при отсутствии опыта — 6-10.
Вязальный пистолет. Электроинструмент, работающий от аккумулятора. Скорость — 50 узлов в минуту. Стоит дорого, нужны розетка для подзарядки и специальная катушка проволоки.
Шуруповерт. При известной сноровке может заменить пистолет, уменьшив расходы: нужно закрепить самодельный крючок из шиферного гвоздя и регулировать скорость, чтобы избежать разрыва проволоки.

Предварительно проводят пробную вязку для выявления оптимальной длины: складывают вдвое кусок проволоки, оборачивают его возле места соединения, продевают крючок в петлю и закручивают концы (с петлей и без) в единый жгут. Правильную вязку арматуры проводят поэтапно строго по инструкции: заготавливают куски проволоки в 25-30 см (при длинных петлях — до 40), раскладывают их с местом работ, берут крючок или пистолет, начинают скручивание, каждый узел проверяют на прочность крепления. Вязку проводят пошагово в определенном порядке: вначале кладут на подпорки подготовленный нижний пояс, затем устанавливают «лягушки». Сверху должна располагаться вторая арматурная сетка, которую крепят к верхним частям вертикальных стоек.

Видео описание

Заключение

Армирование монолитной плиты фундамента является одним из самых ответственных этапов строительства. Чтобы хорошо армировать основание во всех его частях (по краям, углам, в местах высоких нагрузок), необходимо учесть все конструктивные факторы, сделать корректные расчеты и схемы, точно следовать технологии. Самостоятельно или с помощью онлайн-калькулятора рассчитывать нужные показатели можно для хозяйственных или подсобных помещений. При строительстве жилого дома такие задачи лучше доверить профессионалам, поскольку от этого зависит его надежность и долговечность.