Армирование фундаментной плиты: технология расчетов и монтажа

Строительство любого здания предполагает формирование фундамента, который будет воспринимать всю нагрузку на себя. Именно от этой части дома зависит его долговечность и прочность. Существует несколько видов оснований, среди которых особое внимание следует уделить монолитным плитам. Их используют на стойких почвах, где нет значительных колебаний уровня. Важным элементом такой конструкции является арматура, позволяющая увеличить прочность монолита.

Монолитные плиты представляют собой сооружения из качественного бетона. Материал отличается высокой прочностью. Недостатком фундаментной плиты является ее низкая пластичность. Бетонные конструкции очень быстро трескаются при высоких нагрузках, что может приводить к образованию трещин и проседанию фундамента.

Решением данной проблемы является армирование плиты с помощью различных видов стальной проволоки. Технически этот процесс предполагает формирование металлического каркаса внутри самого фундамента.

Наличие стальных каркасов позволяет увеличить пластичность плиты, так как высокие нагрузки уже воспринимаются также и металлом. Армирование позволяет решить несколько важных проблем:

1. Увеличивается прочность материала, который уже может воспринимать высокие механические нагрузки.
2. Снижается риск возникновения усадки сооружения, а также минимизируется вероятность возникновения трещин, возникающих на относительно нестабильных грунтах.

Следует отметить, что все технические характеристики подобных процессов регламентируются специальными стандартами. В этих документах указаны параметры монолитных сооружений и приведены основные правила их монтажа. Армирующим элементом для таких плит является металлическая сетка, которую формируют вручную. В зависимости от толщины монолита, арматура может располагаться в один или два ряда с определенным расстоянием между слоями.

Армирование плит не является сложным процессом. Но существует несколько важных правил, которых нужно придерживаться при этой процедуре. Так, укладка арматуры может производиться в один или несколько слоев. Однослойные конструкции желательно применять для плитного фундамента толщиной до 15 см. Если данное значение больше, тогда рекомендовано применять многорядное расположение арматуры.

Основная ширина плиты должна формироваться из равномерно расположенных ячеек. Шаг между арматурной проволокой как в поперечном, так и в продольном направлении, подбирается в зависимости от толщины монолита и нагрузки на него. Для деревянных домов проволоку можно вязать между собой на расстоянии 20–30 см, образуя квадратные ячейки. Оптимальным же шагом для кирпичных зданий считается расстояние 20 см.

Если же конструкция относительно легкая, тогда подобное значение допустимо увеличивать до 40 см. Торцы каждой плиты, согласно стандартным нормам, следует армировать с помощью П-образной арматуры. Ее длина должна равняться 2 толщинам самой монолитной плиты.

Поддерживающие каркасы (вертикальные стержни) устанавливают с шагом, который аналогичен параметрам расположения арматуры в сетке. Но иногда это значение может увеличиваться в два раза. Но используют это для фундаментов, которые не будут поддаваться очень сильным нагрузкам.

Зоны продавливания формируются с помощью решетки с уменьшенным шагом. Эти сегменты представляют собой часть плиты, на которой в последующем будет располагаться каркас здания (несущие стены). Если основная зона закладывалась с помощью квадратов со стороной 20 см, то в этом месте шаг должен быть примерно 10 см в обе стороны.

При обустройстве зоны сопряжения фундамента и монолитных стен, следует формировать так называемые выпуски. Они представляют собой вертикальные штыри арматуры, которые с помощью вязки соединены основным армирующим каркасом. Такая форма позволяет значительно увеличить прочность и обеспечить качественное соединение опоры с вертикальными элементами. Арматуру при монтаже выпусков следует загибать в виде буквы Г. При этом горизонтальная часть должна иметь длину равную 2 высотам фундамента.

Еще одной особенностью формирования армирующих каркасов является технология соединение проволоки. Сделать это можно несколькими основными способами:

• Сварка. Длительный процесс, который возможен только для стальной арматуры. Используют ее для небольших монолитных плит с относительно минимальным количеством работы. Альтернативным вариантом является применение уже готовых сварных конструкций, изготовленных на производстве. Это позволяет значительно ускорить процесс формирования каркаса. Недостатком подобного соединения является то, что на выходе получается жесткая конструкция.
• Вязка. Соединение арматуры осуществляется с помощью стальной тонкой проволоки (диаметр 2–3 мм). Скрутка выполняется специальными приспособлениями, позволяющими немного ускорить процесс. Данный способ является довольно трудоемким и длительным. Но при этом арматура жестко не связывается между собой, что позволяет ей адаптироваться к определенным колебаниям или нагрузкам.

Технологию армирования фундамента можно описать следующими последовательными действиями:

• Подготовка основания. Монолитные плиты располагаются на своеобразной подушке, которую формируют из щебня и песка. Важно получить прочное и ровное основание. Иногда перед заливкой бетона на почву стелют специальные гидроизоляционные материалы, предотвращающие проникновение влаги к бетону из грунта.
• Формирование нижнего армирующего слоя. Арматуру последовательно располагают изначально в продольном, а затем в поперечном направлении. Связывают ее с помощью проволоки, формируя квадратные ячейки. Чтобы металл не выступал из бетона после его заливки, нужно полученную конструкцию немного приподнять. Для этого под нее подкладывают небольшие опоры (стулья) из металла, высота которых подбирается в зависимости от высоты монолитной плиты (2–3 см). Желательно, чтобы эти элементы были изготовлены из металла. Таким образом, непосредственно под сеткой образуется пространство, которое заполнится бетоном и закроет металл.

• Обустройство вертикальных опор. Изготавливают их из той же арматуры, что и саму сетку. Проволоку изгибают таким образом, чтобы получить каркас, на который может опереться верхний ряд.
• Формирование верхнего слоя. Сетку конструируют аналогичным образом, как это делалось для нижнего ряда. Здесь же используется тот же размер ячеек. Крепят конструкцию к вертикальным опорам одним из известных методов.
• Заливка. Когда армирующий каркас готов, его заливают бетоном. Сверху и с боков над сеткой формируют также защитный слой. Важно, чтобы металл не проступал сквозь материал после застывания фундамента.

Одним из важных элементов является расчет технических характеристик стержней арматуры. В большинстве случаев шаг сетки равняется 20 см. Поэтому особое внимание следует уделить вычислению других параметров. Начинается процедура с определения диаметра арматуры. Состоит этот процесс из таких последовательных шагов:

• В первую очередь нужно определить поперечное сечение фундамента. Вычисляется она для каждой из стороны плиты. Для этого нужно толщину будущего фундамента умножить на длину. К примеру, для плиты 6 х 6 х 0,2 м этот показатель будет равняться 6 х 0,2 = 1,2 м2.

• После этого нужно вычислить минимальную площадь арматуры, которую следует применять для определенного ряда. Она составляет 0,3 процента от поперечного сечения (0,3 х 1,2 = 0,0036 м2 или 36 см2). Этот коэффициент следует использовать при расчете каждой из сторон. Чтобы вычислить подобное значение для одного ряда следует просто разделить полученную площадь пополам (18 см2).

• Узнав общую площадь, можно посчитать количество арматурных стержней, которые следует использовать для одного ряда. Обратите внимание, что это касается только сечения и не учитывается количество проволоки, которую укладывают в продольном направлении. Чтобы узнать количество стержней, следует вычислить площадь одного. Затем общую площадь разделить на полученное значение. Для 18 см2 применяют 16 элементов диаметром 12 мм или 12 элементов диаметром 14 мм. Узнать эти параметры можно в специальных таблицах.

Чтобы упростить подобные процедуры расчета, следует составить чертеж. Еще одним шагом является подсчет количества арматуры, которую следует приобрести для фундамента. Вычислить это довольно просто всего за несколько шагов:

1. В первую очередь нужно узнать длину каждого ряда. При этом вычисляется это в обоих направлениях, если фундамент имеет прямоугольную форму. Обратите внимание, что длина должна быть меньше на 2–3 см с каждой стороны, чтобы фундамент мог закрыть металл.
2. Когда вы знаете длину, можно вычислить количество стержней в одном ряду. Для этого нужно полученное значение разделить на шаг решетки и округлить в большую сторону результирующее число.
3. Чтобы узнать общий метраж, следует провести описанные ранее операции для каждого ряда и сложить результат вместе.

Формирование монолитного фундамента может осуществляться различными способами. Чтобы получить качественную конструкцию, следует придерживаться таких простых советов:

• Арматуру следует располагать в толщине бетона, чтобы предотвратить быстрое развитие коррозии металла. Поэтому специалисты рекомендуют «топить» проволоку с каждой стороны плиты на глубину 2–5 см в зависимости от толщины плиты.

• Использовать для армирования фундаментов следует только арматуру класса А400. Ее поверхность покрыта специальной «елочкой», увеличивающей связь с бетоном после застывания. Не следует применять изделия более низкого класса, так как они не способны обеспечить нужную прочность конструкции.
• При соединении проволоку следует укладывать с нахлестом около 25 см. Это позволит создать более жесткий и надежный каркас.

Армированный монолитный фундамент – это прекрасное основание для многих типов зданий. Выполняя его строительство, придерживайтесь стандартных рекомендаций, и вы получите долговечную и надежную конструкцию.

Более подробно про армирование фундаментной плиты расскажет следующее видео.