Армування плитного фундаменту: навіщо проводиться, вибір арматури, схема армування, етапи робіт
Монолітні плитні фундаменти облаштовуються на ґрунтах, що мають погані несучі характеристики, а також підходять для місцевостей із високим рівнем ґрунтових вод. Армування плити перекриття фундаменту – це обов'язковий етап робіт, що виконується безпосередньо перед заливкою основи бетоном. Армування забезпечує створення надійної опори, здатної протистояти різноспрямованим навантаженням – якщо чистий бетон добре витримує стиск, то арматура допомагає йому впоратися із силами розтягування та кручення. Необхідну кількість матеріалу можна приблизно визначити за допомогою калькулятора арматури для монолітної плити, але остаточні розрахунки повинні робити фахівці.
Навіщо проводять армування
В основу фундаменту входить бетон, який здатний витримувати стиск, але має низьку міцність при вигинах і розтягуваннях. При будівництві будівлі на бетонній основі навантаження по ньому буде розподілено нерівномірно – це сприяє виникненню згинальних моментів. Ця особливість дуже небезпечна для бетонних конструкцій, тому встановлення арматури або армуючих сіток покликані нейтралізувати негативний вплив цих сил. Поєднання бетону, який приймає на себе навантаження, що стискають, з арматурою, що сприймає вигини, забезпечить надійність конструкції.
На замітку! Щоб підсилити конструкцію, знадобиться арматура зі сталі, яку необхідно об'єднати у жорсткий каркас. Армування стіни з бетону таким способом підвищить характеристики міцності основи, збільшить експлуатаційні терміни будівництва.
Технологія зведення фундаменту
Надійність монолітної основи залежить від якості бетонної суміші та грамотно виконаного посилення. Армування плитного фундаменту – це дуже відповідальний та складний процес, який виконується безпосередньо перед заливанням фундаменту. Повністю всі роботи з виготовлення бетонної основи виробляють за такими етапами:
- Очищається майданчик, і провадиться розмітка.
- Викопують котлован потрібного розміру.
- Формують дренажну систему.
- Засипають та ущільнюють основу з піску з гравієм.
- Укладають гідроізоляцію.
- Збирають та фіксують опалубку.
- Встановлюють арматурний каркас і проводять армування основи.
- Конструкцію заливають бетоном.
Чинні норми регламентують схеми обв'язування монолітних фундаментів, які застосовують для будівництва різних будівель. Посилена бетонна основа сталевими прутками – запорука надійності майбутньої споруди. Прокладка арматури покращить такі характеристики фундаменту:
- посилює міцність монолітної основи, дає здатність сприймати підвищені навантаження;
- запобігає ризикам усадки споруди, які пов'язані з недостатньою міцністю основи;
- не допускає деформацію монолітної бетонної основи під впливами негативних факторів високого рівня ґрунтових вод.
Схема армування
Коли виконується армування плитного фундаменту, схема розташування арматури повинна складатись строго за технологією. Крім того, схеми армування монолітної плити перекриття фундаменту при необхідності припускають нерівномірний порядок розміщення прутків. Ділянки, де планується зведення несучих перегородок та колон додатково посилюються. Такі місця називають зонами продавлювання. Арматуру укладають в один шар за товщини залізобетонної плити 15 см і менше. Якщо план монолітного фундаменту передбачає розмір шару більше 15 см, рекомендується проводити армування каркасами. Для плитно-пальового фундаменту розрахунки потрібно проводити окремо - залежно від розташування та матеріалу паль. У будь-якому випадку, щоб правильно виконати армування фундаментної плити, креслення треба складати на підставі ретельних попередніх розрахунків.
Основні параметри плити
Розглянемо з прикладу основні вузли конструкції. На схемі зображено сітка з постійними розмірами осередків. Відстань між прутками має бути однаковою. З розрахунком навантажень кроки прутів роблять через кожні 20-40 см. Для будівель з цегли підходить 20 см, а для легких каркасних будинків допускається робити укладання арматури рідше. У будь-якому випадку, за будівельними правилами з пункту про «бетонні та залізобетонні конструкції» зазначено, що відстань між лозинами не повинна перевищувати товщину основи в 1,5 рази.
Поширений метод укладання – у два ряди. Їхня спільна дія буде забезпечена монтажем вертикальних стрижнів. Відступи між такими прутами повинні дорівнювати крокам основної сталевої конструкції також допускається вдвічі більшу відстань. За правилами плиту перекриття на торцях слід армувати П-подібними хомутами, довжина яких повинна дорівнювати двом товщинам основи і більше. Обв'язка стрижнів повинна охопити верхні та нижні ряди. Така методика забезпечує надійне сприйняття крутних моментів у краю фундаментної основи і дозволить зробити анкерування кінців поздовжніх прутків.
Це важливо! Всю арматурну конструкцію слід втопити в бетонний розчин приблизно на 2-3 см з усіх боків – знизу, вгорі, з боків. В іншому випадку відбувається прискорений процес корозії арматури, що згодом призведе до руйнувань конструкції.
Зони продавлювання
У місцях, де об фундамент спиратимуться несучі вертикальні конструкції, розкладку слід проводити, зменшивши кроки армування. Якщо по основній ширині плити арматура укладається через 20 см, значить, під перегородками слід перейти на відстань в 10 см. Такий метод дозволяє попередити виникнення продавлювання та утворення тріщин.
Якщо зона сполучення збігається з монолітною стіною підвалу, глибина закладки буде проводитись відповідно до висоти приміщення, що планується. У такому варіанті роботи ведуться з прив'язкою основи до стін.
При армуванні фундаментів рекомендується проводити спільну обв'язку каркасів монолітних стін та плити. Під час заливання фундаментної основи потрібно залишити частини вертикальних стрижнів, які послужать сполучними ланками. Ці кінці запускають в основу, виробляють загинання краю, приблизно на дві частини висоти плити, потім здійснюють прив'язку до основної частини каркаса.
Щоб зробити грамотний розрахунок будматеріалів та армування плитного фундаменту знадобиться схема та креслення. Повинні бути внесені дані про кроки між рядами арматури та її діаметр.
Яку арматуру краще вибрати
Сталева арматура виготовляється відповідно до ГОСТу 5781-82, з різними типами профілю. Для монолітних залізобетонних плит перекриття використовують стрижень класу А400. Прути мають візуальні відмінні риси, а саме:
- А 240 – виріб із гладкою поверхнею;
- А 300 - має на поверхні періодичний профіль з кільцевим візерунком;
- А 400 - є серповидний візерунок на профілі у формі "ялинки".
Важливо! Використовувати арматуру низьких категорій не можна.
Методика виготовлення армуючої сітки та каркасу
Існує два варіанти з'єднання прутків між собою - зв'язування та зварювання. При методі зв'язування застосовують дріт з діаметром 2-3 мм. Обмотка відбувається вручну або за допомогою спеціального обладнання, що допомагає зробити обмотку навколо стрижнів. Цей варіант трудомісткий, але забезпечить надійність з'єднань.
Корисне відео
Готові зварені сітки монтувати швидше та простіше, ніж за методикою зв'язування. Єдиний мінус - це труднощі, що виникають при доборі необхідного типорозміру.
При застосуванні зварювального апарату рекомендується у важливих зонах – кут будівлі та інші ділянки, де масивні стіни будуть створювати навантаження на конструкцію, арматуру слід обов'язково з'єднувати дротом.
Метод зварювання застосовується в окремих випадках, оскільки головний недолік такого варіанту - жорстке і нерухоме з'єднання. Це погано позначається як монолітного фундаменту. При зварюванні металеві елементи розплавляються, після чого знижуються показники міцності арматурних елементів.
Роботи з укладання арматури
При укладанні армуючої конструкції в опалубку слід розраховувати все так, щоб усі стрижні після заливки були покриті захисним бетонним шаром в 2-3 см. Для дотримання необхідної відстані використовують спеціальні пластикові фіксуючі елементи, металеві жаби або стільчики.
У разі, коли довжина лозини коротша, ніж вся ширина фундаменту, роблять нахльост не менше 40 діаметрів робочих стрижнів. Наприклад, для прута 1,2 см, рекомендований нахльост 48 см.
Армування монолітного фундаменту в попередньо підготовленому приямку скоротить тривалість робіт і допоможе без труднощів зробити укладання безпосередньо на місці.
Мінусом такого монтажу є ризики пошкодження укладеної ущільненої подушки та гідроізоляційного матеріалу. Укладання каркаса краще проводити в такому порядку:
- Зібраний нижній пояс укладають на підпірки.
- Встановлюють поперечні дротики.
- Збирають верхню частину конструкції, методом зв'язування дротом з'єднують стійки та верхній пояс.
Як розрахувати діаметр арматури
При армуванні плитного фундаменту навіть за схемами можна зробити приблизні розрахунки матеріалу. Загальну площу перерізу арматури для монолітної основи в одному напрямку беруть не менше 0.3% від загальних показників перерізу фундаменту. Якщо довжина сторони плити менша за 3 м, підійде діаметр стрижня 1 см, при більшій довжині – 1,2 см. Вертикальні прутки повинні бути не менше 6 см. Максимальні розміри виробів 4 см, у практичному застосуванні використовують 1.2, 1.4, 1.6 см.
Приклад розрахунку
У вихідних даних вказана залізобетонна поверхня 8х8 м. Рекомендований розмір кроку для приватних будинків 20 см. У цьому прикладі не розглядається посилення зон, де будуть розташовані стіни, що несуть. Для визначення діаметрів слід враховувати, що укладання буде проводитись у два ряди. Тому що товщина конструкції перевищує 15 см.
Розрахунок потрібної площі металевих стрижнів роблять за такою послідовністю:
- обчислення площі поперечного перерізу фундаментної основи: 8 м*0.2 м = 1.6 м2;
- розрахунки мінімальної площі всього арматурного матеріалу: 1.6 м2 * 0.3% = 0.0048 м2 (36см2);
- показники мінімальної площі арматури, один напрямок, один ряд: 48 см2/2 = 24 см2.
Щоб правильно розрахувати кількість будматеріалів рекомендується використовувати схему. При обчисленні довжини прутків також слід врахувати:
- товщину бетонного шару призначеного для захисту – 2-3 см із двох сторін;
- допустимий нахльост;
- вертикальне армування;
- кількість стрижнів для П-подібних хомутів.
Корисне відео
Помилки при монтажі армуючої конструкції
Навіть дрібні недоліки можуть спричинити руйнування фундаменту або призвести до ускладнення процесу бетонування. Поширені помилки при створенні каркасу та як їх уникнути:
- стрижні з'єднані встик, призведуть до втрати міцності каркасної конструкції;
- при монтажі армуючого каркаса прути розташовані в безпосередній близькості до грунту або встромлені в нього. Коли відбудеться зсув грунту, арматура вріжеться в грунт і при такій взаємодії утворюється корозія металу, а це в свою чергу знизить міцність всієї основи;
- недотримання рекомендацій щодо розташування арматури спричиняє руйнування плити;
- якщо торці стрижнів не мають захисного покриття, під впливом вологи з бетонної суміші утворюється корозія виробів;
- особливу увагу слід приділяти правильному армуванню в кутах будівлі та в зонах під несучою стіною;
- Установка каркаса була зроблена на дерев'яні бруски або інші невідповідні елементи - це груба помилка. Використовувати потрібно лише спеціальні фіксатори. У протилежному випадку волога проникне до металевих частин, що призведе до порушення цілісності бетонної основи.
Корисне відео
Висновок
Від правильного виконання армування плитного фундаменту залежить міцність та тривалість терміну експлуатації всієї основи вашого будинку. Тому всі розрахунки, підготовчі та монтажні роботи повинні виконуватися професіоналами, які не просто зроблять все швидко та якісно, а й дадуть на свою роботу гарантію.
