Армирование монолитной плиты фундамента: вязка

Перед тем как рассчитать арматуру на фундамент, определяют несущую способность грунтов по СНиП 2.02.01-83*. Это нужно, чтобы выяснить, какую максимальную нагрузку выдержит грунт. В соответствии с этим выбирают конструктивное решение основания – ленточное, столбчатое, свайное или плитное.

Для чего нужно армирование?

Если дом строится на грунте с плохими несущими характеристиками или в месте, где грунтовые воды расположены достаточно высоко, фундамент из монолитных плит является обязательным.

Бетонные плиты очень прочны, они очень хорошо справляются с большими нагрузками. Однако вес постройки распределяется по фундаменту не равномерно. В связи с этим могут возникать перегибы и искривления бетона, что может в дальнейшем привести к разрушению основания здания.

Армирование плитного фундамента предотвращает этот процесс. Арматура надежно связывает и максимально укрепляет бетонную плиту, не давая ей деформироваться.

Виды и строение плитного фундамента

Под плитным фундаментом понимают основание, выполненное в форме плоской плиты из бетона и арматуры. Выделяют два типы конструкций (с подвидами), различающихся по несущей способности. Они приведены в таблице.

Таблица – Классификация плитных оснований с их характеристикой

Монолитный Сборный
1 цельная железобетонная конструкция, занимающая всю площадь под возводимым сооружением создается из готовых стандартизированных заводских изделий
2 делится на такие виды: простые плиты, шведские утепленные (УШП), усиленные их укладывают на ровную, предварительно уплотненную, поверхность при помощи специального оборудования
3 у простых — нижняя плоскость ровная такие конструкции неустойчивы к подвижкам почвы, даже небольшим
4 у усиленных — она содержит расположенные в расчетном порядке ребра жесткости, а шведские плиты – это разновидность усиленного типа подходят в качестве опоры для деревянного сооружения на стабильных грунтах (непучинистых, каменистых)

УШП создают, заливая бетон в заводские несъемные формы (опалубку), при этом нижняя сторона основания армируется специальным способом. В них предусмотрена система подогрева.

При почвенных подвижках движется полностью все возведенное здание, что сводит к минимуму возможность деформации отдельных его частей. Поэтому плитные основания называют плавающими и применяют в следующих случаях:

  • при слабых почвах;
  • когда грунтовые воды проходят близко к поверхности;
  • если на возведенное сооружение действуют большие нагрузки.
Виды и строение плитного фундамента

Толщина монолитного плитного фундамента состоит из нескольких частей:

  • подушки, расчет высоты которой происходит по геологическим характеристикам грунта;
  • железобетонного слоя, параметры его вычисляются, исходя из существующих нагрузочных воздействий.

Применение плитного основания под дом требует расчета толщины фундамента и количества рабочего материала.

Монолитный фундамент возвести проще, чем сборный. Он является более надежным. Но сборный делается быстрее, потому что не происходит заливка бетона (опалубка, арматурный каркас не требуются), последующее ожидание его высыхания. Создание монолита в холодных погодных условиях возможно только с применением морозостойкого раствора.

Как рассчитать толщину плиты

От каких факторов зависит

В первую очередь толщина фундамента зависит от нагрузки на него – т. е. от тяжести здания. Так, для небольших сооружений вроде гаражей хватит 10-сантиметровой плиты, для загородного дома – 20-25. Увеличивать толщину более чем до полуметра нецелесообразно, т. к. тогда она будет значительно менее подвижной, а значит, потеряется основное преимущество этого типа фундамента.

Помимо вертикальной нагрузки, здание вызывает в плите ещё и изгибающую нагрузку, максимальную посередине. Слишком длинный дом с малым числом несущих стен внутри будет сильно изгибать фундамент, поэтому, чтобы тот не треснул, потребуется увеличить толщину плиты.

Вычисление площади фундамента и веса.

Самым важным фактором является грунт под фундамент, он может не выдержать высокой нагрузки. Чтобы этого избежать нужно вычислить полный вес здания, включая фундамент.

Пример вычисления веса фундамента: Вы хотите построить кирпичное здание и подобрали под него ленточный тип фундамента . Фундамент углубляется в грунт ниже глубины промерзания и будет иметь высоту 2 метра.

Затем вычислим длину всей ленты, то есть периметр: P= (a+b)*2=(5+8)*2=26 м, прибавляем длину внутренней стены, 5 метров, в итоге получим общую длину фундамента 31 м.

Далее делаем расчет объема, чтобы это сделать нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, допустим ширина будет 50 см, значит 0,5см*31м*2м= 31 м2. Железобетон имеет площадь 2400 кг/м3, теперь найдем вес конструкции фундамента: 31м3*2400 кг/м=74 тонны 400 килограмм.

Опорная площадь будет составлять 3100*50=15500 см2. Теперь прибавляем вес фундамента к весу здания и делим его на опорную площадь, теперь у вас получилась нагрузка килограмм на 1см2.

Ну, а если по вашим расчетам максимальная нагрузка превысила эти типы грунтов, значит меняем размер фундамента, чтобы увеличить его опорную площадь. Если у вас ленточный тип фундамента, то увеличить его опорную площадь можно путем увеличения ширины, а если у вас столбчатый тип фундамента, то увеличиваем размеры столба или их количество. Но следует запомнить, полный вес дома от этого увеличится, поэтому рекомендуется сделать повторный расчет.

Основы расчета ленточного фундамента

Самый распространенный вид основания в индивидуальном строительстве – ленточный монолитный. Он несложен в возведении, достаточно прочен и обладает необходимой жесткостью. Его устраивают в виде мелкозаглубленной или заглубленной конструкции.

Важное значение для расчета арматуры для фундамента имеет глубина заложения, действующие нагрузки и ширина рабочего сечения основания.

Ленточный фундаментИсточник

Определение глубины заложения

Основы расчета ленточного фундамента

Отметку подошвы основания выбирают в зависимости от вида грунта:

  • при глинистых, пылеватых и мелкопесчаных почвах фундамент опирают на непромерзающий слой ниже уровня грунтовых вод;
  • при непучинистых и слабопучинистых грунтах отметка подошвы не должна быть ниже, чем 0,5 м от верха существующего уровня земли;
  • при наличии подвала ленточное основание заглубляют на 0,5 м ниже пола, столбчатое – на 1,5 м.

Тип грунта, положение УГВ и присутствие слабых линз – плывунов – определяют бурением или выкопкой шурфов. Глубина промерзания почвы в каждом регионе указана в СНиП “Строительная климатология”.

Сбор нагрузок

На этом этапе расчета суммируют все возможные нагрузки, действующие на фундамент:

  • собственный вес;
  • массу стен, плит перекрытия, крыши, кровли, полов и отделки;
  • воздействие от людей, сантехнического оборудования, мебели, перегородок, находящихся внутри здания;
  • нормативную снеговую нагрузку.

Вся информация содержится в таблицах СНиП * «Нагрузки и воздействия».

Суммарную величину распределяют на погонные метры в ленточных фундаментах, на количество опор – в свайных или столбчатых.

Основы расчета ленточного фундамента

Ширина подошвы

Армирование ленточного фундаментаИсточник

Ширина подошвы – величина, которая помогает рассчитать арматуру на фундамент ленточный. При кирпичных массивных стенах применяют Т-образные ленты, свесы которых за счет большей площади опирания уменьшают давление на грунты. Более легкие каркасные и пенобетонные строения возводят на основаниях с прямоугольным сечением.

При расчете размера подошвы учитывают предельное давление на грунт и нагрузку от строения на несущие участки фундаментных балок. В малоэтажном строительстве, как правило, используют конструкции шириной 20-40 см.

Пример расчета армирования свайного фундамента

Определим наиболее оптимальный и бюджетный способ армирования заливных свай круглого сечения диаметром 20 см (0,2 м).

Определим площадь сечения сваи:

S = ПR2 = 3,14 х (0,2 / 2)2 = 0,0314 м. кВ.

Минимальное суммарное сечение арматуры:

0,0314 / 1000 = 0,0000314

Путём деления полученного значения на табличные площади срезов арматуры различных диаметров, получим:

  • для стержней диаметра 6 мм — 2 шт;
  • 8 мм — 1 шт;
  • 10 мм — 1 шт;
  • 12 мм — 1 шт.

Результаты расчётов показывают, что двух стержней арматуры диаметром 6 мм вполне достаточно. Однако, армирование железобетонных изделий менее чем 3 прожилинами не рекомендуется, так как это резко снижает их прочность. В нашем случае самым дешёвым, но в то же время абсолютно отвечающим требованиям прочности выходом, будут 3 прутка диаметром 6 мм.

Советы профессионалов

Специалисты рекомендуют заранее подходить к расчетам необходимого количество материалов для строительства фундамента, при этом учитывая все особенности почвы конкретного участка. Например, пучинистая почва обладает характерной чертой – подъёмами и спадами в зависимости от сезонных изменений. Если забыть про этот нюанс, через некоторое время основание станет испытывать запредельные силовые нагрузки, появятся трещины и основание начнет лопаться. Также рекомендуется связывать арматуру проволок – это придаст ей большей подвижности. Таким образом, застывшая бетонная смесь даже при сильных деформациях грунта, сможет сохранить нужную структуру и не приведет к образованию микротрещин.

Как правильно вязать арматуру

Рис. 3. Бобышки отделяют арматуру от опалубки, обеспечивая неизменность формы ленточного фундамента.

Определим диаметр, который должна иметь проволока для вязки арматуры (см. п.7, таблица 1)

Dпа= 14/4=3,5 мм.

Следовательно, с учетом того, что высота каркаса превышает 80 см, приобретаем проволоку с минимально допустимым диаметром, равным 8 мм (см. п.8, таблица 1).

Необходимое количество проволоки Lпр для поперечной арматуры определим, исходя из расстояния между поперечными соединениями, равного 0,5 м:

nв= L/0,5=41,6/0,5=83 шт.

Lпр=[2(h+l)]·L/0,5=[2·(1,68+0,29)]41,6/0,5=328 м.

Примечание. Высоту фундамента и расстояние между стержнями увеличили на 8 см, чтобы с каждой стороны стержни выступали на 4 см .

Вязка арматуры – ответственная операция, от которой зависит надежность армирования. Технология армирования предусматривает три варианта соединений: внахлест без сварки, со сваркой и с применением специальных механических приспособлений.

В свою очередь, соединение внахлест при диаметре стержней до 40 мм можно выполнить, оставляя стержни прямыми и укладывая по длине нахлестки поперечные стержни. Армирование ленточного монолитного блока при соединении стержней допускает гнуть их в крюки и петли. Опытные строители не рекомендуют сваривать стержни. При сварке нарушается структура металла и, следовательно, его прочность.

Лучшим способом соединения стержней в процессе армирования является соединение стержней обожженной проволокой обязательно круглого сечения диаметром 1 мм. Эта тягучая проволока при скручивании не рвется. Необожженная проволока хрупкая, может обрываться, и вязать ею очень трудно. В качестве самого надежного инструмента используют простой крючок, показанный на рисунок 1, или винтовой, рисунок 2. Обычно применяют простейший вариант вязки: петлю из проволоки пропускают под сложенными накрест стержнями, загибают, второй конец пропускают в петлю и затем работают крючком.

Совершенно необходимой деталью являются бобышки, показанные на рисунок 3. Эти элементы устанавливают так, чтобы надежно отделить арматуру от опалубки и обеспечить требуемую величину ее покрытия бетоном, и, что очень важно, они обеспечивают неизменность формы ленточного монолитного каркаса.

Пользуясь требованиями, которые изложены в СНиП и не проводя сложных расчетов, можно рассчитать количество материала, необходимого для армирования фундамента.

Нагрузка стен

Для определения нагрузки от стен необходимо высчитать такие параметры, как количество этажей, их высота, размеры в плане. То есть нужно знать длину, высоту и ширину всех стен в доме и путем перемножения этих данных определить общий объем стен, имеющихся в здании. Далее объем здания умножают на удельный вес материала, используемого в качестве стен, согласно приведенной ниже таблице, и получают вес всех стен здания. Затем вес здания делят на площадь опоры стен на фундамент. Перечисленные действия можно записать в следующем порядке: Определяем площадь стен S=AxB, где S- площадь, A — ширина, В — высота. Определяем объем стен V=SxT, где V-объем,S-площадь, T- толщина стен. Определяем вес стен Q=Vxg, где Q-вес, V-объем, g — удельный вес материала стены. Определяем удельную нагрузку,с которой стены здания давят на фундамент ( кг/м2) q=Q/s, где s-площадь опирания несущих конструкций на фундамент.

Фундамент плита своими руками: пошаговая инструкция

Для устройства основания многие привлекают подрядчиков, но сделать монолитный фундамент можно и своими руками. Для человека, знакомого со стройкой это не составит особого труда. Главное здесь – поэтапно распланировать все операции, придерживаться составленного плана и соблюдать технологию.

Изначально участок очищается от мусора, кустов и деревьев, которые будут препятствовать работам. Затем размечается место под котлован – в процессе работ важно обеспечить идеально ровные углы. Проверка прямолинейности выполняется путем измерения разности диагоналей.

Согласно выполненной разметке снимается верхний слой грунта (плодородный). Традиционно это делается с учетом предполагаемой толщины песчаной и щебневой (если она предусмотрена) подушки, бетонной подготовки и предусмотренной проектом глубины залегания плиты.

Фундамент плита своими руками: пошаговая инструкция

Котлован должен получиться с идеально ровным дном относительно горизонтальной плоскости. Далее грунт надо качественно утрамбовать. Во избежание заиливания и вымывания песка на дно котлована необходимо уложить полотно геотекстиля с укрытием стенок котлована и обеспечением нахлеста 300 мм между отдельными листами.

На дно котлована равномерными слоями по 100-120 мм насыпается песок, смачивается водой и тщательно утрамбовывается с помощью специальной виброплиты. Минимальная толщина подушки – 200 мм.

Обычно при устройстве плитных фундаментов песчаную подушку перекрывают слоем щебня (можно использовать гравий) толщиной 100-150 мм – он позволяет отсечь капиллярный подсос влаги из грунта. Разграничить песчаную и щебневую подушки тоже можно геотекстилем – это предупредит их перемешивание между собой.

Также на этапе устройства подушки нужно подвести все необходимые инженерные коммуникации, которые будут выводиться через толщу плитного основания (канализация, водоснабжение и др.).

Гидроизоляция

Фундамент плита своими руками: пошаговая инструкция

В соответствии с разметкой по контуру будущего фундамента устанавливаются щиты опалубки, жесткость которой будет обеспечиваться распорками, смонтированным по ее наружной стороне.

После монтажа и закрепления опалубки выполняется подбетонка – тонкий (50-70 мм) слой бетона невысокой марки (достаточно М100) для выравнивания горизонтальной поверхности и более качественной гидроизоляции основания.

Затем осуществляется настил гидроизоляционного материала. Для этих целей чаще используется специализированная полимерная профильная мембрана или классический битумный рулонный материал, настилаемый в 2-3 слоя.

Поскольку зимы в нашей стране холодные, теплоизоляция фундамента – стандартная процедура. Для утепления плитного основания применяется экструдированный пенополистирол (ЭППС) повышенной плотности.

Армирование

Фундамент плита своими руками: пошаговая инструкция

Изготовление армирующего каркаса начинается с нижнего ряда, соединение прутков между собой выполняется с помощью вязальной проволоки. Для обеспечения защитного слоя бетона 30-50 мм устанавливаются специальные пластиковые подставки под арматурную сетку.

Для обеспечения необходимого расстояния между двумя рядами каркаса применяются специальные подставки «пауки», которые изготовляются самостоятельно из обрезков арматуры. Их количество – 2 штуки на 1 кв. м.

Читайте также:  Зачем нужны и как монтируются отливы для фундамента?