Для того чтобы рассчитать необходимое количество арматуры на вертикальные стойки, следует учитывать, что они должны быть установленными таким образом, чтобы не выступать за пределы фундаментной плиты. Конкретно, их длина должна быть на 5 см короче высоты фундамента как сверху, так и снизу. Это ограничение предотвращает их выступание над залитым бетоном после завершения работы. Число стоек соответствует количеству точек пересечения между горизонтальными и вертикальными арматурными прутьями.
Армирование плитного фундамента
Плитный фундамент представляет собой цельный бетонный пласт, который располагается на высоте выше расчетной глубины промерзания грунта. Этот вид фундамента относится к категории мелкозаглубленных и обычно изготавливается с добавлением утеплителя снизу. Железобетонная плита выполняет две важные функции: она служит основанием под здание и одновременно является полом для первого этажа, где также можно разместить систему отопления. Из-за многофункциональности и критически важной роли плитного фундамента, его необходимо проектировать с учетом высокой прочности и устойчивости к различным деформациям. Это достигается за счет правильного выбора плотности армирования в проекте.
- Для строительства малоэтажных жилых и общественных зданий максимум в два с половиной этажа.
С используемыми стенами из:
каменной кладки;
сборного или монолитного бетона с несъемной опалубкой;
деревянного бруса. - В сочетании со сборными или монолитными железобетонными перекрытиями.
Бетонные плиты устанавливаются на грунтах:
глинистых, суглинистых (с тугопластичными и мягкопластичными характеристиками);
пластичных супесей;
на крупнозернистом песке.
Расчетное сопротивление грунтов варьируется от 7,5 до 36 тонн на квадратный метр, в зависимости от их пористости и текучести.
Сплошной плитный фундамент более равномерно распределяет нагрузки на грунт, чем другие виды оснований, что является его главным преимуществом при использовании на слабосжимаемых грунтах. Это обеспечивается многослойным армированием всего объема бетонной плиты.
Форма плитного фундамента
Сплошной бетонный пласт без наличия рёбер жесткости. Когда форма фундамента плоская и отсутствуют ребра, при условии, что дом легкий, фундамент может изменять свои углы наклона вне зависимости от плотности армирования. Такое поведение может быть вызвано морозным пучением, изменениями погоды или специфическими свойствами грунтов. Однако в случае тяжелого каменного дома такой вариант не актуален, так как вес конструкции достаточно велик, чтобы воспрепятствовать движениям грунта под ней.
Форма с рёбрами жесткости была разработана с целью повышения несущей способности, а также устойчивости к опрокидыванию при сезонных грунтовых колебаниях.
Рёбра жесткости имеют наклонные боковые стороны, что позволяет снизить давление грунта на основание фундамента.
Когда оправдано применение плитного фундамента
Плитные фундаменты рекомендуются для строительства зданий на участках с грунтами, обладающими пониженной несущей способностью. Обычно geологические условия, такие как склонность почвы к морозному пучению, низко расположенные водоносные горизонты и прочие факторы препятствуют использованию более простых оснований, таких как неглубокие ленточные или столбчатые фундаменты.
Подробные и тщательные расчеты, а также проектные работы значительно повышают целесообразность использования армированных плитных фундаментов в многоэтажном строительстве. Такие фундаменты позволяют равномерно распределить нагрузки на большой площади основания, что в свою очередь приводит к снижению давления на грунт, даже при сооружении крупных зданий и инженерных объектов. Это особенно важно для промышленных объектов.
Плюсы и минусы фундаментных плит
Некоторые специалисты считают, что монолитный плитный фундамент можно использовать на любом типе грунта, и он является идеальным для строительства массивных зданий даже на заболоченной почве, так как «плавает» и может перемещаться совместно с сдвигающимся грунтом, не подвергаясь деформации.
Такое утверждение требует уточнения. Плитный фундамент действительно подходит для сложных грунтов, где ленточное основание не будет достаточно эффективным, особенно при усредненных показателях пучинистости.
Тем не менее, на сильно заболоченных и переувлажненных участках с высоким риском просадок, а также в северных регионах с неблагоприятным климатом более разумным выбором станет свайный фундамент. В этом случае сваи вбиваются или ввинчиваются в плотные, несущие слои, которые располагаются ниже уровня промерзания.
Плитный фундамент помещается вблизи поверхности земли и действительно может «плавать», что подразумевает его небольшие вертикальные движения при изменении состояния грунта. Однако проблема заключается в амплитуде таких колебаний на нестабильных грунтах, которая может быть значительной и при этом неравномерной. Даже если грунт однородный, движения могут различаться из-за того, что с южной стороны он промерзает на меньшую глубину и быстрее оттаивает. Это приводит к тому, что основание может испытывать значительные внутренние нагрузки на изгиб, что опасно для прочности конструкции.
Зачем армировать плитный фундамент
Армирование фундаментных плит является обязательной процедурой, при которой используется арматура перед заливкой бетоном. Армирование значительно повышает надежность фундаментов, позволяя им выдерживать многоплановые нагрузки. Чистый бетон обладает высокой прочностью на сжатие, но недостаточен для выдержки растяжений и изгибов. Нагрузки на бетонное основание оказываются неравномерными и порождают изгибающие моменты, что может привести к неприятным последствиям, которые можно избежать с помощью применения арматурных прутьев или армирующей сетки. Взаимодействие бетона, который справляется с сжимающими нагрузками, и арматуры, устойчивой к изгибам, существенно увеличивает прочность основания.
Для укрепления конструкции формируется прочный каркас из стальной арматуры. Армированные стены из бетона значительно усиливают фундамент и способствуют продолжительному сроку службы сооружений.
Схема для буронабивного фундамента
При армировании опор используются вертикальные рифлёные стержни, количество которых должно составлять минимум 3 единицы с диаметром от 12 до 16 мм. Минимальное количество таких стержней применяется для свай диаметром до 20 см. Перемычки, как и в вышеописанных случаях, изготавливаются из прутков диаметром от 6 до 8 мм с расстоянием между ними около 30 см.
Методы соединения каркаса
В процессе сборки стержни скрепляются с использованием обвязки и сварки. Неразъемное соединение применяется реже, хотя оно и может оказаться более простым и быстрым. Тем не менее, такая технология менее надежна из-за отсутствия подвижности, что ослабляет амортизирующие свойства готового каркаса. При этом сварные соединения также снижают прочность металла в местах стыковки, что важно для надежности конструкции.
Сборка с помощью вязальной проволоки дает необходимую подвижность, что улучшает эксплуатационные характеристики фундамента. После заливки бетоном вязаная проволока будет немного растягиваться под нагрузкой, в результате чего каркас сохраняет свое проектное положение и продолжает укреплять конструкцию.
Технология армирования плитного фундамента
Монтажный процесс начинается после того, как площадка подготовлена, гидроизоляция уложена, а опалубка установлена. Арматурные сетки для фундаментов высотой 150 мм обычно собирают прямо на месте, тогда как удобнее собирать арматурный каркас отдельно и устанавливать его в предусмотренное место под будущую плиту.
Если каркас формируется непосредственно в приямке, следует использовать подпорки для арматуры, чтобы она не касалась гидроизоляционного слоя и все требования по заливке были выполнены.
Для индивидуального жилого строительства обычно используют фундаментную плиту шириной 200 мм или 300 мм.
В начале собираются две армирующих сетки, располагая пруты под прямыми углами относительно друг друга с определенным шагом, рассчитанным заранее. В процессе укладки прута необходимо подвязывать или сваривать их. Если длины рабочего прута недостаточно, следует использовать два более коротких с минимальным нахлестом не менее 40 диаметров рабочей арматуры. Для прута с диаметром 12 мм нахлест должен составлять примерно 48-50 см. Свободные концы каркаса анкеруются любым доступным способом.
На торцевых частях каркаса выполняется обвязка с помощью П-образных хомутов. Для этого из металлического прута изготавливают хомут, концы которого должны быть не короче 50 диаметров рабочей арматуры или же не менее двух высот плиты фундамента. Ширина средней части должна составлять ширину плитной части минус 6 см, что позволит соблюдать правила заливки.
В средней части плиту усиливают дополнительными гнутыми элементами, как показано на прилагаемом рисунке. Длина их концов составляет не менее 50 диаметров рабочей арматуры, а ширина не меньше 20 см.
Данные способы армирования фундаментного основания обеспечивают необходимую устойчивость к крутящим моментам, возникающим в ситуации, когда на пучинистых грунтах может подняться только один край плиты.
Рассчитываем количество проволоки
Теперь проведем расчет необходимых объемов проволоки. Для связывания двух рядов сетки, в каждом из которых по 651 точке пересечения, нам потребуются отрезки проволоки длинной 0,3 м.
Итак, для нашего фундамента, имеющего два армирующих пояса, расчитаем:
651 * 0,3 * 2 = 390,6 м.
С учетом небольшого запаса, общее количество проволоки составит 400 м.
Таким образом, для плитного фундамента размером 6 на 4 метра потребуется 590 м рифленой арматуры для двух сеток и 400 м вязальной проволоки.
При использовании арматурного профиля диаметром 10–14 мм рекомендуется применять проволоку диаметром 1,2–1,4 мм. Стальную проволоку толщиной 1,5 мм и больше лучше не использовать, так как ее будет сложно скручивать вручную.
Это достаточно объемная работа, требующая значительных усилий от неподготовленного человека. Чтобы справиться с вязкой такого количества узлов, рекомендуется привлечь помощников или обратиться к профессионалам. Опытные работники способны связать один узел всего за несколько секунд.
Как вязать арматуру проволокой
В зависимости от расположения арматурной сетки, прутья вязки могут быть организованы как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.
Для выполнения работ вам понадобятся:
Нарежьте проволоку на отрезки по 30 см, размещая арматурные профили внахлест и перпендикулярно друг другу.
Вяжем горизонтальную сетку крючком
Данный метод будет актуален для вязки арматуры для монолитной плиты или поперечных перекладин арматуры в ленточном фундаменте.
