Армирование монолитного плитного фундамента

Фундамент — это строительная конструкция, нижняя часть здания, которая передает нагрузку от стен и других конструкций на грунт. Фундамент выполняет следующие функции:

• Распределяет вес здания на грунт таким образом, чтобы он (фундамент) не деформировался под воздействием нагрузки.
• Предотвращает деформацию здания под воздействием внешних сил, таких как сейсмические вибрации, изменения влажности и температуры грунта.
• Изолирует здание от влаги и холода.

В строительстве используются фундаменты различных типов:

• ленточные;
• свайные;
• плитные;
• комбинированные.

Выбор подходящего типа фундамента зависит от различных факторов:

• тип грунта;
• уровень грунтовых вод;
• размер и тип здания;
• рельеф местности
• климатические условия;
• финансовые возможности.

Фундамент подвергается следующим видам нагрузок:

• Сжатие: Вес здания оказывает нагрузку на фундамент, вызывая сжатие материала. Эта вертикальная нагрузка возникает из-за массы и распределения нагрузки на здание.
• Разрыв: Зимой, при замерзании грунта, возникает давление, которое неравномерно сжимает стенки фундамента и стремится поднять его вверх. Это может привести к возникновению напряжений и деформаций в фундаменте.
• Излом/сдвиг: Горизонтальные движения грунта в результате замерзания также оказывает нагрузку на фундамент. Зимой это может проявляться как излом или сдвиг фундамента из-за горизонтальных сил, вызванных замерзанием грунта. Летом водонасыщенные или слабые грунты также могут вызывать сдвиг фундамента.

Что необходимо учитывать при армировании плитного фундамента?

1.

Монолитные плитные фундаменты применяются на грунтах с низкой несущей способностью, а также районов с повышенным уровнем грунтовых вод.

2.

Бетон способен выдерживать высокие нагрузки на сжатие, но не может выдерживать нагрузки на изгиб и растяжение.

3.

Для предотвращения разрушения плитного фундамента под воздействием нагрузок его необходимо армировать (усилить).

Армирование позволяет равномерно распределить нагрузки по всей железобетонной конструкции и предотвратить возникновение трещин и разрушения конструкции.

В качестве материала для армирования, повышающего прочность конструкции, используется композитная или стальная рифленая строительная арматура.

4.

Для армирования плитных фундаментов используются, так называемые, арматурные сетки и пространственные арматурные каркасы. Ниже на рисунке приведена их схемы.

5.

Основную «работу», связанную с компенсацией и распределением нагрузок, выполняет продольные стержни арматуры.

Рабочая продольная арматура — это тип арматуры, применяемой в железобетонных конструкциях для усиления и обеспечения прочности в продольном направлении. Она предназначена для принятия и передачи продольных нагрузок, которые возникают в конструкции в результате веса, нагрузок от строения или внешних сил.

Цель рабочей продольной арматуры — предотвратить разрушение или деформацию конструкции под действием продольных нагрузок. Она принимает напряжения, вызванные растяжением, сжатием или изгибом, и перераспределяет их по всей конструкции, повышая ее прочность и устойчивость.

6.

Прутья арматуры связывают вязальной проволокой диаметром от 1,2 до 2 мм.

7.

Хомуты необходимы для соединения арматурных сеток в единую конструкцию.

8.

При монтаже арматурного каркаса важно следить за тем, чтобы он был полностью погружены в бетон. Чтобы защитить арматуру от воздействия внешних факторов достаточно 30-50 мм бетонного слоя со всех сторон. Для формирования защитного слоя определенной толщины удобно использовать пластиковые фиксаторы.

9.

Если длины арматурного стержня не хватает на всю длину фундамента, применяют стыковку с нахлестом. Перекрытие стержней должно составлять не менее 20 диаметров используемого прутка, но не менее 25 см. Прямое соединение прутьев не допускается.

10.

Порядок работ по армированию бетонной плиты:

• Очищается площадка, и производится разметка.
• Выкапывают котлован нужного размера.
• Формируют дренажную систему.
• Засыпают и уплотняют основу из песка с гравием.
• Укладывают гидроизоляцию.
• Собирают и фиксируют опалубку.
• Устанавливают арматурный каркас и производят армирование основания.
• Конструкцию заливают бетоном.

11.

Центральная часть плиты армируется сеткой, которая имеет постоянный размер ячейки. Шаг прутьев в обоих направлениях должен быть одинаковым. Важно учитывать, что в соответствии с требованиями СП «Бетонные и железобетонные конструкции» расстояние между стержнями не должно превышать толщину плиты более чем в 1,5 раза. В зависимости от расчетной нагрузки, рекомендуется выбирать шаг в диапазоне от 200 до 400 мм. Например, для кирпичных домов подойдет шаг арматуры 200 мм, а для более легких каркасных конструкций можно укладывать стержни реже.

12.

Армирование железобетонной плиты выполняется с учетом особенностей нагрузок, неравномерно: в местах опорных стен или колонн требуется дополнительное усиление. Эти участки называются «зонами продавливания».

13.

Если толщина плиты составляет 150 мм или менее, то арматурная сетка укладывается в один слой. При толщине плиты более 150 мм, применяются пространственные арматурные каркасы.

14.

На торцах плиты необходимо применять П-образные хомуты. Длина этих стержней должна превышать 2-кратную толщину плиты. П-образные стержни служат для связывания верхнего и нижнего ряда армирования, а также обеспечивают противодействие крутящим моментам у края плиты и закрепление концов продольной арматуры.

15.

В зонах опоры вертикальных несущих конструкций продольная арматура размещается с уменьшением шага. Например, если основной шаг армирования по ширине плиты составляет 200 мм, то под стенами рекомендуется использовать шаг 100 мм. Это позволит предотвратить излишнее продавливание и возникновение трещин.

16.

Горизонтальные слои рабочей арматуры связываются между собой при помощи хомутов специальной формы.

Арматура какого диаметра необходима для армирования плитного фундамента?

17.

В соответствии с нормативным документом СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», для обеспечения необходимой надежности плитного фундамента, площадь поперечного сечения продольных (рабочих) арматурных элементов в разрезе фундамента должна быть не менее 0,3% от общей площади поперечного сечения фундамента.

18.

Согласно пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», при длине фундамента по одной из сторон более 3 метров минимальный рекомендуемый диаметр арматуры должен составлять не менее 12 мм.

19.

Например, если мы планируем залить фундамент размером 6 х 6 м толщиной 15 см, то его площадь в разрезе будет составлять: 600 х 15 = 9 000 см 2.

Таки образом площадь поперечного сечения рабочей арматуры должна составлять не менее: 9 000 см2 х 0,3% = 27 см2.

Если мы планируем укладывать рабочую арматуру с шагом 20 см, то: 600 см / 20 см = 30, нам понадобиться 30 стержней арматуры или 30 х 2 = 60 стержней для формирования сетки по двум направлениям.

Плошать поперечного сечения 30 стержней арматуры с диаметром 8 мм будет составлять: 30 х 0,503 = 15,09 см2 — недостаточно.

Плошать поперечного сечения 30 стержней арматуры с диаметром 10 мм будет составлять: 30 х 0,785 = 23,55 см2 — недостаточно.

Плошать поперечного сечения 30 стержней арматуры с диаметром 12 мм будет составлять: 30 х 1,313= 39,39 см2 — достаточно.

Для определения поперечной площади прутов арматуры воспользуемся таблицей, приведенной ниже.

 

Плитный фундамент — это тип фундамента, который представляет собой однородную и плоскую жесткую плиту, распределенную под всей площадью здания. Он используется для равномерного распределения нагрузки от сооружения на грунт.