Шаг арматуры в фундаментной плите

Как рассчитать арматуру для монолитного фундамента

Создание монолитного (плитного) фундамента осуществляется с учетом статических и динамических нагрузок, которые ему приходится выдерживать. В основном это нагрузки растягивающие. На основание оказывают давление вес здания, всего того, что находится внутри постройки, колебания, возникающие из-за движения транспорта, ветер и многое другое.

Прочность плитного фундамента зависит не только от качества бетона, использованного при заливке плиты, но и от того, насколько правильно была выбрана арматура, необходимая для придания жесткости всей конструкции.

Особенности и правила выбора арматуры

Главное требование, которое предъявляют к арматуре – способность придать конструкции необходимую жесткость и уберечь от деформации и разрушения. Для создания прочного и надежного фундамента необходим точный расчет арматуры, но прежде всего, для выполнения работ понадобится выбрать именно те пруты, которые помогут сделать основание дома действительно надежным.

Арматура разного диаметра

Приступая к выбору нужно точно знать:

• диаметр арматурного прута;
• материал, из которого изготовлены стержни;
• качества (ребристая или гладкая поверхность).

Все это имеет огромное значение для выполнения качественного армирования. Нужно иметь данные о длине и весе используемой арматуры. Диаметр прута важен для создания конструкции, обладающей определенной жесткостью, требуемой в каждом конкретном случае.

Прежде чем приступить к выполнению работ по строительству дома, необходимо получить точную и достоверную информацию обо всех особенностях грунта. От этого зависит выбор арматуры, расчет и создание схемы армирования плитного фундамента.

От качества материала, использованного для производства арматурных стержней, зависит способ крепления при выполнении армирования.

Если пруты стальные, то соединение возможно и при помощи сварки, и при помощи вязальной проволоки.

Но в тех случаях, когда для армирования используют стержни, созданные из композитных материалов, вязка выполняется проволокой. Значит, прежде чем приступить к началу работ, необходимо определить длину проволоки.

Расчет расхода арматуры при армировании плитного фундамента

Расчет количества арматуры для монолитного фундамента осуществляется на основе общепринятых норм и правил. Все расчеты выполняются в строгом соответствии со СНиП 51-01-2003 и СНиП 3.03.01-87. Учитываются в обязательном порядке и указания ГОСТ Р 52086-2003.

Посмотрите видео, как правильно выбрать арматуру (металлическую или композитную).

Еще до начала работ по армированию необходимо установить:

1. Сколько потребуется стержней и качество их поверхности.
2. Минимальный диаметр прутов, установленных вертикально. Определяется он в соответствии со СНиП.
3. Размер ячейки арматурной сетки. Шаг соответствующий стандартному размеру не должен быть меньше 20 сантиметров.
4. Уровень нахлеста при укладке отдельных кусков арматуры внахлест.
5. Общая длина всей арматуры с учетом нахлеста.
6. Длину проволоки, с помощью которой осуществляется вязка.

В качестве примера можно привести расчет арматуры монолитного основания, размер плиты которого составляет 8х8 м. Для армирования идеально подходит стержень, диаметр которого составляет 10 миллиметров. В некоторых случаях используют для продольного армирования пруты, диаметр которых 14 миллиметров, а для поперечного – 8 мм.

Монолитная арматурная сетка

Что касается правил, в соответствии с которыми выполняется укладка арматуры, то шаг между прутьями арматурной сетки составляет 20 сантиметров. Зная это расстояние и толщину прута можно точно рассчитать количество стержней, необходимых для выполнения работ. Достаточно ширину плиты разделить на ширину шага и прибавить один пруток. В данном случае получится 8:0,2 + 1= 41.

Если в нашем случае длина и ширина плиты равны, то можно для вычисления количества продольных стержней полученное число умножить на 2. В другом случае расчет провести также, воспользовавшись размером длины плиты. Следовательно, 41х2=82 прута.

Необходимо учесть, что при армировании плиты требуется укладка двух слоев арматурной сетки, вязка которой осуществляется вручную, соблюдая неизменный шаг в 20 сантиметров.

Это значит, что выполнив расчет количества прутов для первого слоя, можно полученный результат умножить на 2 и получить общее число. 82х2=164 прута. Чтобы обеспечить связь между слоями сетки, потребуется надежное соединение. Для этого используют специальные крепления. Общая длина составит  164х6=984 метра, так как 164 – это общее количество прутов, а 6 – это стандартная длина одного стержня.

Вязка арматурной сетки выполняется с помощью специальной вязальной проволоки. Сварка способствует разрушению конструкции из-за воздействия коррозии. Для определения количества точек, в которых стержни пересекаются достаточно умножить количество используемых прутов на это же число.41х41=1681. На каждый узел понадобится не менее 30 сантиметров проволоки, значит 1681х30=5043 м проволоки.

Посмотрите видео, как правильно произвести вязку арматуры.

Выбирая арматуру, необходимо учитывать уровень предстоящих нагрузок. Чем выше нагрузки, тем больше толщина плиты и диаметр прута. Максимальное его значение – 16 миллиметров.

Расчет арматуры для плитного фундамента можно произвести самостоятельно. В таких вычислениях учтены и вязка, и укладка, и шаг сетки. Но специализированные организации выполнят подобный расчет с более высокой точностью благодаря ПО, разработанному для проектировщиков.

Источник: http://FundamentAya.ru/dop/raschet/armatury_dlya_monolitnogo_fundamenta.html

Как правильно вязать арматуру для монолитной плиты + схема — Фундаменты от А до Я

В монолитной плите фундамента при эксплуатации наблюдаются сжимающие и растягивающие усилия. Если с первыми бетон легко справляется самостоятельно, то для компенсации растяжения необходимо использовать арматуру.

Этот конструкционный материал повышает прочность растяжения плитного основания в 10 раз.

Причем, стержни необходимо вязать правильно, в соответствии с нормативами СП 52-101, согласно схеме армирования, укладывать сетки в два слоя с минимальным расстоянием 10 см по вертикали, защитным слоем 3 см.

статьи

• 1 Правила армирования плитного фундамента
  • 1.1 Схемы армирования
    • 1.1.1 Проемы
    • 1.1.2 Сопряжение плита/лента
• 2 Какая арматура нужна для плитного фундамента
• 3 Укладка арматуры в плитный фундамент

Правила армирования плитного фундамента

Основные требования для монолитной плиты приведены в СП 50-102, 52-101. В них указано, как правильно располагать и вязать арматурные сетки, какие использовать подставки для обеспечения нижнего защитного слоя. Не допускается применение прутков с отслаивающейся ржавчиной.

Стержни периодического сечения обеспечивают высокую адгезию, вязальная проволока надежнее пластиковых хомутов. Однако начинать армирование следует поэтапно: выбор рациональной схемы, расчет сечения прутков, фиксация каркасов в пространстве с помощью специальных элементов.

Схемы армирования

В рекомендациях СП 63.13330 для ж/б конструкций имеется специальный раздел по изготовлению основных несущих конструкций (10.4). В частности, для плитного фундамента указаны требования:

• арматуру укладывают в двух направлениях (сетка с ячейкой 30 х 30 см максимум), соединяют методом вязки проволокой либо сваркой;
• сетки располагают, как можно ближе к верхней и нижней граням с учетом защитного слоя 3 см;
• П-образными хомутами стержни сеток перевязывают между собой по торцам;
• в местах установки монолитных стен и колонн производится выпуск вертикальных стержней либо анкеровка крючками для усиления плиты;
• под несущими стенами шаг ячейки уменьшается по сравнению с остальной частью плиты;
• допускается разряжение ячейки сетки в центральной части до минимально допустимого процента армирования (0,3%).

Правильно расположить сетки можно с учетом боковых защитных слоев (минимум 4 см между прутком и опалубкой), расположения узлов ввода коммуникаций (актуально для незаглубленных плит).

На практике, для малоэтажных коттеджей используется схема:

• сетка из 6 мм проволоки в верхнем слое;
• аналогичная сетка в нижнем слое;
• усиление ребер УШП или гладкой плиты (толщина 30 см и боле) каркасами по периметру из 10 – 14 мм стержней периодического сечения.

Это обусловлено отсутствием сил пучения при использовании теплой отмостки, кольцевого дренажа вокруг фундамента, заменой грунта нерудными материалами на глубину от 40 см. Рекомендуемый размер ячейки в разряженной части не больше 1,5 от толщины плиты, под стенами 10 х 10 – 20 х 20 см. В отсутствие подбетонки нижний защитный слой увеличивается до 5 – 7 см.

Проемы

В незаглубленных плитах невозможно обойтись без проемов в монолитной конструкции для ввода инженерных систем. Данный вопрос весьма слабо описан в специальной литературе. Индивидуальному застройщику следует ориентироваться на руководство по проектированию ж/б зданий:

• вырезание отверстий в сварных сетках с загибом стержней вверх;
• окаймление проемов больше 30 см диагонально расположенными к ячейкам сетки прутками 10 – 14 мм;
• не требуется усиление периметра отверстий меньше 15 см.

В плитах глубокого заложения узлы ввода коммуникаций отсутствуют по умолчанию. Для повышения ремонтопригодности инженерных систем канализацию и водопровод запускают через стены подвала.

Сопряжение плита/лента

Правильно смонтировать прутки арматуры в опалубке заглубленного плитного фундамента с подвалом можно с учетом условий:

• стены на заглубленной плите запрещено размещать вплотную к ее краям, минимальный отступ по периметру равен толщине ленты фундамента (от 10 до 40 см);
• схема анкеровки узла сопряжения ленты и монолитной стены подвала имеет несколько вариантов.

Выпуски арматуры в плите под стены.

Например, из плиты можно выпустить вверх П-образный хомут, расстояние между стержнями которого соответствует размеру каркаса ленты, чтобы связать впоследствии две этих конструкции. Кроме того, можно привязать к нижней и верхней сетке плиты изогнутые под прямым углом прутки, выпустить их на 40 – 60 см наружу аналогично предыдущему варианту.

Если в проекте отсутствует жесткая связь ленты и стены с плитой глубокого залегания, в этих местах сетки усиливаются П-образными хомутами во избежание продавливания.

Какая арматура нужна для плитного фундамента

Любой пруток, использующийся в каркасе фундамента, должен соответствовать требованиям ГОСТ 5781 от 1982 года. Однако у арматуры, как и у большинства конструкционных материалов, существует классификация:

• AIII – соответствует маркировке A400, имеет переменное сечение, в народе именуется «рифленкой»;
• AII – соответствует действующему классу A300, сечение периодическое, разряженное;
• AI – новая маркировка A240, профиль гладкий.

Для фундамента используют арматуру A400 (AIII), имеет серповидный профиль.

Стержни класса A500С (для сварных сеток, каркасов) либо A500 стоят дороже, индивидуальными строителями используются редко. Их делают из легированных сталей, в отличие от обычной арматуры первых трех классов, для которой применяются 32Г2Рпс, 25Г2С либо 35ГС стали.

Рекомендуем: Какая арматура нужна для фундамента.

Ввиду сложности расчетов и небольших габаритов зданий в малоэтажном строительстве рекомендуется упрощенная схема. Две сетки на расстоянии 10 см по вертикали минимум с одинаковыми ячейками.

Если застройщик хочет сэкономить на заливке плиты, расчет следует заказать специалистам, которые сделают расчет минимально необходимого армирования, применят тонкую арматуру в центре фундамента, усилят периметр, места прохождения внутренних стен.

Если размеры фундамента больше 3 м по любой стороне плиты, рекомендуется использовать прутки минимум 12 мм. Для определения минимально возможного сечения применяется методика:

• расчет сечения плиты – длина, умноженная на толщину (например, 6 м х 0,3 м);
• вычисление минимально допустимой площади прутка в сечении – предыдущая цифра делится на процент армирования минимальный (0,3% для бетона В20, 0,15% для марки В22,5, 0.1% для марки В15), для этого примера 1,8 м²/0,15 = 27 см²;
• расчет площади арматуры в каждом ряду – полученный результат делится пополам (в примере 27/2 = 13,5 см²);
• определение минимально допустимого сечения прутка в зависимости от шага сетки (13,5 см²/ 31 стержень через 20 см для плиты длиной 6 м = 0,42 см²;

В ГОСТ 5781 имеется таблица сортаментов с сечениями арматуры разного диаметра. Например, для диаметров прутка 14 мм, 12 мм, 10 мм это значение составит 1,54 см², 1,13 см², 0,785 см², соответственно. Таким образом, даже 10 мм арматура обеспечивает вдвое большее значение процента армирования в сравнении с минимальным. Вязка производится в пятне застройки после раскладки порядно.

Шаблон для укладки арматуры.

Затем необходимо правильно подсчитать общее количество сортамента металлопроката каждого диаметра. Стержни продаются 11,7 м длины, нахлест при продольной анкеровке составляет 40 – 60 см.

Длина заготовки для каждого П-образного хомута равна 5 размерам толщины плиты, их количество совпадает с общим числом продольных, поперечных прутков в одной сетке.

Пересчитать длину в килограммы можно по таблицам из того же ГОСТ, однако на каждом строительном рынке имеются аналогичные таблицы перевода.

Верхняя сетка укладывается на подставки, самыми популярными в частном строительстве являются:

• паук – П-образный хомут с изогнутыми в противоположных направлениях лапками;
• поддерживающий каркас – изогнутая под прямым углом решетка.

Длина каждой из них рассчитывается индивидуально с учетом 2 шт./м².

Паук из арматуры диаметром 8 мм, такие элементы необходимо изготовить заранее для укладки верхней сетки.

Укладка арматуры в плитный фундамент

Типовая карта ТТК на монтаж арматуры в опалубку плиты фундамента предусматривает последовательность действий:

• контроль опалубки – линейные размеры, соответствие осям стен;
• первый ряд нижней сетки – полимерные фиксаторы для нижнего защитного слоя размещаются на подбетонке, производится раскладка в их гнезда продольных стержней (наращиваются по длине с нахлестом 40 см при необходимости);
• второй ряд – на стержни укладываются трапы, сдвигаемые по мере необходимости, последовательно раскладываются поперечные прутки с проектным шагом сетки;
• вязка – в местах пересечения арматура связывается (реже приваривается);
• подставки – имеют несколько названий (паук, лягушка, столик, поддерживающий каркас), конструкций, привязываются к нижней сетке в шахматном порядке;
• верхняя сетка – изготавливается аналогичным образом либо укладываются связанные в пятне застройки карты крупного формата;
• вязка П-образных хомутов по торцам плиты;
• под несущими стенами шаг сетки уменьшается в 1,5-2 раза.

Продольный нахлест не менее 50-ти диаметров арматуры.

В зависимости от конструкции плиты фундамента (гладкая, с лентой, боковыми стенами) на последнем этапе монтируются вертикальные прутки для связки с конструкциями, которые будут бетонироваться на ее поверхности.

Это L-образные или П-образные хомуты с проектными размерами. При самостоятельном изгибании прутков запрещено использовать нагрев металла во избежание изменения структуры.

Все элементы плитного фундамента должны выгибаться в кондукторах, обоймах или ручными трубогибами.

С торцов плита армируется П-образными хомутами.

Для обеспечения бокового защитного слоя могут применяться пластиковые подставки различных форм. Это необходимо для предотвращения случайного сдвига каркаса в момент укладки бетона, хождения по трапам рабочих.

Вязка арматуры производится несколькими способами:

• ручной крючок – стандартная скрутка;
• механизированный крюк – имеет спиральную рукоятку, повышает производительность вязки вдвое;
• пистолет для вязки арматуры – стоит дорого, чаще применяется профессиональными бригадами на больших объёмах.

Специальный пластиковый стакан обеспечивает защитный слой.

Специалисты часто замачивают арматуру для повышения адгезии с бетоном. В нормативах СП запрещена исключительно отслаивающаяся ржавчина, о свежем налете коррозии сведений не имеется. Например, в ACI-318 этот пункт выделен особо, ржавая арматура допускается внутри бетона.

В приведенном руководстве рассмотрены ключевые моменты армирования плитных фундаментов. Это позволит индивидуальному застройщику реализовать проект самостоятельно для сокращения бюджета строительства.

Рекомендуем прочитать: Плитный фундамент своими руками.

Источник: http://fundament.my1.ru/news/kak_pravilno_vjazat_armaturu_dlja_monolitnoj_plity_skhema/2017-01-24-55

Если в фундаментной плите слишком большая верхняя арматура?

Бывает такая ситуация: принимаешь решение сделать под домом фундаментную плиту, выполняешь расчет в программном комплексе и обнаруживаешь странное явление: чрезмерную верхнюю арматуру в плите, прямо вот очень большую. Давайте рассмотрим на примере, откуда у этого явления ноги растут.

На рисунке показан результат расчета (верхнее армирование вдоль оси Х) обыкновенной фундаментной плиты с монолитными стенами по периметру (стены с плитой жестко связаны). Как видите, верхняя арматура достигла диаметра 18 мм с шагом 200 мм. Внушительно для небольшой плиты в частном доме.

В чем же причина такого явления?

На рисунке выше у нас показана наша плита со стенками, на которые будут опираться стены дома. И мы выделим фрагмент (полосу), чтобы рассмотреть работу плиты повнимательней.

Что покажут нам перемещения плиты и изгибающий момент в ней?

Под стенами плита просела больше, а средняя часть ее выгнулась дугой. Это и понятно: по краям стены задавливают плиту в низ, но снизу на нее действует отпор грунта (грунт-то сопротивляется попытке его смять).

И этот отпор под интенсивной нагрузкой от стен поддается больше (плита по краям проседает), а вот в центре плиты нет никакой особой нагрузки, и грунт удерживает плиту от значительных осадок (плита в центре проседает меньше).

В итоге мы видим изгиб плиты, что и подтверждает эпюра изгибающих моментов: на нижнем рисунке синим показана часть плиты, в которой верхняя зона вышла растянутой, а значит в ней мы получим всплеск верхней арматуры:

Как видите, так и вышло: двадцатка с шагом двести. И что делать?

Конечно, можно авторитетно заявить, что для фундамента двадцатка – это не арматура, и, размахивая расчетом перед лицом заказчика, настоять на таком армировании.

А можно и сэкономить, да и конструкцию разгрузить.

Давайте чисто ради эксперимента вырежем в нашей плите ту зону, которая оказалась переармированной.

Упс, мы получили ленточный фундамент… Но давайте все-таки посмотрим, как изменилась его работа.

Осадки фундамента:

Если сравнить сплошную плиту и плиту с вырезом, то у второй осадка несколько возросла. И это логично, ведь чем больше площадь плиты, тем меньше осадка. Этот фактор нужно отслеживать, делая вырезы в плите: если осадка осталась в пределах допустимой, значит все в порядке.

Расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента:

Расчетное сопротивление, как и осадки, тоже выросли – оно ведь тоже зависит от площади фундамента. Я специально не вдаюсь в численные значения в этой статье – в каждой ситуации будут свои цифры.

Главное понимать – уменьшая площадь фундамента, мы должны проверить, а не увеличилось ли расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента настолько, что вышло за пределы допустимого.

Если не вышло, значит все в порядке.

Изгибающие моменты в фундаментной плите:

А вот здесь разница очень ощутима. Если в сплошной плите максимумы изгибающих моментов достигают +3,99 тм и -7,92 тм, то в плите с вырезом они снизились до +1,91 тм. Естественно, это благоприятно скажется на армировании плиты. Верхняя арматура не нужна (отрицательный момент отсутствует), а нижняя будет намного меньше.

Арматура в фундаментной плите:

На рисунке выше показана верхняя арматура. С d18 она упала до d8. Впечатляет. Давайте посмотрим нижнюю.

Тоже была двадцатка, стала десятка. Впечатляет.

Выводы. Если в фундаментной плите по расчету получается завышенная верхняя арматура, можно снять напряжение, просто вырезав отверстие в плите. При этом армирование плиты резко снизится, т.к. расчетная схема изменится к лучшему. Но при этом следует отслеживать осадки и расчетное сопротивление грунта под подошвой – они вырастут.

В каких случаях следует ожидать скачка верхней арматуры в плите?

1. При значительных нагрузках от стен – чем больше нагрузка, тем больше выгнется плита.
2. При больших расстояниях между стенами – чем больше пролеты фундаментной плиты, тем больше будет верхняя арматура.

Что делать, если нужна все-таки сплошная фундаментная плита под зданием?

Если наличие цельной плиты принципиально, нужно делать цельную плиту. Я призываю просто каждый раз взвешивать: а действительно ли нужна именно сплошная плита? Для размышления предлагаю вам такой вариант:

Мы вырезаем в плите отверстие, при этом добиваемся значительной экономии в армировании. А внутри заполняем отверстие фундаментной плитой, которая несет лишь саму себя плюс нагрузку от первого этажа.

Эта внутренняя плита может быть и из бетона попроще, да и армирование ее конструктивно. А между плитами можно устроить водонепроницаемый деформационный шов.

Единственное неудобство такого решения – нужно просчитать осадки обеих плит и проанализировать, не приведет ли разность осадок к каким-то некомфортным последствиям.

Напоследок хочу сказать, что в примере я приводила самую простую фундаментную плиту. Вырезая прямоугольник из нее, мы по сути получали ленточный фундамент. Но не всегда  бывают такие простые ситуации, и не всегда мы получаем в результате ленту.

Иногда отверстия приходится вырезать лишь в части пролетов плиты (обычно в бОльших пролетах), иногда быть вырезанными просятся плиты, на которые опираются колонны… Нужно просто помнить, что есть такое решение.

Сделать отверстие – это не всегда ухудшить работу плиты.

Кстати, как думаете, если в плите перекрытия, опирающейся по четырем сторонам, вырезать отверстие в центре, лучше она будет себя чувствовать или хуже? А как насчет многопролетной плиты, опирающейся на сетку колонн?

Творческих вам задач!

Источник: http://svoydom.net.ua/esli-v-fundamentnoj-plite-slishkom-bolshaya-verkhnyaya-armatura.html