Как вязать арматуру монолитной плиты

Монолитная плита фундамента подвержена высоким нагрузкам. Значительно снизить их и повысить устойчивость здания помогает армирование.

Статья даст подробное описание, что такое армирование плиты фундамента. Дополнительно будет дано описание выбора необходимой арматуры, расчет ее количества, схема армирования и инструкция по монтажу, вязке прутьев.

Назначение

Армирование монолитной плиты имеет большое значение. Простой бетон не в состоянии выдержать нагрузки, которые возникают при растяжении и сдавливании конструкции. Все эти нагрузки возникают во время подвижек грунтов, просадки готового сооружения и от веса самой постройки.

Армирование монолитной плиты перед заливкой фундамента помогает снизить все возможные возникающие нагрузки. Наличие арматуры в монолитной плите, даже при повреждении бетона, удерживает его на месте и не позволяют ему расползаться.

Разновидности

При постройке зданий может использоваться 2 основных типа монолитного фундамента:

1. Плита. Этот тип предполагает укладку или заливку нескольких железобетонных плит. Готовая плита может использоваться в качестве фундамента или перекрытия.
2. Монолит. Представляет собой одну целую плиту под всей площадью здания. В отличие от плиточного типа, обладает более высокими прочностными характеристиками из-за того, что отсутствуют стыки. Такой вариант не используется для перекрытий.

Оба этих варианта объединяет наличие армирующего каркаса, который принимает на себя практически всю основную нагрузку. Бетон в свою очередь защищает каркас от воздействия влаги, улучшая антикоррозийные свойства арматуры.

Для плитного фундамента характерны 2 типа поверхности:

1. Наличие рельефа с одной или двух сторон. Рифленая нижняя поверхность улучшает сцепление основания с почвой, снижая возможные подвижки плиты. Рифление внешней стороны используется только для будущей облицовки пола.
2. Гладкая. Такой тип подходит для бетонной плиты под фундамент. Кроме того такую конструкцию используют для монтажа стен. В плитах могут присутствовать специальные борозды для прокладки различных коммуникаций и кабелей.

Армирование плитного фундамента можно выполнить самостоятельно. Главное знать — как правильно выбирать арматурные стержни, изучить технику их укладки и связки.

Подбор арматуры

Арматурные стержни это основа каркаса под фундамент. Далее будет дано описание — какая арматура нужна для создания прочного и качественного каркаса.

В качестве арматуры для монолитной плиты используется:

• Класс «АIII» — является аналогом марок «А400» или «А500». Данный класс отличается малым сечением с широким разбегом ребер рифления.
• Класс «АII», аналог арматуры «А300». Разряженная рельефная поверхность отличительная особенность такой арматуры. Большой промежуток между ребрами плохо удерживает бетон при его подвижках. Такая модель стержней может использоваться в качестве усиления или для вертикальной фиксации каркаса.
• Класс «АI» — аналог марки «А240». Относится к классу штанг из-за своей гладкой поверхности.
• «А500» — запрещена для сваривания. Такие стержни используются при производстве усиливающих хомутов.
• «А500С» — подходит для сваривания или связывания каркасов под фундамент.

Класс арматуры в плите повлияет на монтаж и последующую устойчивость всей конструкции. Очень важно выбрать правильное сечение стержней арматуры. Правильно подобранный диаметр арматуры повысит устойчивость основания ко всем возникающим нагрузкам. Для точного выбора арматуры необходимо учесть, какой площади будет сама плита:

• Если одна сторона фундамента имеет длину не более 3 метров, то подойдет стержень сечением 1 см.
• Если длина одной стороны превышает 3 метра, то подбираются прутья сечением 12 мм.

Каркас под монолитную плиту можно собрать из стержней 12–16 мм. При выборе стоит учесть количество этажей и общую площадь плиты. Для больших площадей используется арматура до 40 мм в диаметре.

Расчет количества стержней

В монолитной плите фундамента используется двусторонняя сетка, которая состоит из нижней и верхней частей. При расчете количества арматуры нужно обязательно учитывать этот факт. Расчет количества арматуры проводится следующим образом:

1. Учитывается общая площадь плиты. При стандартной длине арматуры 6 м расчет должен делаться с учетом того, что надо будет в дальнейшем изгибать стержни по краям.
2. Учитывается размер ячейки. Для каркасов 3х3 метра ячейка должна иметь размер 40х40 см. Чем больше площадь основания, тем меньше будет размер самой ячейки. Если плита имеет площадь более 6х6 метров, то размер ячейки составляет в этом случае 20х20 см.
3. Схема армирования плиты предполагает нахлест стержней в районе стен. Длина нахлеста может составлять от 40 до 60 см.
4. Также учитывается количество сторон каркаса. Всего их должно быть две — верхняя и нижняя. Допустим монтаж всего одной решетки, однако такой вариант допустим только при проектировании небольших и легких построек.
5. Плита также имеет П-образные сочленения, которые увеличивают устойчивость и жесткость конструкции. Если толщина плиты 30 см, то «лапка» должна иметь размер 20 см и ширину 40 см для опорных стоек. При таких размерах общая длина лапки составляет 106 см.

Далее необходимо использовать формулу для расчета общего количества стержней:

Например, надо рассчитать количество и вес всех арматурных прутьев для плиты размером 5х5 метров и сечением ячейки 20 см.

Делаем общий расчет количества следующим образом:

1. 5/0.2 + 1 = 26 продольных стержней.
2. Полученное значение необходимо увеличить в 2 раза за счет равного количества продольных и поперечных стержней. Получаем 26 х 2 = 52 стержня. Это общее количество прутьев, необходимых для сборки одной сетки каркаса.
3. Таких сеток всего 2. Значит 52 умножаем на 2 и получаем 104 стержня для двух сеток.
4. При длине одного стержня 6 м общая длина всех стержней составляет 104 х 6 = 624 метра.
5. Далее рассчитывается количество точек пересечения. Для этого надо количество продольных стержней возвести в квадрат. Получаем 26 х 26 = 676.
6. Схема армирования бетонной монолитной плиты предполагает наличие защитного слоя. Поэтому при креплении каркаса учитывается высота защитного слоя и длина самого крепления. Например, при ячейке 20 см это составит 0.2 х 676 = 135.2 метров арматуры для точек крепления. Округляем до 136 метров. Далее рассчитывается общий метраж арматурных прутьев для каркаса. Он будет равен 624 + 136 = 760 метров. Это и есть общее длина всех стержней, необходимых для вязки арматуры в каркас. Также нужно учесть выпуски из фундаментной плиты.
7. Один стержень длиной 6 метров имеет примерный вес 0.6 кг. Отсюда следует, что общий вес арматуры составит 760 х 0.6 = 501.6 килограмм.

Далее требуется выполнить примерный расчет количества вязальной проволоки. Важно, чтобы толщина проволоки была не менее 1.4 мм. Вязка арматуры бетонной монолитной плиты осуществляется обожженным стальным прокатом. Расчет осуществляется следующим образом:

1. Стандартный кусок проволоки имеет длину 30 см.
2. Раннее при расчете количества арматуры было определено 676 точек пересечения. Это означает, что все эти точки должны быть связаны 2 раза (в верхней и нижней части каркаса). Значит 0.3 х 676 х 2 = 405.6 метров. Округляем полученное число до 406.
3. Далее необходимо учесть возможное повреждение части проволоки в момент затяжки. Для этого стоит увеличить метраж на 15%. Поэтому 406 х 15 / 100 = 60.9 метров длина запаса. Округляем до 61. После этого 406 + 61 = 467 метров общая длина проволоки для каркаса размером 5х5 метра.
4. 1 метр проволоки толщиной 1.4 мм весит 12.1 грамма. Общий вес проволоки составит 467 х 0.12 = 56 кг.

Ниже представлена таблица, по которой можно определить вес проволоки и ее метраж в зависимости от толщины:

Схема армирования

Армируют железобетонную плиту неравномерно. Там где плита упирается в стену или колонну, потребуется дополнительное усиление. Эти места называют зоной продавливания. В таких местах арматуру укладывают в один слой, если плита имеет толщину не более 15 см. В том случае, когда толщина плиты составляет более 15 см, то ее армируют с помощью каркаса. О том, как правильно армировать монолитную плиту с помощью каркаса, будет рассказано далее в статье.

Схема армирования бетонной фундаментной плиты предполагает монтаж каркаса в два слоя. Нижняя часть является несущей, именно на нее действуют растягивающие нагрузки. Верхний слой принимает на себя нагрузки от стен и перекрытий.

Каркас плиты представляет собой сетку из арматурных стержней. Таких сеток всего две, они укладываются параллельно друг другу на расстоянии не более 20 см. Когда делается армирование плитного фундамента, учитывается схема расположения каждого элемента каркаса.

Армировать плиту надо будет с помощью следующей пошаговой инструкции:

1. Сначала параллельно раскладывают арматуру в месте заливки фундамента. Прутья укладывают на специальные подложки высотой до 5 см. Это позволяет учесть толщину будущего защитного слоя. Так же используется ранее рассчитанный шаг арматуры. Для зданий высотой в 1 этаж и общей площадью плиты 20 кв. м допустим шаг 30х30 см. Применяемое правило — чем выше нагрузка на плиту, тем меньше должно быть расстояние между прутьями каркаса.
2. Армирование так же предполагает усиление по краям. Поэтому каждая арматура должна иметь изгиб 90 градусов на концах. Длина изгиба должна составлять от 40 до 50 см. При изгибе значительно уменьшается длина самих стержней, поэтому разрешается использование П-образных хомутов для скрепления 2 решеток и усиления краев плиты. Если плита будет в сопряжена со стеной, учитываются удерживающие выпуски. Они могут быть как прямыми, так и изогнутыми под углом 90 градусов.
3. После раскладки всей арматуры, укладываются поперечные армирующие прутья. Их нужно уложить с учетом величины шага. Поперечная арматура также должна иметь изгиб по краям для формирования хомутов. Поперечное армирование фундаментной плиты предполагает значительное уменьшение шага прутьев в тех местах, где прилегают несущие стены и края самого каркаса.
4. Все уложенные стержни скрепляются между собой в местах пересечений друг с другом. Делается это при помощи проволоки.
5. Следующий шаг армирования — установка П-образных хомутов. Они монтируются по всему периметру каркаса и соединяются с прутьями нижней сетки.
6. Последним шагом будет усиление углов плиты. Оно выполняется с помощью крепления двух П-образных хомутов по краям угла и одного в центре.
7. По такой же схеме выполняется сборка второй (верхней) решетки. Обе половины каркаса скрепляются между собой проволокой в местах всех пересечений и соприкосновений.

Схема армирования кроме того предполагает дополнительное усиление по центру и в местах сопряжения с несущими стенами. Усиление таких мест так же производится арматурой. Прутья длиной до 0.5 м укладываются через каждые 50 см на нижнюю и верхнюю сетку по всей площади каркаса, а так же по краям. Такое усиление позволяет значительно снизить нагрузку продавливанием как в центре, так и по краям.

Процесс сборки

Сборка каркаса монолитной плиты фундамента выполняется непосредственно в подготовленном котловане или отдельно. Алгоритм армирования плиты фундамента будет следующим:

1. Песчано-гравийную подушку покрыть слоем бетона толщиной до 10 см. Он необходим для выравнивания поверхности плиты по горизонту и усиления мест соприкосновения самой нижней части с грунтом.
2. На бетонный слой потом надо нанести гидроизоляцию. Она используется для защиты будущей плиты от влаги.
3. На поверхность созданного слоя необходимо установить подставки, которые обеспечат зазор для заливки бетона толщиной 5 см. Расстояние между подставками должно составлять не более 50 см. Увеличение этого расстояния приведет к провисанию стержней и сокращению нижнего защитного слоя бетона.
4. Укладка арматуры в плитный фундамент (нижняя сетка) делается строго по ранее установленным подставкам. При этом учитывается рассчитанный шаг прутьев. Это расстояние отвечает за размер будущей ячейки. Также нижняя арматура укладывается с учетом сужения в районе краев и сопряжения с несущими стенами. Раскладка выполняется из уже согнутых по краям стержней.
5. После монтажа нижних прутьев, выполняется установка верхних поперечных стержней. Их так же стоит укладывать с учетом ранее определенного размера ячейки, изгиба по краям, сужения в районе примыкания стен.
6. Все уложенные стержни необходимо связать в прочную сетку.
7. Далее выполняется усиление по краям и углам. В качестве усилителей выступают П-образные хомуты. Их связывают с концами каждой уложенной арматуры, формируя окончательное усиление нижней части каркаса.
8. На заключительном этапе проводится закрепление сетки. Оно выполняется при помощи арматуры, вбитой строго вертикально в грунт. Длина таких стержней не должна быть менее 40 см. Длина прутьев подбирается с учетом высоты всего каркаса. Например, при высоте всей сетки 20 см, стержни должны быть забиты в грунт на глубину 20–30 см. Вертикальное усиление проводится по центру, углам и краям каркаса. Расстояние между стержнями в районе углов не более 50 см. Вбивается по три стержня, что значительно увеличивает устойчивость всей плиты и предотвращает ее искривление.
9. После окончания монтажа нижней части, приступают к монтажу верхней части сетки. Обе части скрепляются между собой в местах стыков и пересечений.

При сборке плитного каркаса надо учитывать возможный прогиб в центре и по краям. После окончания сборки необходимо усилить конструкцию дополнительными стержнями.

Делается это следующим образом:

1. Арматура длиной 50–70 см накладывается на угол и связывается с верхней сеткой.
2. Следующий стержень нужно укладывать в том же направлении, но с разрывом 30–50 см. После укладки стержней по всей длине одного края, нужно приступить к укладке следующего пролета. Расположение нового пролета относительно предыдущего составляет примерно 50–70 см.

Подобное усиление особенно эффективно выдерживает прогибающую нагрузку по центру плиты. Этот метод используется при обустройстве плит длиной более 5 метров.

Вязка

Рассмотрим в данном разделе, как правильно вязать арматуру для монолитного основания. Вязка арматуры для монолитной плиты фундамента делается с соблюдением определенных правил и требований, о которых будет рассказано ниже.

Связывать арматуру можно с помощью:

1. Ручного метода. В этом случае вяжем прутья, используя специальные крючки или обычные плоскогубцы.
2. Механического способа. Предполагает использование крючка со спиральной рукояткой и дрели. Такой метод считается довольно эффективным.
3. Специального пистолета. Применяется строительными бригадами при монтаже сеток большой площади. Связанная таким способом арматура прослужит довольно долго, если при вязке соблюдаются все необходимые требования.

Далее будет дано описание, как вязать арматуру для монолитного фундамента с использованием крючка:

1. Порезать моток обожженной стальной проволоки на куски длиной 20–30 см. Строительными нормами запрещается использование ржавой проволоки, но прописывается ее замачивание перед использованием. Предполагается, что мокрая или немного «рыжая» проволока будет иметь большую агдезию с залитым бетоном.
2. Куски нарезанной проволоки необходимо согнуть пополам. Каждый кусок укладывается в местах пересечений прутьев.
3. Проволоку подвести снизу под стык и немного согнуть.
4. Крючок вставить в проволочную петлю и небольшим вращением зацепить оба конца проволоки. Потом надо слегка провернуть его, чтобы получился небольшой сгиб.
5. По часовой стрелке начать проворачивать крючок, закручивая проволоку. Нужно строго соблюдать давление закручивания. После полной стяжки допускается фиксация 1 оборотом.
6. Загнуть оставшиеся концы проволоки под нижний край стыка или обрезать.

Ручная вязка при помощи плоскогубцев — это простое скручивание двух загнутых частей проволоки. При этом потребуется больше времени и наличие определенной сноровки.

Механизированный способ вязки предполагает использование дрели со вставленным в ее обойму крючком. Техника используется такая же, но связывание будет проводиться при этом намного быстрее. Связывание при помощи пистолета предполагает применение уже готового материала в кассетах. Необходимо просто обхватить место стыка концом инструмента и нажать на рычаг.

Устройство быстро осуществит связывание, с последующей обрезкой излишков. Вязать арматуру для фундамента лучше обожженной стальной проволокой. Сечение проволоки должно составлять 0.8–1.4 мм. Очень важно чтобы материал легко гнулся, не обламывался, на нем отсутствовала ржавчина и деформация.

Общие рекомендации

При проектировании и монтаже каркаса для плиты фундамента, необходимо соблюдать ряд норм и требований. Общие рекомендации следующие:

1. Надо учитывать, что использование сварки для соединения стержней запрещено.
2. Места соединений должны иметь длину не менее 25 см и зафиксированы с помощью проволоки в 3–5 местах.
3. Чертеж каркаса, на момент проектирования, должен учитывать все места наибольшей нагрузки и включать дополнительное усиление таких точек.
4. Укладывать арматуру рекомендуется делать только в тех местах, которые заранее подготовлены для этого. Площадка должна быть расчищена, углублена и иметь защитный бетонный пояс толщиной до 5 см.
5. В местах примыкания стены, фундамент усиливается за счет дополнительной арматуры или хомутов.
6. Нижнюю сетку лучше формировать из арматуры большого диаметра.
7. Запрещается сгибать стержни при помощи нагрева или использовать сваренные куски. Сгибание проводится только при помощи специальных механизмов (трубогибов) или иного оборудования.

Также запрещается усиление каркаса при помощи незакрепленных материалов. Например, нормами СП 52–101 установлен запрет на усиление кусками строительного мусора на момент заливки каркаса бетоном.

Заключение

В статье были рассмотрены правила и методы правильного армирования монолитной плиты. Кроме того была рассказано, как правильно вязать арматуру при монтаже конструкции и какие схемы армирования каркаса применяются в настоящее время. С помощью приведенных инструкций вы всегда сможете правильно подобрать и рассчитать необходимое количество всех материалов. Правильная сборка каркаса позволит создать монолитную плиту фундамента, защищенную от негативных факторов и способную выдержать все возникающие нагрузки.