Как осуществляется армирование колонн?

Фундаментное основание представляет собой опору любого объекта, от прочности которой зависят эксплуатационные его сроки. Армирование фундаментной плиты стальными прутьями считается самым простым и эффективным вариантом увеличения периода службы фундамента. Большой популярностью данная технология пользуется при устройстве монолитных конструкций, подверженных значительным изгибающим воздействиям, которые легко способны разрушить простой бетон, не имеющий металлической каркасной основы.

Необходимость армирования

Арматурный каркас – необходимый элемент плиты. Некоторые строители не выполняют эту работу, полагая, что бетонная конструкция способна самостоятельно сопротивляться нагрузочным воздействиям. Чтобы точно знать, для чего требуется армирование плитного фундамента, нужно изучить проблемные вопросы, решаемые данным элементом:

• каркасная основа придает фундаменту дополнительную прочность, позволяющую выдерживать большие нагрузки по сравнению с обычными цементными плитами;
• простой бетон способен противостоять сжатиям, но изгибы выдерживает плохо. Стальные арматурные прутья не дают плите согнуться от неравномерной нагрузки, что понижает риски частичной усадки сооружения;
• армирование плиты фундамента не позволяет ей поддаваться деформированию в процессе вспучивания и движения почвенного состава. Следует заметить, что усиленное фундаментное основание не боится резких смен температурного режима и воздействия грунтовой влаги.

Арматурный каркас увеличивает срок службы не только фундамента, но и всего объекта. Изготовление каркасов регламентировано СНИП, в котором указаны основные требования и размеры прутьев.

Основные схемы армирования

При выполнении усиления плитной фундаментной основы схема армирования составляется в строгом соответствии с технологиями.

Если возникает необходимость, данная схема может предполагать неравномерное распределение стержней. Места, в которых намечается установка несущих межкомнатных перегородок и колонн (зоны продавливаний), подлежат дополнительному усилению.

Арматура закладывается одним слоем, если толщина плиты не превышает пятнадцати сантиметров. В остальных случаях рекомендуется устраивать арматурный каркас.

Расчеты под плитно-свайный фундамент выполняются отдельно, при этом учитывается расположение свайных опор и материал, из которого они изготавливаются. В каждом из случаев армирования плит чертеж составляется по предварительным расчетным данным.

Параметры плит

На конкретном примере предлагаем рассмотреть основные узлы фундаментной конструкции. Представьте перед собой сетку с одинаковыми ячейками и постоянным шагом между стержнями арматуры. По расчетным данным нагрузки, интервал между прутьями должен составлять от двадцати до сорока сантиметров.

Как следует из правил строительных норм, шаг между прутьями не должен превысить толщину основы в полтора раза.

Чаще всего арматура укладывается двумя рядами, совместные действия которых обеспечиваются вертикальными стержнями. Отступ между стержнями должен быть равен шагу основной металлической конструкции. Армирование на торцах плиты выполняется хомутами П-образной формы, минимальная длина их равняется двум параметрам толщины основы.

Стержневой обвязкой должны быть охвачены все ряды, чтобы обеспечивалась надежность восприятия крутящего момента на краях фундамента, и была возможность анкеровать концы продольных стержней.

Весь каркас утапливается в бетонной смеси на два – три сантиметра с каждой стороны. Если это условие не соблюдено, ускоряется процесс появления коррозии металла, вызывающий разрушение основания.

Зоны продавливаний

В опорных точках вертикальных конструкций выполняется раскладка прутков с уменьшенным шагом армирования. Если по всей ширине фундаментной плиты стержни выкладываются с шагом в двадцать сантиметров, то в местах размещения перегородок рекомендуется это расстояние сократить до десяти. Это позволит предупредить появление трещин и продавливаний.

Если место сопряжения приходится на монолитную стену подвального помещения, закладка выполняется на глубину, соответствующую высоте строящегося помещения. В этом случае выполняется привязка оснований к стенам.

При армировании монолитного фундамента следует выполнять совместную обвязку каркасных элементов плит и стен. При бетонировании основания необходимо оставлять части вертикально размещенных стержней, в дальнейшем выполняющих роль связующих звеньев. Такие концы запускаются в основу, края загибаются на уровне двух размеров высоты плиты, затем выполняется привязка к главному каркасу.

Описание схем армирования

Армирование по ширине плиты

Чаще всего армирование плитного фундамента осуществляется по основной ширине плиты с помощью сетки с одинаковым размером ячейки. При расчете шага сетки учитывается размер фундамента и величина нагрузки, которую он на себя примет после возведения здания. Допускается использование прутков различного диаметра, при этом более толстые стержни укладываются под низ конструкции. Армирование по основной ширине рекомендуется задействовать для нижней части плиты, чтобы распределить нагрузку по всей площади.

В торцевых частях укладываются стержни П-образной формы, связывающие нижний и верхний армирующий шар в единое целое. Данные элементы дополнительно укрепляют конструкцию, компенсируя разрушительное воздействие крутящих моментов.

Создание перекрытия по профнастилу

Интересная технология, позволяющая создавать перекрытия с высокой несущей способностью. Для работы подходят профилированные листы Н-60/Н-75. Листы монтируются таким образом, чтобы после заливки внизу получились ребра. Армирующая сетка устанавливается поверх листа на расстоянии 150 мм. В ребрах устанавливается пруток диаметром 12-14 мм, для монтажа стержней следует использовать фиксаторы из пластика.

Сплошная плита

Данная технология используется, если необходимо создать плитный фундамент или пролет толщиной не более 200 мм. Каркас состоит из двух сеток, расположенных в параллельных плоскостях. Для монтажа сеток подойдут прутки диаметром 10 мм. В середине конструкции в нижней сетке устанавливаются дополнительные усиливающие элементы длиной от 40 см. Периодичность установки усиливающих элементов должен быть равен шагу основной сетки.

Точки опоры плиты необходимо оснастить дополнительным армированием, установив его в верхней части конструкции. Торцы сетки также скрепляются П-образными элементами объединения сегментов.

Выбор материала для армирования

В строительстве применяется арматура трех типов:

• А 240 – с гладкой поверхностью. Ей выполняется армирование в вертикальных плоскостях. На усиление монолитных плит не используется;
• А 300 – диаметр равен десяти – двенадцати миллиметрам. На прутах имеются насечки в виде колец;
• А 400 – стрежни с серпообразным профилем. Рабочий диаметр увеличен, отлично подходит для армирования толстых фундаментных плит.

До выполнения армирования следует определить оптимальное сечение металлических прутьев. Арматурная сетка составляется из пары слоев, элементы ее располагаются под прямыми углами по направлению друг к другу. Низ и верх соединены хомутами.

Уточнив толщину бетона, можно определить диаметр арматуры, проходящей в одном направлении. Он должен достигать 0,3 % от всей площади плиты.

Если одна сторона фундаментной основы меньше трех метров, достаточно использовать десятимиллиметровую арматуру. Более толстые плиты укрепляются прутьями сечением двенадцать миллиметров. Максимальный процент армирования для крупных плит достигает четырех сантиметров.

Расчет диаметра и количества арматуры

Сечение арматурного материала, используемого для устройства армированного ленточного монолитного фундамента, считается важным показателем, и определять его следует заблаговременно.

Для этого существует определенная методика:

• длина плиты умножается на ее высоту, чтобы определить ее сечение;
• вычисляется допустимый диаметр прута, для чего сечение плиты следует разделить на минимальный показатель армирования (в процентах);
• определяется площадь прутьев в ряду;
• имея данные по длине плиты и шагу размещения арматурных стержней, определяется их минимальное значение сечения.

Имея данные по сечению прута. Диаметр его можно уточнить в действующем ГОСТе 5781.

Чтобы выполнить расчет количества арматуры, необходимой для армирования, пользуются несложной схемой.

Зная параметры плиты, их делят на значение стандартной ячейки, чтобы уточнить количество стержней. К полученному числу прибавляют дополнительный прут.

Чтобы получить каркасную сетку, потребуется укладка поперечного материала для армирования, так что полученное значение увеличивается в два раза.

Каркас состоит из двух рядов, так что окончательный результат вновь увеличивается вдвое, и у нас получается искомое количество стержней.

Как правило, стальные прутья поставляются шестиметровыми отрезками, поэтому легко определить, сколько погонных метров материала потребуется.

Элементы вертикального соединения определяются аналогично. Для уточнения параметра длины соединительного элемента необходимо знать высоту плиты, от которой отнимаются два расстояния, отделяющие концы арматуры от верхней и нижней поверхности. Остается подсчитать общую длину, сложить все данные и получить окончательный результат.

Армирование плитного фундамента

Армирование плиты

Армировать монолитную железобетонную плиту рекомендуется в зависимости от предполагаемой нагрузки, так как в некоторых местах она может быть значительной, например, под несущими стенами, колоннами или в углах.

Схема армирования

Укладка арматуры выполняется в зависимости от толщины плиты. Если этот параметр не превышает 15 см, то армирование проводится в один слой. В противном случае усиливать монолитную плиту нужно посредством каркаса.

Каркас представляет собой сетку с ячейками, одинаковыми во всех направлениях. Причем для легких построек расстояние между прутками может составлять до 40 см, при возведении стен из кирпича или бетона расстояние уменьшается до 20 см.

В целом регламентируемый размер ячеек не должен превышать толщину плиты больше, чем в 1,5 раза.

В зонах продавливания, то есть под несущими стенами, размер ячейки уменьшается в 2 раза. Это делает каркас и основание более прочным и надежным.

Расчет диаметра арматуры

Диаметр арматурных прутьев, которые используются для усиления фундаментной плиты, является очень важным параметром. Поэтому необходимо предварительно определить сечение прутьев арматуры.

Чтобы определить минимальный диаметр арматурных прутьев, следует воспользоваться определенной методикой:

• Рассчитывают сечение плиты, для этого длину умножают на высоту. Для примера можно взять 6 и 0,3 метра: 6*0,3=1,8.
• Вычисляют допустимую площадь сечения прута, для этого сечение плиты делят на минимальный процент армирования (согласно регламентируемым документам этот параметр равен 0,15%): 1,8:0,15=27.
• Определяют площадь арматуры в одном ряду:27:2=13,5.
• Вычисляют минимальное сечение, зная длину плиты и шаг между прутьями: 13,5:31=0,43.

Расчет диаметра прутьев

Узнать диаметр прутка по соответствующему сечению можно в ГОСТ 5781.

В целом опытные строители рекомендуют использовать следующие показатели: при длине основания менее 3 метров, можно использовать прутья диаметром 10 мм. В противном случае следует брать более толстые элементы, до 12 мм. Чаще всего строители используют арматурные прутья сечением 12-16 мм. Кроме того существует ограничение диаметра арматуры: он не может быть более 4 см.

Расчет количества арматуры

Количество требуемой арматуры рассчитывается по достаточно простой схеме. К примеру, армирование будет выполняться для плиты размером 8*8 м.

Количество арматуры

1. Принимая во внимание стандартный размер ячеек 0,2 м, определяют количество прутьев: 8:0,2=40.
2. К этой цифре необходимо добавить еще один прут, в результате получается 41 пруток.
3. Для получения сетки необходимы и перпендикулярные штыри, следовательно, полученный результат увеличивают вдвое: 41*2=82.
4. Учитывая, что каркас состоит, как минимум, из двух слоев, удваиваем и это значение: 82*2=164.
5. Таким образом, для армирования плиты 8*8 метров понадобится 164 прута.
6. Однако в большинстве случаев арматурные прутья имеют стандартную длину, которая равна 6 метрам. Значит, необходимо вычислить общий метраж арматуры: 164*6=984 м.
7. Количество вертикальных соединительных прутьев вычисляется аналогичным способом. Если учесть, что соединение выполняется в местах пересечения горизонтальных элементов, то можно получить следующее: 41*41=1681.
8. Теперь следует определить длину соединительных стержней. Зная, что высота монолитной плиты составляет 20 см, а расстояние от каркаса до верхней и нижней части основания должно быть не меньше 5 см, определяют длину стержня: 20-5-5=10 см.
9. Теперь можно определить общий метраж соединительных стержней: 1681*0,1=168,1 м.
10. Суммируем все данные и получаем результат: 984+168,1=1152,1 м.

Если в магазине материал продают по весу, то можно определить и этот параметр. Средняя масса одного погонного метра прута составляет 0,66 кг. Следовательно, общий вес арматуры будет таким: 1152,1*0,66=760 кг.

Дополнительно о правилах выбора и расчета арматуры.

Изготовление сетки и каркаса

Нам уже известно, как выполняется расчет толщины и армирования плитного фундамента. Теперь разберемся, как правильно изготовить стальной каркас или связать сетку.

Известно два способа соединения прутьев – ручная вязка и сварка. Для связывания пользуются проволокой, диаметр которой составляет два – три миллиметра. Обмотку выполняют вручную или применяют специальное оснащение, помогающее выполнить обмотку по стержню. Вариант трудный, но надежность соединения гарантирует.

Готовые сетки монтируются быстро и просто, чем при ручной вязке. Есть один недостаток – подбор нужных типов и размеров порой вызывает определенные затруднения.

Если соединения стальных штырей выполняются сварным способом, то угловые участки и места, где планируется возведение массивных стен, соединяются при помощи вязальной проволоки.

Сварочным агрегатом пользуются редко, потому что он дает жесткие и неподвижные соединения, что оказывает негативное воздействие на качественные характеристики монолитного фундаментного основания. Во время сваривания металл плавится, от чего снижается его прочность.

Установка арматурных каркасов

Установку арматуры необходимо выполнять по схемам, разработанным в проекте производства работ (ППР), что обеспечивает правильную последовательность монтажа.Доски для перехода рабочих по арматуре укладывают и крепят согласно ППР.При монтаже все сварные соединения выполняют способом ванной сварки в инвентарных формах.

Дуговую сварку можно применять с использованием остающихся стальных элементов: скоб, подкладок, накладок и др.В виде исключения при соединении арматуры внахлёстку или с накладками, разрешается дуговая сварка многослойными или протяжёнными швами.

При необходимости замены марки стали, указанной в проекте, сталью другой марки, а также при замене стержней одного диаметра другими нужно соблюдать следующие требования:

• при замене стержней одного диаметра стержнями другого диаметра из стали той же марки — суммарная площадь сечения арматуры должна быть равновелика площади сечения, предусмотренной проектом
• при замене стержней из стали одной марки или вида стержнями другой марки или вида — расчётная площадь сечения арматуры должна изменяться обратно пропорционально расчетным сопротивлениям запроектированной и фактически применяемой стали

Защитные покрытия арматуры (если они предусмотрены проектом) наносят согласно СНиП III-15. Целостность защитного слоя арматуры проверяют перед бетонированием, обнаруженные дефекты устраняют.

Стыковать каркасы, сетки и отдельные стержни при монтаже арматуры следует по рабочим чертежам и указаниям СНиП II-21 и СН 393.

В местах пересечения арматуры в каркасах:

стержни штучной арматуры диаметром до 25 мм скрепляют точечной сваркой, перевязкой вязальной проволокой или с помощью специальных соединительных элементов,а стержни диаметром 25 мм и выше — при помощи дуговой сварки;

для получения крестовых соединений двух или трёх пересекающихся стержней диаметром 3…40 мм из стали класса A-I, A-II, A-III и проволоки d = 3…8 мм классов B-I и Bp-I применяют точечную контактную сварку.Перевязкой и сваркой должно быть соединено не менее 50% всех пересечений, в том числе обязательно пересечение стержней с хомутами (в углах).

Укладываем арматуру

Как правильно армировать плиту фундамента?

Выполняя укладку арматурного каркаса в опалубочную конструкцию, необходимо рассчитать все таким образом, чтобы каждый прут после завершения заливки бетона, был укрыт двух- трехсантиметровым слоем раствора. Чтобы выдержать нужные расстояния, применяют специальные фиксаторы из пластикового материала или металлические крепления.

Если длины стержней меньше, чем фундаментная ширина, выполняется внахлест, длина которого должна быть более сорока диаметров рабочего прута.

Если работы по армированию плиты в 300 мм проводятся в предварительно устроенном приямке, то сроки выполнения монтажа сокращаются, и укладка легко выполняется по нужному месту. Правда, имеется определенный недостаток – появляется риск повредить уплотненную подушку или гидроизоляционный слой.

Армирование плитного фундамента с ребрами рекомендуется выполнять следующим образом:

• смонтированный нижний ряд выставляется на подпорки;
• выполняется установка поперечных стержней;
• собирается верхний ряд, соединения со стойками и нижним поясом выполняются вязальной проволокой.

Арматурные каркасы для фундаментов

Одним из частых применений арматурного каркаса являются работы по устройству различных фундаментов.

В таких конструкциях наилучшим образом проявляются свойства и характеристики каркасов:

• возможность выполнения фундаментов в стесненных условиях городской застройки. Достигается увеличением прочности и несущей способности конструкции при меньших размерах;
• сокращение сроков строительства. Происходит благодаря удобству использования и увеличению скорости набора конструкцией фундамента прочности, позволяющей приступить к продолжению работ;
• увеличение производительности труда.

По сути, арматурный каркас выполняет в общей конструкции фундамента роль скелета. Армирование различных видов фундамента также несколько отличается друг от друга.

Невысокая сложность работ вполне позволяет их выполнение собственноручно, без привлечения профессиональных строителей.

Арматурные каркасы для ленточного фундамента

Фундамент ленточного типа достаточно часто применяется в частном домостроении. Изготовление каркаса для него сложнее, чем для других распространенных видов фундамента. Вязание можно выполнять как внутри смонтированной опалубка, так и вне ее, с последующей установкой каркаса на месте использования.

Последовательность выполнения работ:

• сначала укладываются поперечные стержни (их длина на 10 см короче ширины фундамента). Обычно для этого используется арматура, как правило, гладкая, диаметр которой 6-8 мм;
• затем укладываются два стержня арматуры в продольном направлении (ребристая, диаметр от 12 до 16 мм). Таким образом получается каркасный нижний пояс. Здесь и далее – все пересечения должны перевязываться вязальной проволокой. В редких случаях могут использоваться хомуты из пластика;
• устанавливается вертикально в местах соединений арматура (гладкая, диаметр 6-8 мм). Ее высота также на 10 см меньше высоты планируемого фундамента;
• по аналогии с нижним выполняется верхний пояс каркаса, который крепится к вертикальной арматуре.

Каркас устанавливается обычно на куски из труб ПВХ или что-то, сопоставимое по размерам.

Один из возможных вариантов изготовления каркаса приводится на следующем видео:

Арматурные каркасы для плитного фундамента

Вsполнение каркасов для данной конструкции фундамента не представляет особой сложности и несколько менее трудоемко. По большому счету, каркас в этом случае –конструкция из двух сеток, смонтированных друг от друга на расстоянии, которое высчитывается исходя из планируемой толщины плитного фундамента.

Дополнительно узнать все о плитах перекрытия можно из этой статьи

Сетки состоят, как правило, из арматурных ребристых стержней диаметром 12-14 мм. Они соединяются перемычками, которые изготавливаемыми из уголка, пластиковых труб и любых других материалов нужного размера, которые не поддаются гниению и способны нести достаточную нагрузку.

Не следует забывать о необходимости защитного слоя бетона толщиной 50 мм со всех сторон арматуры.

Арматурные каркасы для свайного буронабивного фундамента

Для буронабивных свай используется наиболее простая в изготовлении конструкция. Она состоит из 2-4 прутьев арматуры с ребристой поверхностью (обычно применяется диаметр 12 мм). Длина прутьев принимается из расчета необходимости выпуска на 30-50 см сверху сваи. Соединение прутьев в каркас выполняется круглыми или треугольными хомутами. Часто используются готовые каркасы заводского изготовления, что неудивительно, так как конструкция буронабивных свай достаточно однотипна и стандартизирована.

Возможный вариант изготовления арматурного каркаса для свай содержится в следующем видео:

Представить современное строительство без широкого использования арматурных каркасов практически невозможно. Они давно и прочно стали его неотъемлемой частью. Это вовсе неудивительно, учитывая высокие эксплуатационные свойства и характеристики получаемых с их помощью железобетонных и других конструкций.

Основные ошибки монтажа

Для обеспечения фундамента нужными свойствами, защиты его от разрушений необходимо строго выдерживать технологию армирования. Как правило, малоопытные строители допускают типовые ошибки:

• на залитый бетонный раствор не натягивают полиэтиленовый материал. Цементное молочко вытекает, на поверхности появляются трещины;

• засыпав подушку из песка и щебня, многие пренебрегают ее утрамбовкой. Фундаментная основа дает усадку, образуются трещины;
• на установленной опалубке не проводится заделка щелей, через которые протекает растворная смесь, что влечет за собой появление неровностей;
• плохая изоляция плиты от поверхности почвы приведет к преждевременному разрушению фундаментной основы, а восстановительные работы обойдутся достаточно дорого;
• ошибкой является применение в качестве спейсеров камней;
• арматурные прутья во время монтажных работ фиксируются в почвенном слое, металл подвергается коррозии и быстро разрушается;
• перед устройством фундамента не насыпается подушка из песчано-щебневой смеси, от чего показатель прочности плиты снижается. Еще одна характерная ошибка – для устройства подушки используют только щебенку, а ведь минимальный процент содержания песка в подушке под фундаментную плиту перед ее армированием должен быть в пределах сорока;
• шаг размещения стержней сетки превышает допустимый максимальный предел в сорок сантиметров, или вовсе не соответствует расчетным данным по нагрузочным воздействиям;
• со стороны арматурных торцов нет защитного слоя из бетонного раствора, и металл раньше времени подвергается коррозии;
• под установкой стен и колонн нет вертикальных арматурных стержней, и нагрузочные усилия распределяются неравномерно.

Это наиболее грубые ошибки, способные однозначно оказать негативное воздействие на эксплуатационные показатели фундаментной основы. Есть и более неочевидные особенности, про которые могут рассказать только опытные специалисты.