Необходимый расчёт арматуры на монолитную плиту

Существует только два типа фундаментов, которые подходят для строительства практически любых зданий: свайный и плитный. Они позволяют возводить здания на грунтах с плохими характеристиками с минимальными затратами. Монолитную плиту в качестве фундамента стоит выбрать по многим причинам, но чтобы она была прочной и надежной необходимо выполнить ее грамотный расчет.

Некоторые правила расчета монолитной плиты

  1. Для определения пролета железобетонной плиты необходимо измерить ширину и длину помещения (расстояние между противоположными стенками). Размеры самой плиты будут превышать определенные измерениями значения на часть толщины (не менее 100 мм) несущих стен.
  2. При определении геометрических параметров плиты для упрощения расчетов ее рассматривают, как балку. Все вычисления производят для одного метра балки, а затем применяют полученные результаты расчетов для всего перекрытия.
  3. В расчетах учитываются статические нагрузки плиты во время эксплуатации (расставленная мебель и другие предметы интерьера) и динамические. Различают сосредоточенные, равномерные и неравномерные нагрузки.
  4. Монолитное перекрытие в доме коттеджного типа принято рассчитывать на нагрузку q1 = 400 кг/1 м². Если толщина монолитного перекрытия составляет 100 мм, к общему весу конструкции следует добавить 250 кг/м² плюс еще 100 кг/м² (вес стяжки и отделочных материалов). Применяют также коэффициент надежности, равный 1,2. Таким образом суммарная нагрузка составит q = 900 кг/м².
  5. Толщина монолитного перекрытия пропорциональна величине пролета, что выражается, как 1:30 (не должно быть менее 150 мм).
  6. Количество используемых стержней арматуры может быть разным. Например, для армирования 1 погонного метра плиты с шагом 0,2 м стержни – 5 шт диаметром 14 мм. Такую же площадь сечения арматуры можно получить, применяя стержни в количестве 7 шт диаметром 12 мм, укладывая их с шагом 0,14 м или 10 стержней (10 мм) с шагом 0,1 м.

Расчёт арматуры

Расчёт количества и вида арматурных стержней, размера их поперечного сечения и взаиморасположения в массиве бетона является сложной инженерной задачей и должен учитывать множество параметров: Величину и характер нагрузок, действующих на конструктивный элемент здания или сооружения (сжимающие или изгибающие нагрузки, воздействие вибрации, порывов ветра или ударов волн). На основании анализа этих показателей выделяют три основных вида конструкций – изгибаемые (балки или плиты), сжимаемые (колонны) и растягиваемые (элементы ферм); Особенности и условия работы элемента под нагрузкой; Наличие агрессивных сред или иных мер воздействия, действующих на конструкцию (кислот или щелочей; высоких или низких температур).

Самостоятельное проектирование арматуры в любого вида ответственных конструктивных элементах является трудоёмкой задачей. Такими видами расчётов занимаются опытные сотрудники организаций, специализирующихся на разработке проектов зданий из сборного или монолитного железобетона. В этом случае получают оптимальный расчёт арматуры. При самостоятельном расчёте можно добиться необходимых характеристик конструкции, при этом расход арматуры может получиться несколько больше оптимального.

Чтобы оценить примерное количество арматуры без сложных расчётов, можно воспользоваться данными по среднему расходу арматуры на куб бетона для основных типов фундамента. Такая информация представлена в статье: расход арматуры на 1 кубический метр бетона.

Для малоэтажного частного домостроения существует несколько методов приблизительной оценки количества и размера сечения арматурных стержней в тех или иных конструктивных частях здания. Рассмотрим их подробнее.

Расчет стоек для горизонтальной опалубки перекрытия

Система позволяет возводить и прямые, и наклонные перекрытия (в качестве которых можно использовать ламинированную фанеру). В промышленном строительстве расчет стоек выполняется на стадии проектирования в составе ПОС и ППР. Контроль расчета количества и необходимых параметров выполняется по таблице:

В частном домостроении опалубка для устройства перекрытий используется реже, но можно выполнить самостоятельный расчет, опираясь на следующую формулу:

Количество опорных осей Ко:

К0=(Ш/Д+1) Х (д/Др+1), где

Расчет стоек для горизонтальной опалубки перекрытия
  • Ш – ширина заливки бетоном (в см);
  • Д – длина заливки (в см);
  • Др – длина ригеля, соединяющего конструкцию в горизонтальной плоскости.

Количество унивилок и опор вычисляется также. Обычно, для нормального запаса прочности достаточно 1-й стойки на 1,5 перекрытия, толщиной до 300 мм.

Для заливки бетоном, толщиной свыше 300 мм, лучше не экономить на числе треног для поддержки, и использовать по одной треноге на каждую. Для невысоких и тонких перекрытий можно устанавливать треногу через одну стойку.

Корректировка конструкции ж/б плиты

Если заменить дорогостоящий плитный фундамент ленточным невозможно по ряду объективных причин, можно постараться снизить бюджет строительства. Например, при толщине 30 см крупногабаритные конструкции сложно залить даже при регулярном приеме смеси из миксеров. Выходом часто становится подбетонка:

  • при толщине 5 – 7 см она не требует армирования
  • заливается в один прием
  • выравнивает основание
  • защищает гидроизоляцию от порывов щебнем
  • снижает толщину защитного слоя (нижнего) на 20 – 35 мм
  • использует тощий бетон

Однако в этом случае сечение стержней верхнего слоя придется пересчитать. Для несимметричных плит (внутренняя стена смещена относительно центра конструкции) производится расчет по большему значению длины пролета, как для симметричных. Запас прочности повысится при незначительном повышении сметы.

Подобным способом можно рассчитывать арматуру для плитных фундаментов любой сложности. Кроме того, существует ПО для проектировщиков, делающих это с высокой точностью.

Расчет толщины плиты

Расчет выполняется по СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» и по руководству «Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа» в два этапа:

  • сбор нагрузок;
  • расчет по несущей способности.

Сбор нагрузок включает в себя проведение работ по вычислению общей массы дома с учетом веса снегового покрова, мебели, оборудования и людей. Значения для домов из различных материалов можно взять из таблицы.

Тип нагрузки Значение Коэффициент надежности
Стены и перегородки
Кирпич 640 мм 1150 кг/м2 1,2
Кирпич 510 мм 920 кг/м2
Кирпич 380 мм с утеплением 150 мм 690 кг/м2
Брус 200 мм 160 кг/м2 1,1
Брус 150 мм 120 кг/м2
Каркасные 150 мм с утеплителем 50 кг/м2
Перегородки гипсокартонные 80 мм 30-35 кг/м2 1,2
Перегородки кирпичные 120 мм 220 кг/м2
Перекрытия
Железобетонные 220 мм с цементно-песчаной стяжкой 30 мм 625 кг/м2 1,2 — для сборных и 1,3 — для монолита
Деревянные по балкам 150 кг/м2 1,1
Крыша по деревянным стропилам
С металлическим покрытием 60 кг/м2 1,1
С керамическим покрытием 120 кг/м2
С битумным покрытием 70 кг/м2
Временные нагрузки
Полезная для жилых зданий 150 кг/м2 1,2
Снеговая В зависимости от района строительства по п. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия». Снеговой район определяется по СП «строительная климатология». 1,4

Важно! В таблице уже учитывается толщина конструкций. Для вычисления массы остается лишь умножить на площадь.

Кроме этого, каждую нагрузку необходимо умножить на коэффициент надежности. Он необходим для обеспечения запаса по несущей способности конструкции из бетона и предотвращения проблем при незначительных ошибках строителей или изменениях условий эксплуатации (например, смена назначения здания). Все коэффициенты принимаются по СП «Нагрузки и воздействия».

Для различных нагрузок, коэффициент отличается и находится в пределах 1,05-1,4. Точные значения также приведены в таблице. Для фундамента из бетона по монолитной технологии принимают коэффициент 1,3.

Важно! Если уклон кровли составляет более 60 градусов, снеговую нагрузку в расчете не учитывают, поскольку при такой крутизне ската, снег не скапливается на нем.

Общую площадь всех конструкций умножают на массу, приведенную в таблице и коэффициент, после чего, складывая, получают суммарный вес дома без учета фундаментов.

Основная формула для вычислений имеет следующий вид:

P1= M1/S,

где P1 -удельная нагрузка на грунт без учета фундамента, M1 — суммарная нагрузка от дома, полученная при сборе нагрузок, S — площадь плиты из бетона.

Далее необходимо рассчитать разницу (Δ) между полученным значением и числом, приведенным в таблице выше, в зависимости от типа грунта.

Δ=P-P1

где P — табличное значение несущей способности грунта.

M2 = Δ*S,

где М2 — требуемая масса фундамента (больше этой массы строить фундамент нельзя), S — площадь плиты из бетона.

Следующая формула:

t = (М2/2500)/S,

где t — толщина заливки бетона, а 2500 кг/м3 — плотность одного кубического метра железобетонного фундамента.

Далее толщина округляется до ближайшей большей и меньшей величины кратной 5 см. После выполняется проверка, при которой разница между расчетным и оптимальным давлением на грунт не должна превышать 25% в любую сторону.

Совет! Если при расчете получается, что толщина слоя бетона превышает 350 мм, рекомендуется рассмотреть такие типы конструкции как ленточный фундамент, столбчатый или плита с ребрами жесткости.

Помимо толщины потребуется подобрать подходящий диаметр армирования, а также выполнить расчет количества арматуры для бетона.

Важно! Если в результате расчета у вас получится толщина плиты более 35 см, это указывает на то, что плитный фундамент избыточен в данных условиях, нужно посчитать ленточный и свайный фундаменты, возможно они окажутся дешевле. Если же толщина вышла меньше 15 см, значит здание слишком тяжелое для данного грунта и нужен точный расчет и геологические исследования.

Какой шаг арматуры в плите перекрытия

Самым распространенным железобетонным изделием в строительстве является плита перекрытия. Посредством таких изделий производится устройство перекрытий зданий и сооружений жилого и не жилого назначения.

Крепкая основа конструкции обеспечивается за счет ее армирования путем протяжки арматуры.

Для того, чтобы произвести расчет арматуры для плиты перекрытия необходимы данные о ее размерах и предполагаемом использовании.

Основные аспекты работ по армированию

Толщина плиты принимается в соотношении 1:30 к величине пролета. Например: если пролет между несущими конструкциями (стенами, колоннами) равен 6-и метрам, то толщина монолитного изделия будет 200 мм.

В зависимости от расчетных нагрузок на плиту, для ее армирования применяется металлическая арматура сечением от 8 до 14 мм. При этом, если:

  • толщина изделия меньше 150 мм, возможна однослойная укладка усиливающих элементов;
  • более 150 мм – металлопрокат укладывается в два слоя: в нижней и верней части плиты.

Армирование производится сетками, состоящими из прутьев одинакового сечения с размером ячеек 150 х 150 мм или 200 х 200 мм, прутья связываются вязальной проволокой.

Читайте также:  Основные способы укрепления бетонного пола

Дополнительное армирование отдельных напряженных участков (мест повышенной нагрузки и присутствия отверстий) производится отдельными металлическими прутьями длиной от 400 – 1500мм, в зависимости от нагрузок и длины пролетов:

  • нижней сетки посредине плиты;
  • верхней – на опорах.

Используемый металлопрокат оказывает влияние на несущую способность перекрытия, прутья укладываются в двух или одном (параллельно короткой стороне) направлениях. Преимуществом сетчатого усиления является возможность уменьшение толщины готового изделия при одинаковых площадях.

Опорная арматура предохраняет плиту от растрескивания в пристенных местах.

Венец является обязательным элементом перекрытия, в него заводят арматуру, он проходит сквозь все несущие стены строения.

Какой шаг арматуры в плите перекрытия

Толщина готового изделия должна быть не меньше 60 мм толщиной, бетон играет защитную роль для металлопроката. При этом, чем толще плита, тем выше ее прочность и лучше звукоизоляция.

Как выполняется армирование

Верный расчет арматуры для плиты перекрытия является, безусловно, залогом качественного выполнения армирования. При этом, важно, также, все работы провести с соблюдением технологического процесса.

Установка опалубки считается самым важным этапом. Как правило, для опалубки используют доски и балки, которые предпочтительнее уложить на всю площадь плиты. Впоследствии используемую древесину можно применить при устройстве, например, крыши. Стойки опалубки необходимо тщательно закрепить с тем расчетом, что при заливке бетоном, нагрузка на конструкцию может достигать около 300 кг/м2.

На опалубку кладется лист ДВП, который можно использовать 2 раза, не менее 20 мм устанавливается защитный слой арматуры: под арматурную сетку подкладывают опоры.

Бетон марки М200 и выше заливается в подготовленное основание.

Демонтаж опалубки производится после приобретения бетоном 100% прочности. Ориентировочно, это происходит за 4 недели. Только после полного высыхания конструкция может быть подвержена предполагаемым нагрузкам.

Арматура для монолитного перекрытия

Арматура для монолитного перекрытия — стальная рифленая арматура класса А500С. Арматурный каркас располагают в нижней части монолитной плиты (в месте растяжения конструкции), а концы арматуры должны отстоять от опалубки на 3-5 см.

При изготовлении монолитных консолей армирующий слой располагают в верхней части конструкции.

Максимальная длина пролета для устройства монолитного плитного перекрытия не должна превышать 3 метров, в случаях, если расстояние больше, применяют монолитное балочное перекрытие.

Вязка арматуры монолитной плиты — Инвест Строй

При эксплуатации фундамента наблюдаются процессы растяжения и сжатия. Что касается сжимающих усилий, то бетон вполне справляется с такими нагрузками. Для компенсации растяжения следует применять арматуру, которая повышает прочность монолитной плиты в 10 раз. 

Правила армирования фундамента 

Вязка арматуры монолитной плиты должна выполняться согласно определенным стандартам и правилам. Использовать прутья с отслаивающейся ржавчиной категорически запрещается. Процесс армирования заключается в следующих этапах:

  • выбор наиболее рациональной схемы;

  • определение необходимого сечения арматурных прутьев;

  • фиксация каркасов. 

При возведении плитного фундамента необходимо придерживаться определенных требований:

  • по торцам стержни сеток перевязываются п-образными хомутами;

  • сетки размещают максимально близко к нижней и верхней граням, учитывая защитный слой толщиной 3 см;

  • укладка арматуры производится в двух направлениях;

  • прутья соединяются при помощи сварки или вязки проволокой;

  • шаг ячейки должен составлять не более 30 см и уменьшаться под несущими стенами. 

Вязка арматуры монолитной плиты — Инвест Строй

Как вязать арматуру для монолитной плиты? 

Вязка арматуры может выполняться несколькими способами:

  • Соединение прутьев при помощи специальных пластиковых хомутов – предполагается, что на каркас не будет выполняться нагрузка.
  • Композитная арматура вяжется при помощи специально предусмотренных соединительных элементов, надежно удерживающих составляющие конструкции.

  • Довольно часто армирование выполняют при помощи сварки. Прутья диаметром до 24 мм свариваются точечным методом, а свыше 24 мм – дуговой сваркой. Использование сварки существенно снижает временные затраты на закладку фундамента, но места стыков прутьев становятся уязвимыми перед нагрузками.

  • Наиболее трудоемкий и вместе с тем надежный способ — соединение прутиков при помощи проволоки. Диаметр проволоки, применяемой для вязания арматуры, составляет 0,8-1,2 мм. Проволока скручивается при помощи специального крюка, плоскогубцев или вязального пистолета. 

ИНВЕСТ СТРОЙ – надежная опора вашего дома 

Армирование фундамента – ответственный этап строительства. Чтобы ваш дом был по-настоящему надежным и долговечным, обратитесь в компанию ИНВЕСТ СТРОЙ. Наши специалисты знают, как правильно вязать арматуру для монолитной плиты. Чтобы воочию убедиться в качестве наших проектов, вам нужно совершить лишь один звонок и записаться на интересную экскурсию по нашим строительным площадкам. ИНВЕСТ СТРОЙ – оставьте нам ваши заботы о строительстве коттеджей в Екатеринбурге.

Как правильно армировать — пошаговая инструкция

Связывание арматуры для остова делается либо сразу в опалубке, либо за ее пределами с последующей установкой в местах использования.

Этапы вязки «скелета» фундамента:

  • 1 этап. Выкладывание поперечных стержней с длиной на 100 мм меньше, чем ширина фундамента.
  • 2 этап. Выкладывание двух нижних хлыстов продольной арматуры. В два этапа создается нижний пояс.
  • 3 этап. Установка вертикальных опор в местах соединения с высотой на 100 мм меньше, чем высота готового фундамента.
  • 4 этап. К вертикальному каркасу крепится верхний пояс, который делается с использованием пунктов первых двух этапов.

Независимо от того, где происходит вязка: непосредственно в опалубке или же отдельно с последующей установкой в опалубку – последовательность шагов неизменна. Если части каркаса собираются отдельно, то их необходимо хорошо связать между собой непосредственно в опалубке.

Читайте также:  Герметизация межпанельных швов в панельном доме, заделка наружных швов

Все пересечения арматуры должны вязаться проволокой. Иногда допустимо применять хомуты из пластика. Использование сварочного аппарата для соединения элементов запрещается строительными нормами.

Земляные работы

Перед началом армирования нужно подготовить углубление, руководствуясь планировкой будущей постройки. Поверхность дна нужно выровнять и утрамбовать, затем насыпать слой песка (10-15 см), полить его жидкостью и уплотнить. Следующим слоем будет щебень с аналогичной толщиной. После уплотнения верхнего покрытия на дне образуется надежная подушка с ровной плоскостью.

Строительство опалубки

Для обустройства опалубки используются доски, которые соединяются в щиты с помощью гвоздей или саморезов. Шляпки крепежных деталей нужно устанавливать с внутренней стороны, а конструкцию нужно дополнительно укреплять с помощью распорок.

Поверхность стенок покрывается пергаментом, который фиксируется с помощью степлера. Задача этого материала заключается в сохранении чистоты досок и борьбе с вытеканием жидкости из бетонной стяжки.

Дальше на стенках размещаются метки, которые будут определять уровень заливки бетона. По этой линии стоит ориентироваться при монтаже армированных элементов. Для более точного выполнения работы следует применить водяной уровень.

Сборка армирующего каркаса

Схема укладки арматуры и размеры между отдельными прутами всегда указываются в проекте. В случае применения стеклопластиковой арматуры в фундаменте, вы можете изменять диаметр стержней на меньший, но раскладку следует выполнять только по чертежу.

Схема армирования монолитной плиты.

Первоначально необходимо отмотать из бухты пруты необходимой длины и установить их на подставки параллельно друг другу. Через заданные интервалы положить на продольные струны поперечные перемычки. Связать арматуру в местах пересечения вязальной проволокой или стянуть затяжными пластиковыми хомутами (подробнее про вязку — здесь). В результате будет готов нижний ряд каркаса для армирования фундамента стеклопластиковой арматурой.

Заготовьте вертикальные стойки необходимой длины. Верхний ряд каркаса вяжется аналогично нижнему. После сборки, оба ряда кладутся друг на друга и, начиная с края, связываются их вертикальные стойки, постепенно поднимая верхний ряд арматуры.

Перед установкой армирующего каркаса, на дно траншеи засыпается песок и проливается водой или трамбуется. Утрамбованную песчаную поверхность рекомендуется накрыть гидроизолирующим материалом или геотекстильным полотном. Это предотвратит поступление влаги к фундаменту и увеличит его надежность и эксплуатационный срок.

В процессе выполнения работ по монтажу фундамента из стеклопластиковой арматуры, необходимо помнить, что края прутов не должны доходить до опалубки и дна траншеи на 5 см. Для обеспечения этого условия можно использовать специальные пластиковые фиксаторы типа «стойка» и «звездочка» или плотные влагостойкие каменные материалы.

Армирование пояса.

Заливка бетонной смеси

Укладка бетона внутрь опалубки производится точно так же, как и при использовании металлической арматуры. Однако следует соблюдать повышенную осторожность, поскольку прочность стеклопластиковой арматуры при сильных боковых воздействиях может оказаться недостаточной. Уплотнение бетона вибратором или трамбовкой необходимо выполнять таким образом, чтобы не повредить установленный каркас.

Укладка

Для проведения монтажных работ по укладке необходима бригада в составе трех рабочих монтажников. В обязанности двоих входят задачи строповки и правильной укладки плит, третий обеспечивает их соединение и корректировку при опускании. Большая часть железобетонных изделий предназначена для монтажа посредством применения шарнирной технологии.

Ее суть заключается в том, чтобы опирание производилось исключительно с коротких торцов. При этом под плиту укладывается раствор толщиной не менее 20 мм в густой консистенции, а крановщик обеспечивает натяжение тросов, позволяющее производить корректировку положения при помощи лома. Обычные плиты готовы длительно выдерживать вертикальные нагрузки.

  • 70 мм для железобетонных перекрытий с длиной до 4-х метров;
  • 90 мм для ЖБИ с длиной свыше 4-х метров.

В ряде случаев напуск может достигать 250 мм, обеспечивая жесткую фиксацию к опорной конструкции. При подсчете дистанции между стенами в расчет берет длина плиты за вычетом 240 мм, что обеспечивает 120 мм опирания с каждой стороны, которые гарантируют надежный монтаж даже при наличии небольших отклонений при установке изделий.

Для изделий марки ПТ величина минимально необходимого опирания согласно технической документации составляет 80 мм. При этом точки опоры должны быть выставлены по всем четырем сторонам изделия.

В том случае, если глубина опирания оказывается недостаточной, с течением времени могут проявляться дефекты конструкции в виде появления трещин в стене или на плите перекрытия, которые впоследствии могут повлечь за собой их полной разрушение.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Как сделать кресло-качалку своими руками из дерева, ротанга, металла

При кладке кирпича оптимальной толщиной для стен считается значение 380 мм. Данный параметр также формируется исходя из нагрузки, которая реализуется плитами перекрытия с двух сторон на длине 240 мм. Еще 140 мм пространства стены необходимо, чтобы соорудить стандартный канал вентиляции. Таким образом, стены позволяют производить монтаж следующих этажей с комфортной установкой перекрытий.

Если размеры возводимого здания по ширине не соответствуют размерам ширины плит, наилучшим решением будет сведение промежутков в один общий зазор, который перекрывается за счет применения монолитной технологии. Порой, без монолитных участков в перекрытиях обойтись сложно или, попросту невозможно. Даже в тех случаях, когда проекты предусматривают все необходимые размеры плит и соотношения габаритов меду стенами, может появиться необходимость монтажа дополнительных вентиляционных каналов и прочих систем, корректирующих размеры.