Використанням виключно одного, нехай навіть якісного бетону, не можна забезпечити надійність і довговічність конструкції. У плитному монолітному фундаменті бетон - це тільки будівельний матеріал, а оптимальну міцність, здатність нейтралізувати зовнішні впливи від навантажень можна тільки завдяки арматурному поясу.
Тому надійні і довговічні монолітні фундаменти, на яких часто зводять висотні бетонні будівлі, мають потужне армування, причому в даному випадку часто можуть застосовувати відразу кілька різних видів арматури в залежності від допустимих навантажень, структури грунту і розмірів плити.
Яке армування використовується для монолітної плити? Так виглядає умовно креслення армування монолітної плити. Але в реальності, схема істотно відрізняється - вона більш детальна, так як потрібно передбачати безліч чинників і параметрів. З огляду на розміри і масу залізобетонної плити, для армування краще використовувати: 1. Для вертикальних поясів прути з зовнішнім діаметром до 10 мм. 2. Для горизонтальних поясів - до 14 мм. 3. Для перемичок підходить і 8 мм.
Якщо використовується композитна арматура, то діаметр несучих елементів може бути і меншим, але кількість прутів потрібно збільшувати. У більшості випадків, схема розташування арматури передбачає використання прутів з діаметром до 5% від товщини самої плити. Тоді буде досягнута максимальна ефективність конструкції при мінімальних фінансових витратах. На відміну від стрічкових фундаментів, монолітна плита армується нерівномірно. У зонах з мінімальним навантаженням каркас буде ослабленим, а ось на кутах будівлі, на перетину несучих стін, армування вже буде значно потужніше, так як це зони продавлювання - максимального тиску, де виникають деформаційні зрушення.
Армування по ширині плити Приймається стандартний квадратний розмір плити, де крок арматурного каркаса буде однаковим в будь-яких напрямках. Для бетонних будівель армування роблять з інтервалом 200-400 мм, для цегельних будівель досить 200 мм, креслення буде нагадувати шахову дошку.
Для легких каркасних будинків крок буде ще меншим, адже навантаження на фундамент значно менша, але тут також багато що залежить від типу грунту та його несучих здібностей. Але, відповідно до СП «Бетонні і залізобетонні конструкції», максимальна відстань між стрижнями не повинно становити 1,5 товщини плити в цілому.
Що таке зони продавлювання і їх вплив на армування У місцях, де на фундамент впливає основне навантаження від несучих конструкцій будівлі, виникає додаткове напруження. Воно впливає не тільки на розподіл бетону, але і на ступінь його амортизації. Щоб нейтралізувати вплив маси несучих конструкцій, в місцях з'єднання несучих стін і підстави використовується суцільний ряд армування.
Якщо арматура в центрі плити має крок 200 мм, то в зоні продавлювання крок буде вже 100 мм і навіть менше. У розрахунках і майбутньої схемою армування плити буде вказано максимально допустима відстань між вертикальними арматурними ланками. Оптимальним рішенням у таких випадках буде: 1. Розробка докладного проекту арматурного каркаса із зазначеними відстанями між поясами. 2. Виконання робочої схеми армування. 3. Винос вертикальних стрижнів вище підстави, щоб з'єднати несучі стіни і фундамент арматурним поясом, а не залишати тільки бетонне з'єднання.
На даний момент, відповідно до ГОСТ 5781-82, існують такі типи сталевих арматур: • А240 (АІ). Це гладкі прути, більше використовуються для вертикального армування, в монолітних підставах не використовуються. • А300 (АІІ). Прути з робочим діаметром 10-12 мм, мають зовнішній періодичний профіль з кільцевими насічками. • А400 (АІІІ). Має серповидний профіль, великий робочий діаметр і оптимальний для монолітної плити.
Вибір арматури для монолітного фундаменту залежить від безлічі факторів.
Як пов'язувати арматурний каркас Деякі креслення вже передбачають метод з'єднання, якщо проведено розрахунок допустимого навантаження на підставу. Але більшість будівельників використовують метод зварювання або зв'язування. Зварювання зараз мало використовують, адже через тривале локального нагріву метал змінює свою структуру і злегка деформується. А ось зв'язування забезпечує достатню гнучкість. Для зв'язування рекомендується використовувати м'яку міцну сталеву дріт діаметром 3-4 мм, а також плоскогубці або затискачі.
Принцип армування монолітної плити: 1. Спочатку потрібно зробити опалубку, на внутрішній частині за 5 см від краю встановити рулонну гідроізоляцію. 2. Потім встановити на відстані до 5 см від піщано-гравійної подушки горизонтальний арматурний пояс, зміцнити його кілочками або ущільнювачами. Арматура не повинна стикатися з подушкою і бічними стінками опалубки. 3. З інтервалом 200-400 мм встановлюють вертикальні прути, в нижній кромці зв'язуються з горизонтальним поясом. З метою збільшити міцність будівлі, в кутах армування встановлюють частіше, додатково підсилюють поздовжніми прутами.
4. Горизонтальні пояса монтують з інтервалом 15 см, але враховують товщину плити. У деяких випадках дистанцію можна зменшити, але не збільшувати. Послідовно пов'язують вертикалі з горизонтальним поясом. 5. Виводять вертикальний шар арматури вище залягання верхньої кромки фундаменту. Вона потім зв'яжеться з нижнім краєм несучих стін. Після закінчення армування вся конструкція заливається бетоном. Типовий приклад розрахунку арматурного каркаса для монолітного фундаменту
Для розрахунку береться монолітна плита з габаритними розмірами 6х6 метрів, товщина плити для приватного будинку 20 см. У прикладі буде використовуватися розрахунок арматурного пояси в зоні сполучення: 1. Площа фундаменту: 1,2 кв. метра. 2. Мінімальна площа арматури 1,2 * 0,3% = 36 кв. см. 3. Площа арматури для одного горизонтального пояса з урахуванням інтервалу між поясами 100 мм складе 36/2 = 18 кв. см.
У ГОСТ 5781-82 є весь допустимий асортимент арматурних прутів з їх поперечним перерізом і допустимою довжиною. Тому, для даного прикладу доцільно використовувати 12 стрижнів з діаметром 14 мм кожен. Потім потрібно зробити креслення майбутнього каркаса, щоб порахувати необхідну кількість арматури. Для сторони довжиною 6 метрів доцільно приймати крок горизонтального пояса 300 мм, а для вертикального - 300 мм з використанням арматури діаметром 8 мм.
Якщо звести всі дані в таблиці з урахуванням використання П-образних сполучних арматурних хомутів, тоді для армування монолітної плити площею 36 кв. м доведеться купити і вкласти 515,2 м арматури з діаметром 12 мм і 56 м з діаметром 8 мм.