Армирование фундаментной плиты

Зачем плите арматура

Бетон хорошо работает на сжатие, но плохо — на растяжение. Плита под домом изгибается: сверху на неё давят стены, снизу её подпирает грунт, а неоднородности основания заставляют её прогибаться то в одну, то в другую сторону. При изгибе одна сторона плиты сжимается, другая растягивается. Растяжение принимает арматура — без неё бетон треснул бы при первом заметном прогибе.

Поэтому армирование подбирают под нагрузку дома и грунт, а не «как у соседа». От схемы, диаметра и шага зависит, выдержит ли плита расчётный изгиб.

Схема армирования

Плиту под дом обычно армируют двумя сетками — нижней и верхней: при изгибе растянутой может оказаться любая сторона плиты.

• Нижняя сетка лежит на фиксаторах, чтобы между арматурой и основанием был защитный слой бетона.
• Верхняя сетка стоит на подставках — «лягушках» или «стульчиках» из арматуры.
• По краям плиты ставят П-образные хомуты: по СП 63.13330 они принимают кручение у края плиты и закрепляют концы стержней обеих сеток.
• Вертикальные связи держат сетки в проектном положении, чтобы верхняя не просела при заливке.

Для лёгких построек — бани, небольшой пристройки — иногда достаточно одной сетки; это тоже решает расчёт. В плите с рёбрами жёсткости дополнительно собирают каркасы рёбер и связывают их с сетками плиты.

Диаметр, шаг и класс арматуры

Диаметр и шаг арматуры даёт расчёт. СП 63.13330 ограничивает шаг сверху: в плите толщиной до 150 мм — не больше 200 мм, в более толстой — не больше полутора толщин плиты и не больше 400 мм. Под лёгкие постройки хватает арматуры меньшего диаметра, под тяжёлые дома и на слабых грунтах берут больший диаметр или уменьшают шаг.

Рабочая арматура — периодического профиля, класса А500С или А400 (по старому обозначению А-III). Стержни вяжут вязальной проволокой. Сваривать можно не всякую арматуру: по СП 70.13330 сварные прихватки на пересечениях стержней разрешены для стали с буквой «С» в обозначении — А400С, А500С, а для другой стали — только если это допускает ГОСТ 14098 для её марки. Иначе в месте сварки стержень может ослабнуть, поэтому варят только там, где это предусмотрено проектом.

Защитный слой

Защитный слой — это бетон между арматурой и поверхностью плиты. Он защищает металл от влаги и коррозии и помогает арматуре работать вместе с бетоном. По СП 63.13330 для фундаментов на бетонной подготовке снизу он не меньше 40 мм; без подготовки требования строже, и толщину задаёт проект.

Держат защитный слой пластиковые фиксаторы или бетонные подкладки нужной высоты. Обломки кирпича, щепки и камни для этого не годятся: кирпич впитывает воду, дерево гниёт, а камни смещаются при заливке. Если сетка лежит прямо на основании, защитного слоя под ней нет — и металл быстро начнёт ржаветь. Какие бывают фиксаторы и как проверить слой до и после заливки, разобрано в статье о защитном слое и фиксаторах. Допуски СП 70 на шаг стержней, сетки и защитный слой собраны в разделе о приёмке плиты.

Нахлёст и стыки

Если сторона плиты длиннее прутка, стержни стыкуют внахлёст. Длину нахлёста считают по СП 63.13330: она зависит от классов арматуры и бетона и от того, сколько стержней стыкуется в одном месте. Для бетона В25 и арматуры А400–А500, если в одном сечении стыкуется не больше половины стержней, получается около 40–50 диаметров: для Ø12 это примерно 0,5–0,6 м. Стыки соседних стержней располагают вразбежку, чтобы в одном сечении плиты их было не больше, чем допускает проект.

Короткий нахлёст — частая ошибка: стык не передаёт усилие, и в этом месте плита слабее. Нахлёсты тоже учитывают в расчёте металла, это заметная добавка к длине.

Пример расчёта для плиты 10 × 10 м

Посчитаем арматуру для плиты 10 × 10 м: две сетки, Ø12, шаг 200 мм.

1. Число стержней в одном направлении: 10 000 мм / 200 мм + 1 = 51 стержень длиной 10 м — это 510 м.
2. Два направления в одной сетке: 510 × 2 = 1020 м.
3. Две сетки: 1020 × 2 = 2040 м.
4. Масса: 2040 м × 0,888 кг/м ≈ 1812 кг, то есть около 1,8 т.
5. Сверху добавляются П-образные элементы по краям, вертикальные связи и подставки под верхнюю сетку, а если сторона плиты длиннее прутка — ещё и нахлёсты.

Такой расчёт быстро делает калькулятор плиты — он учитывает и нахлёсты. Перевести метры в тонны для любого диаметра поможет калькулятор веса арматуры. Если у плиты есть рёбра, их каркасы считают отдельно — пример с хомутами и раскроем. Сколько прутков, П-образных элементов и подставок выходит на плиту с двумя сетками — в примере расчёта арматуры.

Что проверить перед заливкой

• Диаметр и шаг арматуры соответствуют расчёту.
• Под нижней сеткой стоят фиксаторы, защитный слой выдержан по всей площади.
• Верхняя сетка стоит на подставках и не прогибается, если по ней пройти.
• Нахлёсты нужной длины, стыки вразбежку.
• По краям стоят П-образные элементы, каркас нигде не касается опалубки.
• Все выводы коммуникаций на месте и закреплены.