Армирование фундамента - процесс, необходимый для усиления конструкции и увеличения срока эксплуатации здания. Говоря иными словами, это сборка «скелета», который играет роль защитного компонента, сдерживающего давление почвы на стенки базиса. Но для того чтобы данная функция была реализована в максимальной степени, необходимо не только грамотно произвести расчет арматуры для ленточного фундамента, но и знать, как организовать ход строительных работ.
Основа фундамента ленточного типа - бетонный раствор, состоящий из цемента, песка и воды. К сожалению, физические характеристики стройматериала не гарантируют отсутствия деформации основы здания. Для увеличения способности противостоять сдвигам фундамента, перепадам температур и другим отрицательным факторам, нужно присутствие в структуре металла.
Материал этот пластичен, но обеспечивает надежную фиксацию, поэтому армирование - значимый этап в комплексе работ.
Арматура для ленточного фундамента — стальной пруток с ребрами жесткости
Армирование фундамента требуется в местах, где могут возникать зоны растяжения. Отмечено, что наибольшее растяжение появляется на поверхности основания, что создает предпосылки для армирования, приближенного к верхнему уровню. С другой стороны, во избежание коррозии каркаса, он должен быть защищен от внешних воздействий слоем бетона.
Важно! Оптимальное расстояние арматур для фундамента - 5 см от поверхности.
Поскольку продвижение деформации предугадать невозможно, зоны растяжения могут возникать, как в нижней части (когда середина прогибается вниз), так и в верхней (когда каркас выгибается вверх). Исходя из этого, армирование должно проходить снизу и сверху арматурой диаметром 10-12 мм, причем эта арматура для ленточного фундамента должна иметь ребристую поверхность.
Так достигается идеальный контакт с бетоном.
Зоны растяжения ленточного фундамента
Остальные части скелета (горизонтальные и вертикальные поперечные прутья) могут иметь гладкую поверхность и меньший диаметр.
При армировании монолитного ленточного фундамента, ширина которого обычно не превышает 40 см, допускается использование 4-х прутов арматуры (10-16 м), соединенных в каркас диаметром 8 мм.
Важно! Расстояние между горизонтальными прутьями (при ширине 40 см) - 30 см.
Ленточный фундамент имеет, при большой длине, небольшую ширину, поэтому в нем будут появляться продольные растяжения, тогда как поперечных не будет вовсе. Из этого следует, что поперечные вертикальные и горизонтальные прутья, которые будут гладкими и тонкими, нужны лишь для создания каркаса, а не для принятия нагрузок.
Армированию углов необходимо уделить особое внимание
Особое внимание необходимо уделить армированию углов: нередки случаи, когда деформация приходится не на середину, а на угловые части. Углы следует армировать так, чтобы один конец согнутого элемента арматуры уходил в одну стену, а другой - в другую.
Соединять прутья специалисты советуют с помощью проволоки. Ведь не каждый сорт арматуры производится из стали, которую можно сварить. Но даже при допустимости сварки зачастую возникают проблемы, которых можно избежать, используя проволоку, например, перегрев стали, ведущий к изменению свойств, истончение прута в месте сварки, недостаточная прочность сварочного шва и т.п.
Схема сооружения арматурной конструкции
Армирование начинается с установки опалубки, внутренняя поверхность которой выкладывается пергаментом, позволяющим в будущем упростить съем конструкции. Создания каркаса производится по схеме:
1. В грунт траншеи вбиваются арматурные прутья длиной равной глубине основания. Следует соблюдать расстояние от опалубки в 50 мм и шаг в 400-600 мм.
2. На дно устанавливают подставки (80-100 мм), на которые нужно уложить 2-3 нитки нижнего ряда арматуры. В качестве подставок вполне сгодятся кирпичи, установленные на ребро.
3. Верхний и нижний ряд арматуры закрепляют вместе с поперечными перемычками к вертикальным штырям.
4. В местах пересечений производят крепление с помощью увязки проволокой или сварки.
Видео познакомит с удобным способом вязки арматуры с использованием шаблона:
Важно! Следует строго соблюдать расстояние до наружных поверхностей будущего основания. Делать это лучше с помощью кирпичей. Это одно из самых важных условий, т.к. металлические конструкции не должны базироваться непосредственно на дне. Их необходимо поднять над уровнем земли как минимум на 8 см.
После установки арматуры остается сделать вентиляционные отверстия и залить бетонный раствор.
Это нужно знать!
Вентиляционные отверстия не только способствуют повышению амортизационных характеристик фундамента, но и предотвращают появление гнилостных процессов.
Расчет расхода материалов
Для произведения расчета ленточного фундамента нужно заранее знать некоторые параметры. Рассмотрим на примере. Предположим, наш фундамент имеет прямоугольную форму и следующие размеры: ширина - 3,5 метра, длина - 10 метров, высота отливки - 0,2 метра, ширина пояса - 0,18.
Первым делом, требуется вычислить полный объем отливки, для чего нужно узнать размеры базиса так, как если бы он имел форму параллелепипеда. Для этого произведем несколько простых манипуляций: узнаем периметр основания, а потом умножим периметр на ширину и высоту отливки.
Р = АВ + ВС + СD + АD = 3,5 + 10 = 3,5 + 10 = 27
V = 27 х 0,2 х 0,18 = 0, 972
Но на этом расчет монолитного фундамента не заканчивается. Мы узнали, что само основание, а точнее отливка, занимает объем округленно равный 0,97 м3. Теперь необходимо узнать объем внутренней части фундамента, т.е. того, что находится внутри нашей ленты.
Получаем объем «начинки»: умножаем ширину и длину основания на высоту отливки и узнаем общий объем:
10 х 3,5 х 0,2 = 7 (кубометров)
Вычитаем объем отливки:
7 – 0,97 = 6,03 м3
Итог: объем отливки - 0,97 м3, внутренний объем наполнителя - 6,03 м3.
Теперь нужно посчитать количество арматуры. Допустим, диаметр будет составлять 12 мм, в отливке - 2 горизонтальные нитки, т.е. 2 прута, а по вертикали, например, прутья будут располагаться через каждые полметра. Периметр известен - 27 метров. Значит, 27 умножаем на 2 (горизонтальные прутья) и получаем 54 метра.
Вертикальные прутья: 54/2 + 2 = 110 прутов (108 интервалов по 0,5 м и два по краям). Прибавляем еще по одному пруту на угол и получаем 114 прутьев.
Допустим, высота прута - 70 см. Получается: 114 х 0,7 = 79,8 метров.
Последний штрих - опалубка. Предположим, мы будем сооружать ее из досок в 2,5 см толщиной, 6 метров длиной и 20 см шириной.
Вычисляем площадь боковых поверхностей: периметр умножаем на высоту отливки, а затем на 2 (с запасом, не учитывая уменьшение внутреннего периметра против наружного): (27 х 0,2) х 2 = 10,8 м2
Площадь доски: 6 х 0,2 = 1,2 м2; 10,8/1,2 = 9
Нам нужно 9 досок длиной в 6 метров. Не забудьте добавить доски для соединения (на ваше усмотрение).
Результат: потребуется 1 м3 бетона; 6,5 м3 заполнителя; 134 метра арматуры и 27 погонных метров досок (шириной 20 см), шурупы и бруски. Приведенные значения округлены.
Итоги кропотливой расчетной работы
Теперь вы знаете, не только как правильно армировать ленточный фундамент, но и как произвести расчет необходимых компонентов. А это значит, что основание, построенное вами, будет надежным и крепким, допускающим возведение монолитных конструкций любой конфигурации.
Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно. Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой. Процесс закладки металла называется армированием ленточного фундамента. Своими руками его сделать несложно, расчет элементарный, схемы известны.
Количество, расположение, диаметры и сорт арматуры — все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент — требуется проект. С другой стороны, если вы строите небольшое здание, можно попробовать на основании общих рекомендаций все сделать своими руками, в том числе и спроектировать схему армирования.
Схема армирования
Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.
Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см
На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.
Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.
Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.
Какая арматура нужна
Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.
В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.
Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.
Расчет армирования ленточного фундамента своими руками
Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.
Определение толщины арматуры
Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см 2 .
Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см 2 . Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.
Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)
Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см 2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см 2) нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см 2 , а это больше чем 2,8 см 2 , которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.
Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см 2 . Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см 2 , чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.
Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля
Шаг установки
Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.
Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).
Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками
Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).
Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.
Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались. Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при .
Армирование углов
В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.
Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол
Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.
По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.
Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)
Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.
Армирование подошвы ленточного фундамента
На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.
Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.
Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются при помощи коротких отрезков прутка.
Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов
Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.
Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.
Сколько нужно прутка
Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20% — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.
Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.
По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.
Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента
Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки . Есть два варианта:
Оба вариант неидеальны и каждый решает, как ему будет легче. При работе непосредственно в траншее, нужно знать порядок действий:
- Первыми укладывают продольные прутки нижнего армопояса. Их нужно приподнять на 5 см от края бетона. Лучше использовать для этого специальные ножки, но у застройщиков популярны куски кирпичей. От стенок опалубки арматура также отстоит на 5 см.
- Используя поперечные куски конструкционной арматуры или сформованные контура, их фиксируют на необходимом расстоянии при помощи вязальной проволоки и крючка или вязального пистолета.
- Далее есть два варианта:
- Если использовались сформованные в виде прямоугольников контура, сразу к ним вверху привязывают верхний пояс.
- Если при монтаже используют нарезанные куски для поперечных перемычек и вертикальных стоек, то следующий шаг — подвязывание вертикальных стоек. После того как все они привязаны, привязывают второй пояс продольной арматуры.
Есть еще одна технология армирования ленточного фундамента. Каркас получается жесткий, но идет большой расход прутка на вертикальные стойки: их забивают в грунт.
Вторая технология армирования ленточного фундамента — сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными
- Сначала вбивают вертикальные стойки в углах ленты и местах соединения горизонтальных прутков. Стойки должны иметь большой диаметр 16-20 мм. Их выставляют на расстоянии не менее 5 см от края опалубки, выверяя горизонтальность и вертикальность, забивают в грунт на 2 метра.
- Затем забивают вертикальные прутки расчетного диаметра. Шаг установки мы определили: 300 мм, в углах и в местах примыкания простенков в два раза меньше — 150 мм.
- К стойкам привязывают продольные нитки нижнего пояса армирования.
- В местах пересечения стоек и продольных арматурин привязываются горизонтальные перемычки.
- Подвязывается верхний пояс армирования, который располагается на 5-7 см ниже верхней поверхности бетона.
- Привязываются горизонтальные перемычки.
Удобнее и быстрее всего делать армирующий пояс с использованием сформованных заранее контуров. Прут сгибают, формируя прямоугольник с заданными параметрами. Вся проблема в том, что их необходимо делать одинаковыми, с минимальными отклонениями. И требуется их большое количество. Но потом работа в траншее движется быстрее.
Как видите, армирование ленточного фундамента — длительный и не самый простой процесс. Но справиться можно даже одному, без помощников. Потребуется, правда, много времени. Вдвоем или втроем работать сподручнее: и прутки переносить, и выставлять их.
(МЗЛФ) и его .
Было бы очень интересно узнать мнения экспертов, что верно, а что нет, возможные изменения.
Данные: Сначала идет 40 см плодородного слоя, затем грунт - суглинок. Уровень грунтовых вод низкий
(т. к. в 1 км есть карьер - там сухо). Устройство утепления фундамента и его гидроизоляция в рис. 2.
Дом из поризованных блоков, одноэтажный, без подвала и цоколя.
Масса дома с фундаментом 220 тонн. Площадь подошвы фундамента 31,88 м2.
Нагрузка дома с фундаментом 0,69 кг/см2 на грунт.
Нагрузка дома на фундамент 0,49 кг/см2.
Расчет примерно нагрузки дома на погонный метр фундамента 2,37 тонн/п.м.
Фундамент: Бетон М300, Армирование в рис. 1. Все соединение на пластиввые хомуты. Перехлест горизонтальных рабочих арматур 30 см, также крепятся на пластивовые хомуты.
В угловых и Т-образных соединениях дополнительно используется усиление узлов.
Имеет ли право на жизнь такая конструкция?
Также есть просьба оценить устройсво дренажа.
Подскажите верны ли следующие действия по устройству дренажа и утеплению фундамента
1) Выкапывается котлован размером 16 х9 метров, глубиной40 см (снимается плодородный слой). Сам фундамент размером 15 х8 метров.
2) Под лентой фундамента выкапываем траншею глубиной40 см и шириной80 см.
3) На дно траншеи укладывается геотектиль, таким образом, чтобы края (боковые стенки) траншей тоже были прикрыты геотекстилем (с внутренней стороны фундамента – полностью, с внешней стороны – на половину).
4) На геотекстиль в траншею засыпается 1ый слой подушки, песок крупной фракции или ПГС (песчаногравийная смесь) толщиной20 см, после тщательно уплотняется виброплитой.
5) Засыпается второй слой подушки толщиной20 см щебень /гравий (или ПГС), после тщательно уплотняется виброплитой.
6) Далее идет формирования фундамента. После того как фундамент залит и набрал прочность, опалубка будет убрана, под днищем фундамента останется слой рубероида (необходим, чтобы цементное молочко не уходило в подушку).
7) Наносится слой гидроизоляции фундамента.
8) На гидроизоляцию крепится Теплоизоляция фундамента из экструдированного пенополистирола ursa xps толщина 5 см, на всю высоту фундамента.
9) Во втором слое подушки на расстоянии 10 –15 см от фундамента, откапывается траншея шириной 10 –15 см, в нее закладывается дренажная труба с перфорацией, обернутая в геотекстиль ниже уровня фундамента.
10) На утеплитель фундамента ниже нулевой отметки крепится защитный дренажный слой (мембрана). Нижний край заводится под дренажную трубу. Затем труба засыпается до верхнего уровня второго слоя отсыпки.
11) с внешней стороны, между фундамента и краем котлована, производится обратная засыпка ПГС толщиной30 см, после тщательно уплотняется виброплитой.
12) На ПГС сыпется песчаный выравнивающий слой, крупной фракции, утрамбовывается.
13) На выровненный слой песка укладывается утеплитель из экструдированного пенополистирола ursa xps толщина 5 см
.
14) На утеплитель сыпется песчаный выравнивающий слой, крупной фракции, утрамбовывается.
15) На выровненный слой песка заливается бетонная отмостка с армированной сеткой.
16) На выровненный слой песка вровень с отмоткой укладываются плитки для водоотвода.
17) Во внутреннее пространство фундамента засыпается песком крупной фракции толщиной10 см.
18) Поверх песка засыпается керамзит толщиной20 см для утепления.
Человечество за все время своего существования накопило огромный опыт строительства. Основой, базой любой постройки является прочный и надежный фундамент. На сегодня самый распространенный вид фундамента – лкция позволяеенточный, ведь именно эта конструт равномерно распределить вес строений на грунт, что в свою очередь влияет на процесс усадки дома. А армирование ленточного фундамента – способ сделать основу строения прочнее и надежнее.
Сталь и бетон – основные несущие строительные материалы. Свойства материалов различаются между собой. Сравнительная таблица свойств некоторых материалов:
Как видим, сталь намного прочнее и надежнее бетона, но в то же время бетон в 80 раз дешевле стали. Поэтому появился композитный материал железобетон. Так как бетон неплохо работает на сжатие, то расположение стали в железобетонных конструкциях — в местах, подверженных растяжению и изгибу.
Многие считают, что основание работает только на сжатие и армирование ленточного фундамента – выброшенные на ветер деньги. Это правильно, если фундамент расположить на скальных грунтах. Но в большинстве случаев грунт не представляет собой прочный монолит. Существует множество факторов, заставляющих работать основание на изгиб:
- Неоднородность грунта. Разная плотность слоев приводит к неравномерной усадке.
- Размыв почвы атмосферными осадками или подземными водами.
- Подвижность поверхностных слоев почвы.
- Морозное пучение. Близкое расположение грунтовых вод и отрицательная температура заставляет глинистые грунты увеличиваться в размерах на 10-15 % (вспучиваться). В этом случае основание начинает выдавливать фундамент вверх.
В итоге в бетонных конструкциях возникает напряжение, разрушающее материал. Трещины и усадка фундамента приводят к образованию трещин в стенах дома, что портит внешний вид строения или к его обрушению. Иначе говоря, экономить на армировании фундамента себе дороже, ведь ремонт и восстановление дома требуют ощутимых денежных затрат.
Технология армирования представляет собой процесс создания пространственного арматурного каркаса. Он состоит из следующих элементов:
- продольная арматура;
- поперечная;
- вертикальная;
- усиливающие хомуты;
- вязальная проволока.
Продольная арматура укладывается вдоль длинной стороны фундамента, и длина прута обычно достигает 6 или 12 м. Именно она сопротивляется растяжению. Продольное армирование выполняется по верхнему и нижнему краю железобетонной конструкции.
Схема укладки зависит от расчета требуемой площади поперечного сечения арматуры. Такой расчет требует внимательного учета всех нагрузок на фундамент, включая климатические от снега и ветра, а также собственный вес фундамента. Учитывается несущая способность грунта по геологическим исследованиям (геологическому разрезу). В ГОСТ 5781-82 таблица 1 содержит площадь поперечного сечения для каждого диаметра стержня, остается решить, сколько стержней расположить по верхней и нижней стороне фундамента.
Однако, для тех, кто решил строить дом самостоятельно, своими руками, можно обойтись без расчетов, воспользовавшись рекомендациями п.10 и раздела 5 Пособия «По проектированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры». В них указано, что минимальная площадь поперечного сечения арматуры равна Аs=µ*b*ho, где:
Аs — площадь поперечного сечения арматуры;
µ= 0,1 % — процентное соотношение для изгибаемых конструкций;
b –ширина сечения ленточного фундамента;
ho – высота рабочей зоны сечения (равняется половине величины высоты сечения фундамента).
Диаметр верхних стержней может равняться диаметру нижних или принят меньшего размера. Максимальное расстояние между осями продольных стержней (шаг) рекомендуется принимать не более 1,5h или не более 400 мм в балках и плитах, где h > 150 мм – высота поперечного сечения фундамента (п. 10.3.8 СП и п. 5.13 Пособия). Только в этом случае обеспечивается эффективная работа бетона и арматуры, ограничение ширины раскрытия трещин между продольными стержнями.
Минимальный шаг стержней (расстояние между осями) ограничено из соображений удобства укладки и уплотнения бетонной смеси и равняется:
- d + 25 мм – для нижнего арматурного ряда;
- d + 30 мм – для верхнего.
Рассмотрим пример:
Необходимо выполнить армирование ленточного фундамента шириной 400 мм, высотой 600 мм. Нужно рассчитать, сколько потребуется стержней и подобрать диаметр. Минимальная площадь сечения арматуры равна: Аs=40х30х0,1%=1,2 см². Расстояние между прутами 1,5х600=900 мм, следовательно, примем не более 400 мм. То есть по ширине сечения устанавливаются 2 прута. Подбираем диаметр арматуры по ГОСТ 5781-82 таблица 1: два стержня Ø 8 мм имеют площадь Аs=2х0,503= 1,006 см², что меньше требуемой 1,2 см². Рассмотрим следующий диаметр Ø 10 мм. Аs=2х0,785=1,57 см². В итоге схема укладки стержней выглядит следующим образом: верхнюю и нижнюю арматуру принять равную Ø 10 мм и уложить в два ряда.
Многие строители сегодня для подбора диаметра стержней используют следующие правила: диаметр должен быть не менее 10 мм, если сторона фундамента менее или равна 3 м, и 12 мм – для стороны более 3м (см. Пособие «Армирование элементов монолитных ж/б зданий» Приложение 1). Однако, правила пособия разработаны для проектирования монолитных ж/б конструкций многоэтажных домов с учетом аварийных нагрузок и прогрессирующего обрушения. Разумеется, тем, кто строит дом своими руками, запас прочности не повредит, но речь о разумном расходе арматуры уже не идет.
При устройстве армирования не следует забывать про защитный бетонный слой – расстояние между боковой поверхностью ленточного фундамента и стержнем арматуры. Защитный слой необходим по нескольким причинам: он предохраняет сталь от агрессивного воздействия воздуха и грунтовых вод. Кроме того, для нормальной работы железобетона арматура должна находиться внутри бетона. Минимальная величина слоя зависит от условий эксплуатации конструкции и для конструкций, расположенных в грунтах, фундаментов с устройством бетонной подготовки равняется 40 мм и не менее диаметра рабочей арматуры (Таблица 10.1 СП и таблица 5.1 Пособия).
Подробнее про расчет арматуры .
Поперечное конструктивное армирование
Под конструктивной поперечной арматурой подразумевают горизонтальные и вертикальные стержни, которые:
- Поддерживают продольную арматуру в проектном рабочем положении.
- Препятствуют развитию трещин.
- Воспринимают неучтенную нагрузку, например, боковое выпучивание фундамента.
Диаметр поперечной арматуры в вязанных изгибаемых каркасах принимается не менее 6 мм. В Приложении 1 Пособия «Армирование элементов монолитных ж/б зданий» поперечную арматуру рекомендуют выполнять в виде замкнутого хомута с диаметром стрежней не менее 8 мм.
Приспособление для гибки хомутов арматуры.
Расстояние между стержнями (шаг) принимается не более величины удвоенной ширины поперечного сечения и не менее 600 мм. Что касается защитного слоя, то минимальное расстояние между стержнем и бетонным краем на 5 мм меньше, чем минимальный размер слоя для продольной рабочей арматуры, то есть равно 35 мм.
Используемые материалы
Материалы для армирования принимаются в соответствии с ГОСТ 5781-82. Арматура изготавливается из низколегированной и углеродистой стали в соответствии с ГОСТ 380-2015. Поверхность стержней может быть гладкой или периодического профиля. В зависимости от свойств материал подразделяется на следующие классы:
- А 240 (А-I);
- А 300 (А-II);
- A 400 (A-III);
- A 600 (A-IV);
- A 800 (A-V);
- A 1000 (A-VI).
Для фундамента нужна арматура с серповидным профилем.
Числовой код отражает предел текучести, например, 240 соответствует 235 Н/мм². Среди них только А 240 (А-I) изготавливается гладкого профиля. В сортаменте изделия ограничены диаметром от 6 до 40 мм.
Каркасы могут быть сварными или связанными. Для связывания и армирования применяется проволока из низкоуглеродистой стали ГОСТ 6727-80 круглая (марка В-I) или ребристая (марка Вр-I), диаметром 3,0; 4,0.
Совет: Оптимальным решением для фундамента будет арматура марки A400 (AIII), использование более высоких марок не оправдано, т.к. без предварительного напряжения ее прочностной потенциал не будет использоваться на 100%.
Хочется отметить, что в последние годы в строительной отрасли появилась композитная арматура из стеклопластика. Материал прочный и легкий. У материала множество преимуществ: легкая технология монтажа, обладает высокими антикоррозионными свойствами.
Фото композитной арматуры.
Однако, и недостатки у материала тоже имеются. Он обладает самозатухающими характеристиками при горении, но при температуре 200 °С теряет свои свойства. К тому же плохо гнется, что затрудняет использование гнутых элементов. Многие профессиональные строители отказывались работать с этим материалом из-за отсутствия практического опыта (зарубежный опыт не учитывался) и рекомендаций по расчету.
Но с июля 2015 года в СП 63.13330.2012 появилось Приложение Л с правилами по конструированию и расчету конструкций. Для тех, кто предпочитает заниматься строительством своими руками, предусмотрены конструктивные требования к армированию.
Правила армирования углов и примыканий
Часто на строительной площадке армирование приходится выполнять из остатков, поэтому стержни стыкуются внахлест, свариваются или используются специальные стыковые соединения. При стыковке внахлест концы из арматуры гладкого профиля загибают в виде лапок, крюков и петель, а концы с периодическим профилем можно не загибать. Расстояние между стыкуемыми стержнями может быть от нуля до 4 диаметров арматуры. Длина стыка рассчитывается согласно пособию по проектированию, но не может быть менее 15 диаметров стержней или 200 мм.
Стыковые сварные соединения выполняют с помощью скоб-накладок, а в механических стыках используются резьбовые и обжимные муфты.
Важно! Правила запрещают выполнять армирование углов простым нахлестом, так как в этом случае угол не будет целостным и неподвижным.
Угловые и Т-образные примыкания каркасов производятся тремя способами: лапками, дополнительными изогнутыми хомутами Г и П формы.
Фото как правильно армировать угол.
Более подробно об армировании углов .
Вязание арматуры
Казалось бы, сварные каркасы использовать быстрее и удобнее. Тем не менее, строители предпочитают вязать пространственные каркасы. И этому есть свои причины:
- Сварка снижает качество металла.
- Осадка грунта при производстве фундаментов провоцирует дополнительные напряжения на стыках. Сварочные соединения не всегда справляются с нагрузками и разрушаются. Связанные детали не меняют положение в пространстве, но обладают определенной подвижностью.
Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.
Бетон хорошо выдерживает изгибающие воздействия, но не может самостоятельно справится и изгибом. Для обеспечения несущей способности выполняют армирование фундамента своими руками. В большей степени это касается ленточных и плитных конструкций. В сваях и столбах металл укладывается больше из конструктивных соображений, чем реальной необходимости.
Правила армирования
Армирование ленточного фундамента и любого другого выполняется с учетом следующих правил:
- для рабочей арматуры используют стержни класса не ниже А400;
- не рекомендуется использовать для соединения стержней сварку, поскольку она ослабляет сечение;
- в обязательном порядке связать металлический каркас из арматуры нужно на углах, сваривание здесь не допускается;
- даже для хомутов не рекомендуется гладкая арматура;
- необходимо строго соблюдать защитный слой бетона, равный 4 см, это защитит металл от коррозии (ржавчины);
- при изготовлении каркасов стержни в продольном направлении соединяют с нахлестом, который принимается равным не менее 20 диаметров прутов и не менее 25 см;
- при частом расположении металла, стоит контролировать крупность заполнителя в бетоне: он не должен застревать между стержнями.
в ленточном фундаменте
Грамотно подготовленный арматурный каркас - это половина успеха. Именно он спасет фундамент в случае неравномерных деформаций, которые создают изгибающие нагрузки. Стоит более подробно рассмотреть вопрос на примере ленточного фундамента своими руками.
Какая арматура нужна для конструкции
Армирование ленточного фундамента предполагает наличие трех трупп стержней:
- рабочие, которые укладываются вдоль ленты;
- поперечные горизонтальные;
- поперечные вертикальные.
Поперечная арматура под ленточный фундамент также называется хомутами. Ее основное предназначение - соединение рабочих прутов в единое целое. Армирование ленточного фундамента выполняется в строгом соответствии с нормативными документами. Какая арматура нужна для фундамента? Чтобы дать точный ответ выполняют сложные расчеты.
Чтобы не нанимать профессионалов, можно обойтись упрощенным вариантом. Технология армирования ленточного фундамента под небольшой дом позволяет назначать сечения конструктивно. Это вызвано тем, что лента воспринимает сравнительно небольшие нагрузки и работает преимущественно на сжатие.
Чтобы сделать армирующий каркас, используют конструктивные, то есть минимально допустимые, размеры сечений:
- Для рабочего армирования - 0,1 % от площади сечения фундамента под дом. При этом если сторона ленты составляет 3 метра или менее, минимально допустимое значение принимается равным 10 мм. Если сторона здания имеет длину более 3 м, то диаметр рабочего армирования не может быть меньше 12 мм. использовать пруты сечением больше 40 мм не разрешается.
- Горизонтальные хомуты не могут быть по диаметру меньше одной четверти рабочих. Из конструктивных соображений назначают размер 6 мм.
- Диаметр вертикальной арматуры зависит от высоты ленты для фундамента дома. Для малозаглубленных, размеры которых составляют 80 см и менее подойдут пруты от 6 мм.
Правила армирования ленточного фундамента заглубленного типа предусматривают использование стержней от 8 мм и более.
Схема типовых сечений стержней арматуры Если строится здание из кирпича, стоит укладывать арматуру с небольшим запасом. Такой вариант даст уверенность в надежности конструкции.
Вязка арматуры
Схема армирования ленточного фундамента предполагает соединения стержней методом связывания. Связанный каркас обладает большей прочностью по сравнению со сварным. Это вызвано тем, что повышается вероятность прожига металла. Но такое правило не касается элементов заводского изготовления. Вне строительной площадки есть возможность соединить детали без существенной потери прочности.
Места вязки арматуры Разрешается для увеличения скорости работ армировать фундамент на прямолинейных участках способом сваривания. Но армировать углы можно только с использованием вязальной проволоки. Эти участки конструкции являются наиболее ответственными, поэтому торопиться не стоит.
Перед тем как вязать арматуру для ленточного фундамента нужно подготовить материалы и инструменты. Существует два способа, которыми выполняют связывание металла:
- специальный крючок;
- вязальная машина (пистолет).
Первый вариант доступен, но подойдет только для небольших объемов. Укладка арматуры в ленточный фундамент в этом случае займет много времени. Для соединения применяют отожженную проволоку, диаметр которой составляет 0,8-1,4 мм. Использование других материалов не допускается.
Схема вязки арматуры для ленточного фундамента
Чтобы построить свой дом, нужно проявить терпение и внимательность. Не стоит экономить время и деньги, поскольку это может вызвать неприятности при эксплуатации. С соединением прутов по длине проблем не должно возникнуть. В этом случае процесс достаточно прост, важно лишь соблюдать минимальную величину нахлеста.
Но как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента по углам? Существует два типа угловых соединений: между двумя перпендикулярными конструкциями и в месте примыкания одной стены к другой.
Оба варианта имеют несколько технологий выполнения работ. Для угловых стен используют следующие:
- Жесткое лапкой. Для выполнения работ на конце каждого стержня делают «лапку» под прямым углом. В этом случае прут напоминает собой кочергу. Длина лапки должна составлять не менее 35 диаметров, лучше назначать больше. Загнутую часть стержня присоединяют к соответствующему перпендикулярному участку. Таким образом получается, что внешние пруты каркаса одной стены соединены с внешними другой стены, а внутренние приваривают к внешним.
- С применением хомутов Г-образной формы. Принцип действий схож с предыдущим вариантом. Но в этом случае не изготавливают лапку, а берут г-образный элемент, сторона которого имеет длину не менее 50 диаметров рабочей арматуры. Одну сторону привязывают к каркасу одной стены, а вторую - к каркасу перпендикулярной. При этом внутренние стержни нужно соединить с внешними. Шаг хомутов должен составлять три четверти от высоты стены подвала.
- С применением хомутов П-образной формы. На угол нужно два элемента, длина сторон которых будет составлять 50 диаметров арматуры. Каждый их хомутов приваривается к двум параллельным прутам и к одному перпендикулярному пруту.
Как правильно армировать ленточный фундамент на тупых углах. Для этого внешний стержень изгибают до нужной градусной величины и прикрепляют к нему дополнительный в качестве усиления. Внутренние элементы привязываются к внешнему.
Схема правильного и неправильного армирования тупых углов Чтобы уложить арматуру в местах примыкания одной стены к другой, пользуются примерно теми же методами, что и в предыдущем случае:
- нахлест;
- Г-образные хомуты;
- П-образные хомуты.
Величина нахлестов и соединений принимается равной 50 диаметрам. При выполнении работ стоит помнить наиболее распространенные ошибки:
- связывание под прямым углом;
- отсутствие связи между внешними и внутренними элементами;
- продольные пруты соединяют вязкой перекрестий.
Не стоит повторять эти ошибки при строительстве собственного дома.
Использование вязального крючка
Перед тем как армировать ленточный фундамент, стоит узнать, как пользоваться рабочим инструментом. Специальный пистолет редко используют для частного домостроения, польку такое оборудование требует дополнительных затрат. Вкладываться в инструмент выгодно только для выполнения заказов, а не при возведении одного дома.
По этой причине наиболее распространенным инструментом для вязки в частном домостроении стал крючок. Пользоваться им будет проще, если заранее подготовить специальные шаблоны. Такая деталь работает как верстак и существенно облегчает работу. Дело пойдет быстрее. Чтобы изготовить шаблон требуются деревянные бруски, ширина который составляет около 30-50 см, а длина не может быть больше 3 м, поскольку такой верстак неудобно использовать.
Самый распространенный способ вязки – крючком В деревянном приспособлении нужно просверлить пазы и отверстия, которые повторят очертания стержней в каркасе. В такие отверстия заранее раскладывают куски вязальной проволоки длиной по 20 см, а после этого фиксируют пруты армирования.
Для того чтобы понять технологию вязки, можно рассмотреть примеры. При строительстве потребуется два варианта: для перекрестий (когда элементы расположены перпендикулярно друг другу) и для соединений внахлест. В ленточном фундаменте чаще нужна вторая технология, при возведении плитной конструкции наиболее актуальной будет первая.
Чтобы соединить уложенный каркас в единое целое при соединении внахлест, крючком следует пользоваться в таком порядке:
- соединения выполняют в нескольких местах по длине стыка, месторасположение проволоки назначают так, чтобы она находилась в углубленной части профиля арматуры;
- проволоку складывают пополам и укладывают под местом соединения;
- с помощью крючка поддевают петлю;
- свободный конец подводят к инструменту и накладывают на него с небольшим перегибом;
- начинают вращать крючок, закручивая проволоку;
- осторожно вынимают инструмент.
На одно соединение внахлест процедуру повторяют 3-5 раз. Соединить элементы за один раз, как это делается при перекрестном примыкании, недостаточно. Вязка арматуры под ленточный фундамент в этом случае будет ненадежной, поскольку фиксация в одной точке не предотвращает сдвиг элементов.
Грамотное соединение каркаса позволит гарантировать надежность, прочность и долговечность опорной части здания.