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 – ленточный, ведь именно эта конструкция позволяет 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 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, 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.
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.
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.
Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так
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.
Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты
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.
Классы арматуры и ее диаметры
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.
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 определении размеров ленты.
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.
Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка
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 опалубки. Есть два варианта:
- Весь каркас собирают прямо в котловане или траншее. Если лента узкая и высокая, работать так неудобно.
По одной из технологий арматуру вяжут прямо в опалубке
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.
Армирующий пояс можно вязать отдельно, а потом установить в опалубку и связать в единое целое уже на месте
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.
Армирование ленточного фундамента своими руками: схемы, расчет диаметра арматуры, расположение по углам и в подошве
Как рассчитать и сделать армирование ленточного фундамента, выбрать толщину прутка, расстояние между нитками, схемы армирования углов и примыканий, технологию сборки – все это вы найдете здесь.
Ленточный фундамент - один из самых простых и надежных видов оснований, которые только можно придумать. Одно строительное издание заявило, что ленточный фундамент, правда, с арматурой, может простоять не менее 200 лет. Как они это вычисляли и по какому такому хронометру, неизвестно, но то, что армированный ленточный фундамент - это надежно, факт. Главное, правильно выполнить армирование, чем мы сейчас и займемся.
Зачем и чем армировать ленточный фундамент
Если бы мы могли наверняка знать, каким нагрузкам будет подвержен наш фундамент через год, два, десять или двадцать лет, может, и не стоило бы его армировать. Дело в том, что расчетная носит довольно условный характер. Купили рояль в дом - нагрузка изменилась, поменялись силы и векторы воздействия. Возникло новое подземное течение - та же история. Фундамент где-то просел, а где-то поднялся. Поэтому, чтобы не зависеть от покупки роялей и прорванных соседских водопроводов, фундамент нужно армировать.
Сам по себе бетон не имеет такой пластичности, чтобы реагировать на любые изменения нагрузок. Для этого существует сталь, которая держит всю конструкцию основания вместе и может быть пластичной, при этом сохраняя жесткость, которой и должен обладать ленточный фундамент Армирование чертежи и схемы которого мы представим на странице, позволит сохранить основанию прочность, придать пластичность и не допустить растрескивания.
Арматура для фундамента. Какая лучше?
Особенного выбора в конструкционных арматурных изделиях нет, да он и не нужен. Стандартные прокатные прутья отлично справляются с армированием любого фундамента, а их толщина и схема расположения подбирается в зависимости от конструктивных особенностей основания. Какой бы арматура ни была, укладывают ее только по двум схемам:
продольное армирование происходит тогда, когда необходимо минимизировать нагрузки на растяжение, такая арматура укладывается снизу и сверху стяжки фундамента, для этого
- используют прут марки А3 с рельефной поверхностью;
- продольно-поперечное армирование выполняют тогда, когда от фундамента ждут всего, чего угодно, а особенно в тех случаях, когда его высота превышает хотя бы в некоторых местах 1,5 м.
Во втором случае применяют более мощную арматуру класса А1 из прокатного прута, связывая продольную с поперечной вязальной проволокой. Сварка при этом не применяется.
Расчет арматуры для ленточного фундамента
Здесь все просто. ГОСТы и СниПы фантазировать не дадут, а считаться с нормативами нужно обязательно. Перед тем, как заливать ленточный фундамент, необходимо свериться с нормами, а нормативы пишут, что взаимное расположение стержней арматуры зависит от того, какой марки использован бетон и от фракций заполнителя. Также большое значение имеет способ укладки и трамбовки. Рекомендуемое расстояние между прутьями арматуры при ширине фундамента 40 см - около 10 см при условии укладки четырех прутьев диаметром 8-10 мм. Горизонтальные прутья ГОСТ рекомендует располагать на расстоянии 30 см при той же ширине фундамента.
При вязке арматуры очень важно соблюдать расстояние до наружных поверхностей фундамента, до опалубки и подушки. Контролировать это можно несколькими способами, но проще всего - при помощи кирпичей. Необходимо следить за тем, чтобы металлические прутья не касались земли, иначе коррозия сведет на нет все усилия по армированию. Минимальное расстояние от прута до земли должно быть не менее 6-8см. Только после этого можно засыпать подушку.
Как сделать армирование монолитного ленточного фундамента
Это самый простой и академический случай, когда армирование проходит только по низу фундамента. Объясняется это тем, что заглубленный на глубину промерзания фундамент строят тогда, когда почва стабильна, а здание не предполагает наличие второго этажа. В этом случае армирование носит, скорее, страховочный характер. В этом случае используют арматуру А3 и гладкую А1 для поперечной вязки. Все размеры, которые указаны в нормативах, в этом случае остаются в силе.
В том случае, если грунт, на котором проводится строительство ненадежен, а нагрузка на фундамент выше, следует принимать более серьезные меры укрепления фундамента. В этих случаях принимают ширину фундамента в полтора-два раза больше, а при армировании поперечные прутья устанавливают по диаметру равные продольным. При этом вся конструкция связывается вязальной проволокой, применение сварки здесь тоже не приветствуется. Рекомендуется также увеличить количество горизонтальных прутьев, сократив расстояние между ними до 20 см.
Мы рассмотрели самые простые схемы армирования заглубленных фундаментов, которые прекрасно подойдут для забора на ленточном фундаменте, для легких конструкций и хозпостроек с перспективой увеличения нагрузки.
На фундамент все время оказываются различные воздействия: движение грунта, вес дома, изморозь. Такие действия приводят к деформации и разрушению основания, а если оно портится, то и сама баня простоит недолго. Чтобы постройка служила много лет, важно, чтобы был сделан правильно. Одним из этапов монтажа основания является армирование. Рассмотрим подробнее, что собой представляет армирование, зачем оно нужно, и как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента.
Армирование ленточного фундамента: что это и зачем нужно?
Армирование фундамента - это метод увеличения несущей способности конструкции путем монтажа каркаса. При строительстве бани нужно учитывать все требования, которым должен отвечать фундамент, указанные в СНиП. Армирование ленточного фундамента необходимо, чтобы увеличить срок служба основания и всего строения в целом.
Основа ленточного фундамента - это бетон. Как известно, такой материал является непластичным, т. е. в момент растяжения он может легко треснуть. Металлический каркас отличается более высокой устойчивостью и надежностью, при армировании он берет часть нагрузки на себя, тем самым предотвращая растяжение и снижая риск разрушения фундамента, вязка арматуры под ленточный фундамент нужна обязательно.
Из какого материала лучше делать арматурный каркас для ленточного фундамента?
Прогресс не стоит на месте, постоянно появляются новые строительные материалы. Если раньше вязка арматуры была строго из металла, то сегодня можно увидеть пластиковую арматуру, варианты из стекловолокна и композитные детали. Так чем вязать арматуру лучше всего? Давайте рассмотрим материалы подробнее.
Несмотря на появление новых и более современных материалов, популярной остается именно металлическая арматура, проверенная временем. Срок ее службы составляет около 50 лет. Арматура отличается высоким весом, прочностью и надежностью. К ее главному недостатку можно отнести то, что она под воздействием влаги начинает ржаветь.
Чтобы сделать вязку арматуры для фундамента подойдет горячекатаная строительная арматура периодического профиля, механически упрочненная или термически обработанная.
При выборе арматуры нужно учитывать значение предела текучести. Для монтажа продольных рядов, несущих основную нагрузку, подойдут прутья класса А400 (АIII), допустимо использовать материалы и более высокого класса. Но учтите, что они будут стоить дороже.
Важно, чтобы профиль был ребристый, т. к. он лучше сцепляется с бетоном и равномерно передает нагрузку.
Для перемычек подойдет гладкая арматура класса А1, это поможет уменьшить стоимость фундамента, при этом он будет иметь достаточную прочность.
Для ленточного фундамента подойдет арматура диаметром 6-12 мм.
Если сторона ленты менее 3 м, то допустимо для горизонтальных хомутов использовать прутья не менее 10 мм, если более 3 м - то не менее 12 мм. Для вертикальных хомутов при высоте фундамента менее 80 см подойдет арматура диаметром от 6 мм, более 80 см - от 8 мм.
Арматура из стеклопластика в 2 раза прочнее и в 9 раз легче металлической. Важным преимуществом этого материала является и то, что он, в отличие от металла, не подвержен коррозии. Арматура из стеклопластика имеет срок эксплуатации около 70 лет. При этом ее цена дешевле, чем на металлический вариант.
Выбирать материал для армирования нужно внимательно. Если арматура будет некачественной, то на фундаменте могут появиться трещины, которые постепенно будут расширяться, и в итоге строение прослужит вам значительно меньше, чем могло бы.
Вязку каркаса из арматуры можно сделать самостоятельно или купить готовую арматурную сетку. Второй вариант будет дороже, зато вопрос о том, как вязать арматурный каркас, не будет вас беспокоить, т. к. эти заботы берут на себя специалисты. Кроме того, преимуществом готовой сетки является то, что прутья прочно соединены друг с другом в заводских условиях. Это гарантирует, что каркас со временем не распадется, как это может быть с самодельным. Кроме того, в этом случае делать армирование фундамента будет проще: нужно лишь положить каркас в два параллельных слоя.
Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками?
Прочная и правильно связанная между собой арматура отлично сохраняет форму при заливке бетона для фундамента. Но чтобы конструкция получилась качественной и надежной, нужно знать, как правильно вязать арматуру для фундамента, и правильно подобрать материалы.
По правилам любая арматуру нужно защищать от внешних факторов, для этого ее заливают бетоном. Причем необходимо, чтобы верхняя часть каркаса утопала в бетоне на 5 см, а нижняя - на 7 см.
Если вы хотите знать, как правильно армировать фундамент, то не забудьте изучить СНиП, где все подробно описано. В частности, в соответствии со СНиПом, общая площадь каркаса должна быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.
Зоны растяжения могут появиться и в верхней, и в нижней части фундамента, поэтому армирование следует делать с двух сторон.
Если вы делаете мелкозаглубленный фундамент, то шаг между горизонтальными прутьями при армировании должен быть равен 30 см.
Схема армирования ленточного фундамента
Сначала проводятся подготовительные работы по очистке территории. Далее нужно подготовить траншею.
Схема вязки арматуры для ленточного фундамента начинается с установки опалубки.
Армирование фундамента своими руками осуществляется по следующей схеме:
- Вбиваются металлические прутья на величину, равную глубине основания, на расстоянии до опалубки 5 см. Между прутьями нужно оставить 40-60 см.
- На дно устанавливаются подставки, на них кладутся 2-3 нитки нижнего ряда арматуры. В качестве подставок используются разные материалы, к примеру, подойдут кирпичи или камни. Благодаря им арматура располагается выше, и после заливки бетона она будет защищена со всех сторон.
- Ряды арматуры крепятся к перпендикулярно установленным штырям перемычками.
- Места соединений укрепляются путем сварки или связкой с проволокой.
После того, как вы сделали арматурный каркас, необходимо подготовить отверстия для вентиляции и залить бетон.
Схемы армировки фундамента могут быть разными. При выборе нужно учитывать размер фундамента, его несущую способность и личные предпочтения.
Оптимальным вариантом считается фундамент с каркасом квадратной или прямоугольной формы, т. к. в этом случае получается прочный каркас.
Как правильно армировать ленточный фундамент? Можно вязать конструкцию в траншее, как было описано выше, или сначала подготовить арматурный каркас, а потом опускать его в траншею. Разница этих схем вязки арматуры для фундамента в том, что во втором случае все можно сделать самостоятельно, если же монтировать каркас сразу в траншее, то понадобится помощь еще одного человека.
Как армировать ленточный фундамент? Делать связку или сварку?
Горизонтальные и вертикальные прутья должны образовывать единую конструкцию. Соединить их можно двумя способами: связкой или сваркой.
Недостатком сварки является то, что подобная процедура ухудшает физические свойства металла, он становится более хрупким, поэтому этот метод используется редко.
Если вы все-таки решили крепить прутья с помощью сварки, то старайтесь уменьшить количество швов.
Другой вариант - связка. Для нее нужна мягкая и тонкая проволока диаметром 0,5 мм и длиной около 30 см. Ее следует сложить пополам и наложить на место соединения прутьев, в полученную петлю продеть крючок. Далее прокрутить его, чтобы получился узел.
Не нужно слишком сильно закручивать проволоку, она может порваться!
Как вязать арматуру? Способы
Вязка арматуры для фундамента может осуществляться ручным способом или с помощью инструментов. Если вы не профессиональный строитель, и возводите баню для себя, то покупать специальные инструменты нет необходимости - это будет лишней тратой времени. Отлично справиться с работами можно и вручную.
Способы вязки арматуры:
- Вязка проволокой.
Это самый простой способ, не требующий специальных навыков. Нужно взять проволоку диаметром 12 мм, нарезать на куски длиной 1,8-2 м, согнуть пополам. Далее проволокой нужно скрепить элементы таким образом, чтобы остались свободные концы длиной 0,3-0,5 м. После необходимо одной рукой держать свободные концы, а другой заводить крючок в петлю вращательными движениями и обеими руками скрутить проволоку.
- Вязка арматурными скрепками.
Скрепки можно приобрести в магазине. Такой вариант крепления подходит для труднодоступных мест. Для вязки арматуры под ленточный фундамент нужно зафиксировать скрепку по диаметру на одном стержне, а другим концом прижимать соседнюю арматуру. Преимуществом такого крепления является то, что процесс армирования осуществляется быстрее, чем другими способами.
- Вязка внахлест.
Данный способ актуален в случае вязки арматуры в местах соединения стенок фундамента и для удлинения арматурного каркаса. Длина нахлеста должна быть примерно около 30 диаметров арматуры. Причем арматура должна быть установлена так, чтобы не касаться опалубки. Это необходимо, чтобы защитить ее от воздействий влаги, высоких и низких температур.
Все эти способы объединяет то, что первую петлю нужно накидывать вдоль спиральных канавок, чтобы крепление лучше держалось.
Армирование углов ленточного фундамента
На угол железобетонного фундамента оказывается более сильное давление, по сравнению со стенами, он является самым уязвимым местом во всей конструкции. Если армирование углов стен сделано неправильно, то это приведет к трещинам, из-за чего фундамент быстро разрушится.
Некоторые считают, что достаточно уложить прутья под прямым углом, но подобное мнение ошибочно. Такая конструкция не позволяет сделать единую жесткую раму, поэтому основание прослужит недолго.
Как армировать фундамент в углах? Лучше всего использовать гнутые прутья Г- или П-образной формы. Они усиливают стыки в углах фундамента. Также необходимо уменьшить шаг для связывания прутьев в 2 раза. Эффективным вариантом является загибание углов и их соединение внахлест с помощью хомутов на расстоянии 7 см от угла.
Г-образные прутья - это самый надежный вариант соединения углов фундамента. Их нужно выкладывать так, чтобы один конец прута выходил в сторону одной стены, а второй - другой. Г-образные прутья обеспечивают монолитность и высокую прочность фундамента.
Как вязать арматуру для фундамента? Особенности вязки углов смотрите в этом видео:
Бетон считается материалом, работающим на сжатие, но при этом имеющим крайне небольшую прочность при работе на изгиб или растяжение. При возведении дома, фундаментом которого служит бетонная плита, все нагрузки по ней распределяются неравномерно. Это в свою очередь образует изгибающий момент.
Это, прежде всего, несёт опасность бетонной конструкции, однако чтобы полностью исключить любой негатив достаточно применить устройство арматурных каркасов и сеток.
Бетон воспринимает сжимающие нагрузки, а арматура изгибающие. Именно этот факт помогает обеспечить высокую надежность конструкции.
Важность расчёта армирования и способы отслеживания фундаментных работ на строительных площадках.
Арматура для фундамента
Наиболее известные виды фундаментов: ленточный, столбчатый и монолитная плита. При возведении любых сооружений, особенно высотных, главное, чему в первую очередь уделяют своё внимание проектировщики – это разработка проекта фундамента.
Здесь необходимо учесть всё. Состояние грунта, климатические условия, все нагрузки сооружения плюс вес самого фундамента, необходимые марки бетонов и, конечно, арматуру.
Правильный расчёт армирования фундамента это залог безопасности возводимого здания. Произведя точные расчёты всех нагрузок, проектировщики определяют диаметры стержней арматуры, её расположение в теле фундамента и расстояние шагов стержней.
На строительных площадках в процессе проведения фундаментных работ, в обязанности линейных работников ИТР входит составление фото отчётов.
Часто центральные офисы находятся на большом удалении, а руководителям необходимо быть информированными о проведённых работах. Чтобы иметь наглядное представление о ходе работ они делают запрос на предоставление фото армирования фундамента.
Так выглядит ситуация на больших строительных площадках. Несколько иначе она выстраивается при более облегчённых условиях строительства. Например, в загородном домостроении.
Впрочем, независимо от масштабности застройки правила армирования необходимо строго соблюдать в соответствии со СНиПом.
Определение схемы армирования
Загородное возведение домов предусматривает устройство таких же типов фундаментов, как и при крупном строительстве. Разницу составляет только масса нагрузки. Поэтому проектирование проводится по более упрощённым методам. Довольно часто применяется типовая схема армирования фундамента.
Стержни арматуры расположенные в плите размещаются. Наибольшее усиление располагается в точках установки вертикальных стеновых конструкций или отдельных колонн.
Данные участки это зоны продавливания. Устройство арматуры в теле бетона может представлять как отдельные стержни, так и каркасы.
Армирование монолитного фундамента, сплошного типа, предусматривает закладку в плиту стержней с определённым шагом или металлическую сетку. Обычно шаг при расчёте нагрузки принимается от 200 до 400 мм.
Самостоятельное проведение работ
Если кто-то решился проводить армирование фундамента своими руками, то ему просто необходимо ознакомиться с техническими данными поведения арматурных работ и бетонных работ.
Найти их можно в СНиПах, в СП по бетонным и железобетонным конструкциям. Назвать эти работы лёгкими нельзя, поэтому если нет уверенности, что всё будет выполнено согласно установленным правилам, лучше вызвать профессионалов. Не надо думать о деньгах, лучше подумать о безопасности и устойчивости дома.
Устройство армирования столбчатого фундамента
Устройство арматурного каркаса проводится также при армировании столбчатого фундамента. Система армирования вертикальной бетонной конструкции столба представляет несколько металлических прутков.
Сечение арматуры представляет диаметр от 10 до 12 миллиметров. Армируются столбчатые фундаменты только ребристой арматурой класса А-III.
Вязка арматуры проводится проволкой диаметром 6 мм. Проводится соединение стержней в одну общую систему каркаса.
Длина стержней всегда проектируется так чтобы при монтаже и заливке бетоном на поверхности конструкции выступали части арматуры на 10-20 сантиметров. Далее эти арматурные выступы используют для привязок ростверков к столбам.
Порядок работ по армированию и бетонированию плиты
В целом план проведения армирования фундамента выглядит следующим образом:
В зависимости от всех присутствующих нагрузок проводится расчёт необходимого количества арматуры. Определяется численность верхнего и нижнего расположения стержней в плите, диаметры и шаги.
Делаются необходимые заготовки по рассчитанной длине. Остатки отрезаются. Производится вязка арматурного каркаса. В качестве скрепляющего элемента используется арматура диаметром 6 миллиметров.
Полученные конструкция каркаса устанавливается внутри деревянной опалубки. На данном этапе отслеживают, чтобы зазор между досками стенок опалубки и арматурными стержнями составлял пятьдесят миллиметров. После прочного закрепления арматуры проводят заливку бетона.
Время полного застывания бетона составляет двадцать восемь дней. По прошествии данного времени опалубку снимают. Иногда её оставляют на месте и тогда она обретает наименование несъёмной опалубки.
Фото армирования фундамента
