Армирование ленточного фундамента. Тонкости процесса армирования ленточного фундамента Армирование ленточных фундаментов малоэтажных зданий
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:
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.
Любое здание, независимо от его предназначения, немыслимо без надежной основы. Возведение фундамента – одна из наиболее важных и естественных задач всего цикла строительства в целом, и этот этап, кстати, часто является одним из самых трудоемких и затратных – нередко до трети сметы уходит именно на него. Но вместе с тем здесь должны быть абсолютно исключены какие-либо упрощения, неразумная экономия на качестве и количестве необходимых материалов, пренебрежение действующими правилами и технологическими рекомендациями.
Изо всего разнообразия фундаментных конструкций максимальной популярностью пользуется , как наиболее универсальная, подходящая для большинства возводимых в сфере частного строительства домов и хозяйственных сооружений. Такое основание отличается высокой надёжностью, но, естественно, при качественном его исполнении. А ключевым условием прочности и долговечности является грамотно спланированное и правильно проведённое армирование ленточного фундамента чертежи и основные принципы устройства которого и станут вопросами рассмотрения в настоящей публикации.
В статье, помимо схем, будет приведено несколько калькуляторов, которые помогут начинающему строителю в выполнении этой достаточно непростой задачи создания ленточного фундамента.
Важные особенности ленточного фундамента
Общие понятия. Преимущества ленточного фундамента
Итак, вкратце, несколько общих понятий об устройстве ленточного фундамента. Сам по себе он представляет сплошную бетонированную полосу, без разрывов на дверные или воротные проёмы, становящуюся основой под возведение всех внешних стен и капитальных внутренних перегородок. Сама лента заглубляется на определенное расчётное расстояние в грунт и одновременно выступает сверху своей цокольной частью. Ширина ленты и глубина ее заложения, как правило, выдерживается единой на всём протяжении фундамента. Такая форма способствует наиболее равномерному распределению всех выпадающих на основание здания нагрузок.
Ленточные фундаменты тоже могут подразделяться на несколько разновидностей. Так, их не только заливают из бетона, но и делают сборными, применяя для этого, например, специальные фундаментные железобетонные блоки, или используя бутовое наполнение. Однако, так как наша статья посвящена армированию, в дальнейшем будет рассматриваться только монолитный вариант фундаментной ленты.
Ленточный фундамент можно отнести к универсальному типу оснований. Такой схеме обычно отдается предпочтение в следующих случаях:
- При возведении домов из тяжелых материалов – камня, кирпича, железобетона, строительных блоков и им подобных. Одним словом, когда требуется равномерно распределить весьма значительную нагрузку на грунт.
- Когда в планах застройщика получить в свое распоряжение полноценный подвал или даже цокольный этаж – только ленточная схема может это позволить.
- При строительстве многоуровневых зданий, с применением тяжелых межэтажных перекрытий.
- Когда участок под застройку характеризуется неоднородностью верхних слоев грунта. Исключение составляют лишь совершенно не устойчивые грунты, когда создание ленточного фундамента становится невозможным или нерентабельным, и есть смысл обратиться к другой схеме. Невозможен ленточный фундамент и в регионах с вечной мерзлотой.
Монолитный ленточный фундамент обладает немалым количеством других преимуществ, к которым можно отнести долговечность, оцениваемую многими десятками лет, относительную простоту и понятность возведения, широкие возможности в плане прокладки инженерных коммуникаций и организации утепленных полов первого этажа. По свои прочностным качествам он не уступает монолитным плитам, и даже превосходит их, требуя при этом меньших затрат материальных средств.
Однако, не следует думать, что ленточный фундамент является абсолютно не уязвимой конструкцией. Все перечисленные достоинства будут справедливы лишь в том случае, если параметры возводимого основания для дома будут соответствовать условиям района строительства, расчётной нагрузке, иметь заложенный резерв прочности. А это, в свою очередь, означает, что к проектированию фундамента (любого, кстати) всегда предъявляются особые требования. И армирование ленты в череде этих проблем занимает одну из ключевых позиций.
Ширина ленты фундамента и глубина ее заложения
Это – два ключевых параметра, от которых будет зависеть и сама схема армирования будущей фундаментной ленты.
Цены на арматуру
арматура
Но степени заглубления в грунт ленточные фундаменты можно разделить на две основных категории:
- Малозаглубленный ленточный фундамент подойдет для строительства каркасных сооружений, небольших загородных домов и хозяйственных построек, при условии достаточно стабильного, плотного грунта на участке. Подошва ленты располагается выше границы промерзания грунта, то есть обычно не опускается ниже 500 мм без учета цокольной части.
- Для зданий, возводимых из тяжелых материалов, а также на участках, где состояние грунта не отличается стабильностью, требуется лента глубокого заложения. Ее подошва уже опускается ниже уровня промерзания грунта, как минимум на 300÷400 мм, а при наличии в планах строительства еще и (подвала) – еще ниже.
Понятно, что высота фундаментной ленты в целом, в том числе и глубина ее залегания – отнюдь не произвольные величины, а параметры, которые получаются в результате тщательно проведенных расчетов. При проектировании учитывается целый массив исходных данных: тип грунтов на участке, степень их стабильности как в поверхностных слоях, так и изменение структуры по мере углубления; климатические особенности региона; наличие, расположение и другие особенности грунтовых водоносных горизонтов; сейсмические характеристики местности. Плюс к этому накладывается специфика планируемого к возведению здания – общая нагрузка, как статическая, создаваемая только массой конструкции (естественно, с учетом всех ее составляющих элементов), так и динамическая, вызываемая и эксплуатационными нагрузками, и всевозможными внешними воздействиями, в том числе ветровыми, снеговыми и другими.
Исходя из вышесказанного уместно будет сделать одно важное замечание. Принципиальная позиция автора этих строк заключается в том, что расчет базовых параметров фундаментной ленты – не терпит дилетантского подхода.
Несмотря на то что в интернете можно отыскать немало онлайн-приложений для проведения подобных расчетов, вопрос проектирования фундамента все же правильнее будет доверить специалистам. При этом нисколько не оспаривается корректность предлагаемых программ расчета – многие из них в полной мере соответствуют действующим СНиП и способны действительно выдать точные результаты. Проблема лежит в несколько иной плоскости.
Суть в том, что любая, даже самая совершенная программа расчета, требует внесения точных исходных данных. А вот в этом вопросе без специальной подготовки обойтись невозможно. Согласитесь, что правильно оценить геологические особенности участка под строительство, учесть все нагрузки, выпадающие на фундаментную ленту, причем – с разложением их по осям, предусмотреть все возможные динамические изменения – непрофессионалу просто не по силам. А ведь каждый исходный параметр имеет значение, и недооценка его вполне может затем «сыграть злую шутку».
Правда, если планируется возведение небольшого дачного домика или же хозяйственной постройки, то приглашение специалиста-проектировщика может показаться избыточной мерой. Что ж, на свой страх и риск хозяин может возвести малозаглубленный ленточный фундамент, воспользовавшись, например, примерными параметрами, которые приведены в таблице ниже. Для легких построек сильно заглубленная лента не требуется (большое заглубление может сыграть даже отрицательную роль, из-за приложения касательных сил при морозном вспучивании грунта). Как правило, в таких случаях ограничиваются максимальной глубиной расположения подошвы в 500 мм.
Тип возводимого здания | Сарай, баня, хозяйственные постройки, небольшой гараж | Одноэтажный дачный домик, в том числе - с мансардой | Одно- или двухэтажный коттедж, рассчитанный на постоянное проживание | Двух или трехэтажный особняк |
---|---|---|---|---|
Среднее значение нагрузки на грунт, кН/м ² | 20 | 30 | 50 | 70 |
ТИПЫ ГРУНТОВ | РЕКОМЕНДУЕМАЯ ГЛУБИНА | ЗАЛОЖЕНИЯ ЛЕНТЫ | (БЕЗ УЧЕТА ЦОКОЛЬНОЙ | ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА) |
Выраженно каменистый грунт, опока | 200 | 300 | 500 | 650 |
Плотная глина, суглинок, не распадающийся после сжатия усилием ладони | 300 | 350 | 600 | 850 |
Слежавшийся сухой песок, супесь | 400 | 600 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | |
Мягкий песок, илистый грунт или супесь | 450 | 650 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | Обязателен профессиональный расчет фундамента |
Очень мягкий песок, илистый грунт или супесь | 650 | 850 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | Обязателен профессиональный расчет фундамента |
Торфяник | Требуется иной тип фундамента | Требуется иной тип фундамента | Требуется иной тип фундамента |
Еще раз подчеркнём –это лишь усредненные значения, которые нельзя рассматривать как истину в последней инстанции. В любом случае, если самодеятельный строитель пользуется подобными источниками, определенный риск он принимает на свою ответственность.
Теперь – о ширине фундаментной ленты.
Здесь также есть свои особенности. Во-первых, для обеспечения жёсткости конструкции фундамента принято придерживаться правила, что общая высота ленты должна как минимум вдвое превосходить ее ширину – но это правило соблюсти несложно. А второе – ширина ленты в области подошвы должна быть такой, чтобы распределенная нагрузка была меньше рассчитанных параметров сопротивления грунта, естественно, еще и с определенным конструктивным запасом. Одним словом, фундаментная лента с полной нагрузкой должна стоять стабильно, не проседая в грунт. В целях экономии материалов нередко для повышения площади опоры подошву ленточного фундамента делают с уширением.
Наверное, нет смысла приводить здесь формулы и табличные значения сопротивления грунтов для проведения самостоятельных вычислений. Причина – та же: не столько сложность в выполнении расчетов, сколько проблемы с корректным определением исходных параметров. То есть опять же лучше по таким вопросам обратиться к профессионалам.
Ну а если строится легкое сооружение или дачный домик, то можно руководствоваться тем, что ширина ленты должна быть как минимум на 100 мм больше толщины возводимых стен. Как правило, при самостоятельном планировании фундамента берут круглые значения, кратные 100 мм, обычно начиная от 300 мм и выше.
Армирование фундаментной ленты
Если проектированием ленточного фундамента занимается специалист, то готовый чертеж будет, безусловно, включать не только линейные параметры самого бетонного пояса, но и характеристики армирования – диаметр арматурных прутов, их количество и пространственное расположение. Но в том случае, когда принимается решение о самостоятельном возведении основания под здание, при планировании конструкции необходимо учитывать определенные правила, установленные действующими СНиП.
Цены на цемент
Какая арматура подойдёт для этих целей?
Для правильного планирования необходимо хотя бы немного разбираться в сортаменте арматуры.
Существует несколько критериев классификации арматуры. К ним можно отнести:
- Технология производства. Так, арматура бывает проволочной (холоднокатаной) и стержневой (горячекатаной).
- По типу поверхности арматурные пруты различаются на гладкие и имеющие периодический профиль (рифление). Профильная поверхность арматуры обеспечивает максимальный контакт с заливаемым
- Арматура может быть предназначена для обычных или предварительно напрягаемых железобетонных конструкций.
Для создания армирующей конструкции ленточного фундамента, как правило, применяют арматуру, выпускаемую в соответствии с ГОСТ 5781. Этот стандарт включает горячекатаные изделия, предназначенные для армирования обычных и предварительно наряженных конструкций.
В свою очередь, эта арматура распределяется по классам, от A-I до A-VI. Различие главным образом заключается в сортах используемой для производства стали и, стало быть, в физико-механических свойствах изделий. Если в арматуре начальных классов применяется низкоуглеродистая сталь, то в изделиях высоких классов параметры металла приближаются к легированным сталям.
Все характеристики классов арматуры знать при самостоятельном строительстве необязательно. А самые важные показатели, которые будут влиять на создание арматурного каркаса – приведены в таблице. В первом столбце показаны классы арматуры по двум стандартам обозначения. Так, в скобках вынесено обозначение классов, цифровое обозначение которых показывает предел текучести применяемой для производства арматуры стали – при приобретении материала в прайс-листе могут оказаться и такие показатели.
Класс арматуры по ГОСТ 5781 | Марка стали | Диаметры прутов, мм | Допустимый угол изгиба в холодном состоянии и минимальный радиус кривизны при изгибе (d – диаметр прута, D – диаметр оправки для изгиба) |
---|---|---|---|
A-I (A240) | Ст3кп, Ст3сп, Ст3пс | 6÷40 | 180º; D=d |
A-II (A300) | Cт5сп, Ст5пс | 10÷40 | 180º; D=3d |
-"- | 18Г2С | 40÷80 | 180º; D=3d |
AC-II (АC300) | 10ГТ | 10÷32 | 180º; D=d |
A-III (A400) | 35ГС, 25Г2С | 6÷40 | 90º; D=3d |
-"- | 32Г2Рпс | 6÷22 | 90º; D=3d |
A-IV (A600) | 80С | 10÷18 | 45º; D=5d |
-"- | 20ХГ2Ц, 20ХГ2Т | 10÷32 | 45º; D=5d |
A-V (A800) | 23Х2Г2Т, 23Х2Г2Ц | 10÷32 | 45º; D=5d |
A-VI (A1000) | 22Х2Г2АЮ, 20Х2Г2СР, 22Х2Г2Р | 10÷22 | 45º; D=5d |
Обратите внимание на последний столбец, в котором указаны допустимые углы изгиба и диаметры кривизны. Это важно с той точки зрения, что при создании армирующей конструкции приходите изготавливать гнутые элементы – хомуты, вставки, лапки и т.п. При изготовлении кондукторов, оправок или иных приспособлений для гнутья необходимо ориентироваться на эти значения, так как уменьшение радиуса изгиба или превышение угла может привести к потере арматурой своих прочностных качеств.
Пруты класса A-I выпускаются в гладком исполнении. Все остальные классы (за некоторыми исключениями, которые, впрочем, больше зависят от индивидуальных требований заказчика) – с периодическим профилем.
Сделать арматурный каркас для ленточного фундамента не сложно. Стоит изучить основные требования, предъявляемые к арматуре, которая будет использоваться и технологию как армировать ленточный фундамент. При соблюдении всех условий готовый каркас будет отличаться прочностью и долговечностью.
Ленточный фундамент имеет массу преимуществ по сравнению с другими основаниями. Он подходит для строительства основы и многоэтажных, и одноуровневых зданий на любом типе грунта. Именно поэтому он так часто используется в индивидуальном строительстве . Зная основные принципы работы, и точно следуя им, при правильно выполненных расчетах можно легко возвести фундамент своими руками.
При эксплуатации постройки часто появляется осадка . Почва под подошвой основания становится плотнее. И чем больше давление на фундамент, тем быстрее происходит этот процесс. Если расчеты выполнены правильно и нагрузка равномерно распределяется на грунт, то на ленточном основании не появляются трещины и сколы по бокам . Но на самом деле, часто случается обратное.
Неопытный строитель может столкнуться в этом случае с проблемой, как правильно армировать ленточный фундамент. Ведь от этого зависит, как долго будет эксплуатироваться постройка. Поэтому стоит подробнее остановиться на выборе материала и самой технологической последовательности.
При замерзании грунты вспучиваются и от этого на фундамент воздействуют дополнительные усилия
Выбор арматуры
От выбора арматуры зависит прочность каркаса.
Существует два основных вида:
- cтальная (металлическая);
- композитная (стеклопластиковая)
Последняя разновидность возникла в 50-х годах прошлого столетия, но не нашла широкого распространения в индивидуальном строительстве, несмотря на то, что она имеет ряд преимуществ по сравнению с металлической.
Стальная арматура, в свою очередь, может быть:
- стержневая;
- проволочная.
Для выполнения армирующих работ на ленточном фундаменте используется стержневая арматура периодического профиля , как рабочая (другое название — продольная) и гладкая (поперечная) в качестве вспомогательной.
Продольная арматура должна обеспечивать хорошее крепление к бетону. Поэтому чаще всего выбирают периодические рифленые профили . Она отличается и по классам прочности. В советские времена в соответствии с ГОСТ, в частном строительстве чаще всего применялся класс A-3 , что, как указывается в современной строительной литературе, соответствует маркировке- A400.
Для монтажа деталей каркасов в поперечном направлении используются стальные стержни класса A-1, или ее современный аналог- A240. Но большой разницы между ними нет.
Особенности арматуры
Они таковы :
- диаметр продольных прутов должен быть не менее 12 мм;
- число рабочих прутов в каркасе должно быть не меньше четырех (может быть шесть);
- шаг поперечной армировки составляет от 200 до 600 мм. Сечение стальных прутов-6-8мм;
- ленточный фундамент минимально должен быть толщиной 300 мм.
В верхнюю часть фундамента, подверженную сжимающим усилиям можно закладывать арматуру меньшего диаметра, чем в растянутую нижнюю. Ведь часть нагрузок вверху примет на себя бетон
Т-образные пересечения и места, которые могут подвергаться деформации, необходимо усилить с помощью закладных изделий (например, арматурными вутами или лапками). Они должны соответствовать размерам рабочих прутов по диаметру.
Схема армирования фундамента
Перед началом работ необходимо тщательно продумать схему арматурного каркаса для ленточного фундамента и составить чертеж . Например, если дом будет состоять из одного этажа с мансардой размерами 10×6, она будет выглядеть следующим образом.
В качестве рабочих прутов берется шесть металлических стержней класса A3 диаметром 12мм, а поперечное армирование будет выполнено с помощью хомутов из стержней класса A1 диаметром 8 мм. Хомуты устанавливаются с шагом в углах и Т-образных пересечениях 200 мм, в остальных-600 мм.
Уязвимые места усиливаются с помощью угловых и диагональных вутов прутами класса A3 диаметром 12 мм . В местах примыкания вут к рабочим стержням устанавливается нахлест 50 диаметров (50х12мм=600 мм).
Стыковку по длине продольных прутов в этом случае планируется выполнить нахлёстом по длине похожей протяженности (600 мм). Такие места стоит укрепить хомутами с меньшим шагом (200 мм). Пруты арматуры планируется взять длиной 11,7 м. Чем меньше соединений, тем лучше , поэтому лучше брать пруты из стали максимальной длины.
Армировать углы и Т-образные пересечения можно и с помощью, так называемых лапок, которые, по сути, являются Г-образными загибами рабочих прутов на диаметр 50.
Часто в течение периода эксплуатации сталь может подвергаться коррозии, поэтому при армировке фундамента лучше провести дополнительные работы с целью обеспечить защитный слой арматуры.
Для ленточного фундамента величина этого слоя равняется приблизительно 40 мм у боковых и верхних граней. Если подошва выполнена из бетона В2-5, толщина которого составляет 100 мм, защитный слой должен быть минимально 40 мм , но можно увеличить до 70 мм.
Соединительный хомут устанавливаются с шагом, который равняется 3/8 высоты ленточного основания, что составляет минимально 25 см. Согласно СНиП, шаг между рабочими стержнями арматуры в ленточном фундаменте должен быть не менее 25 см и не более 40 см . Поперечная арматура устанавливается с шагом, который равняется1/2 высоты рабочего сечения, но не больше 0,3 м.
Защитный слой для арматуры формируется из бетона. Его задача-не допустить влагу к металлу какркаса
Как сделать арматурный каркас для ленточного фундамента
Каркас основания напоминает обычный квадрат или прямоугольник.
Принцип армировки следующий:
- на дно траншеи выкладывают кирпичные ряды, высота которых составляет не менее 5 см. Это делается для того, чтобы образовался зазор между каркасом и нижней частью основания;
- по образцу нарезают стержни необходимой длины для вертикально армирования;
- на ряды кирпичей продольно выкладывают металлические стержни. Лучше, если они будут максимальной длины;
- рабочие пруты при помощи проволоки соединяют перемычками на расстоянии 30 см друг от друга. Они должны быть длиной на 10 см меньше толщины основания (отступая по 5 см с каждых сторон);
- в каждую ячейку по углам устанавливают вертикально пруты. Их длина должна быть меньше высоты основания на 10 см;
- вертикальные пруты соединяют с продольными стержнями, и фиксируют с помощью перемычек.
Особенное внимание стоит уделить армированию углов, т.к. на эти места приходятся больше всего нагрузок.
В армирования углов необходимо соблюдать следующие правила:
- стержни на углах гнутся так, чтобы их концы заглублялись в стену основания с минимально с перепуском в 40 см (для прутов, диаметр которых составляет 10 мм);
- места, где они перекрывают друг друга, необходимо укрепить с помощью вертикальных и поперечных стержней;
- если длина прутка недостаточна, чтобы ее загнуть на стену, то необходимо укреплять такие места Г-образными прутами;
- хомуты на углах соединяются с шагом в 2 раза меньше.
При соблюдении этих требований, углы дольше сохранятся в первоначальном виде.
Вязка арматурного каркаса
Для обвязки арматуры используют вязальную проволоку диаметром 0,8-1,2 мм, которая нарезается на куски по 10-20 см . Минимально число соединений должно составлять половину количества пересечений.
В частном домостроении армокаркас часто сваривают вместо вязки ради ускорения процесса
Вязать арматуру можно несколькими способами:
- с помощью плоскогубцев. Для этого проволоку складывают вдвое, закручивают и фиксируют концы плоскогубцами с тупыми зубцами;
- можно воспользоваться крюком и шуруповертом cо специальной насадкой. Для этого отрезки проволоки складывают пополам, петлей цепляют за крюк. Концы обматывают в местах пересечения арматуры, а потом закладывают снова в крюк. Затем, проворачивая крюк, вращают. Можно применять для этих целей шуруповерт;
- при помощи скрепок, фиксаторов, скоб и т.п.;
- пистолетом для вязки.
Последний метод считается самым быстрым и эффективным. Для этого насадку пистолета ставят на место пересечения арматуры, и инструментом довершают вязку.
Армировка фундамента считается выполнена правильной, если соблюдены следующие строительные правила:
- выполнено армирование основания верхней и нижней поверхности;
- продольные ярусы каркаса изготавливаются из горизонтально расположенных прутов, соединенных с помощью поперечных и вертикальных стержней;
- рабочая арматура представляет собой стержни класса А3, диаметр которых составляет 10-16 мм, а хомуты для соединения изготовлены из арматуры класса Вр-1 диаметром 4-5 мм;
- каркас устанавливается внутри основания на расстоянии не меньше 5 см от его поверхности;
- продольные прутья установлены с шагом от 25 до 40 см, а соединительные хомута – 30 см;
- углы основания арматуры уложены с образованием перекрытия на 40 см;
- диаметр проволоки для вязки составляет 0,8-1,2 мм;
- минимально количество вязок равняется половине числа пересечений в каркасе.
При соблюдении этих условий каркас получится достаточно прочным и устойчивым. Специалисты рекомендуют для вязки использовать специально предназначенные для этого инструменты. Это значительно сократит время на вязку. Если не хватает опыта в этой сфере, лучше обратиться к специалистам.
Подробнее о том, как сделать арматурный каркас для ленточного фундамента своими руками можно посмотреть видео:
При строительстве дома на ленточном фундаменте возникает вопрос об армировании. Арматура закладывается в бетонную конструкцию для увеличения ее прочности на изгиб, поскольку бетон имеет очень низкую способность воспринимать момент. Чтобы предотвратить проблемы с лентой в будущем необходимо досконально изучить такой вопрос об армировании ленточного фундамента.
Стержни, заложенные в бетон, различаются по назначению:
- Продольные горизонтальные (рабочая арматура). Располагаются вдоль ленты, воспринимают изгибающую нагрузку. Диаметр подбирается расчетом. Для любой конструкции, толщина которой составляет 15 см и менее армирование закладывается в один слой. Для элементов с толщиной более 15 см (ленточные фундаменты) используется арматурный каркас, который состоит чаще всего из нижнего и верхнего армирования. В ленточном фундаменте диаметры продольных стержней для изготовления каркасов могут отличаться, но нижние всегда принимаются большего или равного (для небольших нагрузок) диаметра.
- Поперечные горизонтальные (хомуты). Обеспечивают совместную работу продольного армирования, связывают арматурный каркас в единое целое. Назначаются из конструктивных соображений (без расчета).
- Вертикальные (хомуты). При толщине конструкции более 15 см требуется связать не только продольные пруты, расположенные в одном горизонтальном уровне, но и верхнюю и нижнюю часть арматурного каркаса. Функцию берут на себя вертикальные хомуты. Диаметр и шаг назначается из конструктивных соображений.
Для каждого типа армирования отдельно рассматривается:
- диаметр;
- количество стержней.
- марка стали;
- класс арматуры;
- защитный слой.
Выбор материала для армирования
Основные документы, которыми нужно руководствоваться:
- (пункты 6.2 и 11.2);
- ГОСТ 5781-82* на сталь.
Виды маркировки арматурных изделий:
- А — стержневая (горячекатаная);
- Вр — проволочная (холоднодеформированная);
- К — канатная (высокая прочность).
Для арматурных каркасов ленточных фундаментов применяют стержни класса по пределу текучести А400. Существует устаревшая маркировка, которая до сих пор используется строителями — Alll. При покупке важно уметь «на глаз» различать стержни, относящиеся в разным классам. Стоит отметить, что арматурные каркасы можно вязать из прутов, относящихся к более высоким классам, но это нецелесообразно и дорого. Чтобы исключить вероятность случайной покупки материала с меньшим пределом текучести нужно помнить:
- класс А240 (Al) имеет гладкую поверхность;
- класс А300 (All) — профиль периодический, рисунок кольцевой;
- нужный для усиления ленты А400 (Alll) обладает периодическим профилем с серповидным рисунком (внешне напоминает узор «елочка»).
Стоит обратить внимание на марку стали. По ГОСТ арматурные стержни, относящиеся к классу А400, следует изготавливать из стали 5ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс. Если сталь закупается в большом объеме непосредственно на заводе, то в заявке указывают нужную марку. При ее отсутствии в соответствие с ГОСТ выбор осуществляет производитель.
Защитный слой бетона
Под этой фразой кроется расстояние, на которое не должны доходить пруты до наружной поверхности изделия, то есть бетон укрывает стержни от внешних неблагоприятных воздействий. Согласно документу «Пособие по проектированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения» защитный слой обеспечивает:
- условия для совместной работы бетона и арматурного каркаса;
- анкеровку и возможность выполнения стыков элементов каркаса;
- защиту стали от коррозии и других негативных внешних воздействий;
- защиту от высоких температур и прямого воздействия огня.
Пластиковый хомут для создания защитного слоя бетона с боков фундамента.
Согласно вышеуказанному пособию и минимальные значения толщины защитного слоя можно свести в таблицу.
При этом толщина защитного слоя принимается не меньше диаметра прутов.
Пластиковый кубик для создания защитного слоя бетона снизу фундамента.
Рабочее армирование
При строительстве дома своими руками не обязательно выполнять сложные расчеты по предельным состояниям, чтобы определить сечение и количество стержней арматурного каркаса. В качестве руководства по расчетам используют «Пособие по проектированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения» и .
Согласно этим документам по таблице 5.2 пособия и пункту 10.3.6 СП рассчитывают суммарное сечение всех продольных прутов арматурного каркаса:
- при стороне ленты менее 3 метров — 0,1% от площади поперечного сечения фундамента, диаметр стержней не менее 10 мм;
- при стороне ленты более 3 метров — 0,1%, диаметр стержней не менее 12 мм.
Требования по минимальному диаметру стержней, в зависимости от длины, представлены в пособии «Армирование элементов монолитных ж/б зданий».
Не допускается применение прутов диаметром более 40 мм. Стержни распределяют равномерно в верхнем и нижнем слое, руководствуясь сортаментом арматуры. Если для работ применяются пруты разного диаметра (при использовании остатков), те, которые имеют больший диаметр, располагают снизу. При этом учитывают требования к шагу, представленные в пункте 10.3.5 и пунктах 5.9-5.10 пособия по проектированию.
Продольные пруты арматурного каркаса располагают согласно таблице.
Важно! Если требуется закладка большого количества стержней, допускается располагать их пучками, расстояние между ними определяют из их общего сечения.
Обеспечение защитного слоя и расстояния между верхним и нижним армированием достигается за счет использования фиксаторов. Для закрепления отдельных стержней нижнего слоя чаще всего применяют пластиковые фиксаторы круглой формы. Верхний слой держат вертикальные хомуты. Иногда прибегают к использованию «стульчиков» или «лягушек» для арматуры.
Стержни выпускаются стандартной длины — 6 и 12 метров. При необходимости армирования более длинных конструкций выполняют наращивание по длине. При этом величина нахлеста принимается не менее 20 диаметров прута, но не менее 250 мм.
Горизонтальные поперечные хомуты
Эти пруты назначаются конструктивно и не зависят от сечения. Нужно при этом учитывать нагрузку от элементов здания (для массивных лучше предусмотреть запас). По тем же документам, что и для продольного усиления, минимальный диаметров поперечных прутов назначается 6 мм, но не менее 0,25 диаметра рабочей арматуры.
Шаг стержней назначается не менее 20 диаметров рабочих прутов. Например, при сечении продольных элементов 14 мм, шаг горизонтальных хомутов должен быть не менее 280 мм. Для простоты монтажа принимают округленное значение — 300 мм.
Длина стержней зависит от ширины ленты и требуемого защитного слоя. Закрепление выполняют поверх рабочей арматуры. Стыкование по длине обычно не требуется.
Вертикальные хомуты
Диаметр назначают в зависимости от высоты ленты:
- менее 800 мм — от 6 мм;
- более 800 мм — от 8 мм, но не менее 0,25 диаметра рабочих прутов.
Армирование углов и примыканий
Согласно пункту 8.9 монолитные фундаменты под все стены жестко связываются между собой и объединяются в систему перекрестных лент. В зоне стыка обычно меняется шаг поперечного армирования и обеспечивается надежное скрепление рабочих стержней, идущих в разных направлениях. Существует несколько способов армирования.
Угловые соединения
Жесткое внахлест и «лапкой»
Свободные концы арматуры в одном направлении сгибаются под прямым углом и вяжутся к перпендикулярным стержням. При этом внешние соединяются друг с другом, а внутренние привязываются к внешней.
Длина загнутого участка «лапки», с помощью которого обеспечивается нахлест, принимается 35-50 диаметров рабочего армирования. Шаг хомутов назначается 3/8 от высоты фундаментной ленты.
Схема армирования угла «лапки».
Хомуты Г-образной формы
Чтобы обеспечить надежное соединение рабочих прутов, внешние стержни работают совместно за счет Г-образного хомута, наложенного на них с нахлестом не менее 50 диаметров продольных прутов. Внутренние стержни привязывают к внешним, как в предыдущем случае:
a. загибают рабочие пруты под углом 90 градусов, длина сгиба («лапки») 50 диаметров;
b. присоединяют лапки к внешним стержням.
Шаг хомутов (горизонтальных и вертикальных) принимают 0,75 от высоты фундаментной ленты.
Армирование угла Г-хомутом и лапками.
Хомуты П-образной формы
В этом случае применяются дополнительные арматурные изделия, согнутые в форме буквы П. На один угол требуется два таких хомута длиной 50 диаметров продольных прутов. Внутренние рабочие стержни при таком соединении имеют такую же длину, как и внешние. В месте нахлеста П-образных хомутов устанавливают дополнительный каркас из вертикальной и поперечной арматуры.
Армирование угла П-хомутами.
Армирование тупых углов
Выполняют внахлест. Внешний стержень изгибают под требуемым углом, а внутренние присоединяют к внешним с нахлестом не менее 50 диаметров. В точке сгиба наружного прута предусматривают дополнительный вертикальный хомут.
Схема армирования тупого угла.
Примыкания стен
Соединение внахлест
Арматура примыкающей стены загибается, длина сгиба 50 диаметров. Оба стержня из примыкающей ленты присоединяются к внешнему пруту перпендикулярной стены. В зоне соединения шаг вертикальных и поперечных хомутов назначают 0,375 высоты монолитной ленты.
Армирование примыкания — «лапки».
Г-образный хомут
К стержням примыкающей стены присоединяются хомуты согнутые под прямым углом. Стержень сгибают так, чтобы каждая сторона равнялась 50 диаметров рабочего армирования. Первая сторона соединяется с стержнями примыкающей стены, а вторая с внешним рабочим прутом перпендикулярной ленты. Шаг хомутов (вертикальных, поперечных) в месте примыкания уменьшается в два раза по сравнению со всей длинной ленты.
Армирование примыкания Г-хомутами.
П-образный хомут
Примыкание производится к внешнему стержню рабочего армирования «лапкой». Дополнительную надежность обеспечивает стержень, изогнутый в форме буквы П длинной 2 ширины ленты фундамента.
Армирование примыкания П-хомутами.
Распространенные ошибки
1) вязка стержней под прямыми углами;
2) использование продольной гнутой арматуры без анкеровки;
Пример неправильного армирования угла.
3) соединение продольных стержней вязкой перекрестий;
4) отсутствие связки между внешними и внутренними прутами.
Еще один пример неправильного армирования угла.
Вязка каркасов
При возведении фундамента крайне важно обеспечить надежное закрепление всех элементов каркаса между собой. Для удобства возможные вопросы сведены в таблицу.
Чем и как? | Для связывания применяют отожженную вязальную проволоку диаметром 0,8-1,0 мм. Для работы также понадобится крючок для вязки. Для больших объемов работ применяют специальные машины для вязки арматуры (вязальный пистолет). |
Почему лучше вязать? | При возведении фундаментов рекомендуется использовать вязку. Сварку преимущественно применяют для больших каркасов заводского изготовления. Это вызвано тем, что в условиях строительной площадки возникает вероятность прожига рабочей арматуры. Помимо этого при использовании сварки потребуется помощь квалифицированного работника, что увеличит стоимость строительства. Ко всему прочему место сварки это потенциальная точка ускоренной коррозии. |
Когда можно заменить вязку сваркой? | Вязка обеспечивает большую надежность в условиях стройплощадки (к сваренным каркасам заводского изготовления это не относится), поэтому есть смысл заменять ее только при наличии сварочного аппарата и опыта. Замену вязки на сварку (выполненную прямо на строительной площадке) рекомендуется производить только на прямолинейных участках. Более подробно с этим вопросом можно ознакомиться в ГОСТ 14098-91, приложение 2 «Оценка эксплуатационных качеств сварных соединений при статической нагрузке». В этой таблице сразу «бросается в глаза» большое количество соединений с маркировками НД (недопустимо) или НЦ (нецелесообразно). |
При проектировании и строительстве фундаментов возникает множество вопросов. К каждому из них следует отнестись внимательно, чтобы избежать осложнений при эксплуатации.