Критерии выбора арматуры для фундамента

Краткий алгоритм монтажа

К установке арматурного каркаса можно приступать после расчистки участка и установления гидроизолирующего покрытия. На предварительном этапе рекомендуется составить план и сделать расчет арматуры для фундамента. После этого нужно посетить строительный магазин и купить все необходимые элементы будущей конструкции (арматура, проволока для хомутов, вязальный пистолет и другие).

Первый метод сборки (на участке) является более надежным, поскольку даже самая небольшая ошибка сборки будет заметна, а рабочий сможет оперативно ее исправить. Однако сборка на участке является более трудоемкой процедурой, а иногда ее применение может быть ограничено (скажем, сборку нельзя делать ночью и в случае плохих погодных условий). Второй метод сборки (в мастерской на верстаке) является более простым и универсальным. Однако он менее надежен, поскольку рабочий может допустить ошибку, из-за которой каркас будет смонтирован неправильно.

Сборка арматурного каркаса в мастерской

На верстаке устанавливаются вертикальные элементы. Они должны быть размещены под углом ровно 90 градусов относительно плоскости пола, поскольку в противном случае бетонная конструкция получится кривой. Проверить угол наклона можно с помощью отвеса.
Теперь необходимо сформировать нижний горизонтальный пояс. Для этого с помощью проволоки, пистолета или сварки к вертикальным элементам прикрепляются горизонтальные. Нижний пояс будет защищать фундамент от смещения вниз, поэтому крепления следует сделать очень прочными.
Теперь устанавливается второй горизонтальный пояс. Для его монтажа также применяется проволока, вязальный пистолет или сварка. Главная функция второго пояса — сопротивление выгибу фундамент вверх

Обратите внимание, что в случае возведения высокого дома можно поставить дополнительный третий пояс.
С помощью горизонтальной и вертикальной арматуры формируются углы. Чтобы углы получить прочными, можно создать дополнительный слой вертикальных упоров, которые будут препятствовать сползанию фундамента вниз

Для соединения арматурных элементов рекомендуется применять пистолет или сварку.
На участке с помощью деревянных досок формируется опалубка под фундамент. После фиксации деревянных стенок проводится усадка армирующего каркаса. При обнаружении ошибок монтажа выполняется переделка арматурного каркаса прямо на участке.
После укладки на участке также монтируются трубы (для воды, газа, электрических кабелей). После монтажа и проверки труб в опабулок на каркас заливается жидкий бетон. Бетонную смесь рекомендуется заливать в несколько слоев, а каждый новый слой следует заливать после полного высыхания предыдущего.
После высыхания железобетон покрывается рубероидом или битумной мастикой. Эти материалы будут выступать в роли гидроизолятора, который сделает фундамент более долговечным. После высыхания гидроизолятора можно приступать к монтажу стен и пола.

Особенности нагрузок воздействующих на ленточный фундамент

Фундаментом считается часть конструкции здания, расположенной ниже нулевой отметки и служащей опорой для всего сооружения. Существует несколько типов устройства основания.

• от подошвенного основания;
• от грунта, расположенного выше основания;
• от пола, цоколя, потолка, лестниц и других внутренних конструкций в доме;
• от крыши, стен здания, включая вес отделочных материалов.

Использование армирования делает бетонный фундамент устойчивым к нагрузкам на изгиб, возникающим при неравномерности нагрузок при эксплуатации дома и вспучивании грунта. Арматура служит каркасом основания.

Какую арматуру используют для ленточного фундамента зависит от разновидности обвязки, которая делится на:

Для продольной обвязки

При продольной обвязке прутки укладывают вдоль основания. Назначение такой обвязки – принимать на себя основные нагрузки, действующие на растяжение. Поэтому арматура для ленточного фундамента, из которой выполняется продольная обвязка, должна быть наиболее прочной и иметь достаточные для такой нагрузки параметры: диаметр и форму изготовления. Боковая поверхность, имеющая ребра, обеспечивает хорошую адгезию с бетоном, это усиливает прочность основания.

Для вертикального и поперечного армирования

Прутки, применяемые для армирования в вертикальном и поперечном направлении, выполняют функцию связующих звеньев основы и обеспечения целостности всей армирующей конструкции. Они принимают нагрузку, действующую при усадке бетонного основания или при его температурных деформациях, которая меньше чем нагрузка, действующая на продольную обвязку.

Особенности композитного каркаса

Композитные материалы для сетки фундамента представляют собой стержни, выполненные из стекла, базальта, углерода вместе с полимерными связующими.

Для сцепления с бетонным раствором стержни выполняются в форме ребер или на их поверхность наносится специальное покрытие на основе песка. Таким образом, композитные стержни бывают:

• стеклопластиковые (АСП);
• базальтопластиковые (АБП);
• углепластиковые (АУП).

На рынке виды пластиковой арматуры появились совсем недавно, поэтому к её использованию относятся с опаской. Возможно со временем доверять ей начнут больше.

При определённых условиях строительства сетки фундамента от назначения постройки и типа местности композитные стержни не уступают металлическим, могут их даже превзойти по своим эксплуатационным свойствам и техническим требованиям.

На разрушение подобной арматуры могут повлиять только высокие температуры

Арматура из пластика обладает большей прочностью, чем металлическая, низкой тепло- и электропроводностью. При изменении температур обладает такими же свойствами расширения и сужения, как и бетон.

Главным недостатком является высокая хрупкость, отсутствие пластичности.

Деформировать без разрушения композитные стержни можно только при повышенных температурах. Недостатком является повышенная трудоёмкость при обработке, в частности, резке. Если сгибание стальной арматуры производится прямо на участке строительства, для композитных материалов необходима специальная обработка.

Столбчатый фундамент из буронабивных свай

В последние годы при строительстве частных домов стал популярен свайно-столбчатый фундамент, такой способ более технологичен. На нестабильных грунтах буронабивные сваи, расширяющиеся сверху вниз, иногда становятся единственным возможным основанием дома.

Строительство буронабивного фундамента начинают с разметки расположения свай. Чтобы они выдержали нагрузку на разрыв не обойтись без усиления бетона, для этого выполняют вертикальное армирование.

Металлическая заготовка для буронабивного основания

Сначала подготавливают материал. Для укрепления пятки столба требуется 4 прутка. Длина прутьев около 2,4 м. Их концы загибают в виде буквы L. Для создания каркаса скрепляют по несколько штук прутков с помощью вязальной проволоки, чтобы получить жесткую металлическую конструкцию с вертикальными прутками, толщиной не менее 8 мм. Ее погружают в скважину во время заливки. Металлический каркас не должен касаться стенок отверстия и дна скважины. Затем проводится опалубка. При ее заполнении каркас периодически встряхивают. Чтобы бетон легче сцеплялся с металлом, все нужно тщательно уплотнить, чтобы не образовались воздушные пустоты.

Таблица расчета веса стержневой арматуры

Этапы работ по обустройству арматурного каркаса

Основание под фундамент выполняется из слоя песка не менее 10 см, песок накрывается слоем щебня фракции 2-5, затем песчано-щебёночное основание трамбуется, и только потом следует приступать к укладке и вязке арматурного каркаса.

1. Арматурные пруты, обрезанные по длине фундаментной ленты одной стороны, раскладываются на расстоянии 20-30 см между собой по дну фундамента. По углам они прикручиваются мягкой вязальной проволокой к вертикальным стержням, а также между собой при образовании нахлёста.
2. Для создания вертикальных угловых опор каркаса горизонтальные нижние пруты каркаса изгибаются под углом 90 градусов. Удлиняются соединением внахлёст и креплением проволокой.
3. Для облегчения производства работ по армированию углов фундамента допускается устройство анкеров, работы аналогичны устройству ростверков или армопоясов. По всем углам фундамента в грунт вбиваются по 4 металлических прута, снизу покрытые битумной смолой для гидроизоляции. Они выполняют роль анкеров для крепления каркаса. В сечении вбитые штыри-анкера должны образовать квадрат со сторонами, параллельными фундаментной ленте.

Вбитые в землю анкера, на которые крепится каркасИсточник sjthemes.com

1. К анкерам прикручиваются или прихватываются для фиксации вертикальные арматурные прутья , равные высоте фундамента.Все вертикальные пруты связываются или привариваются между собой по периметру, образуя конструкцию столба.
2. Для того, чтобы избежать соприкосновения металла и песчано-щебёночного основания, по всей длине прута под него с интервалом в 1 м подкладывают половинки кирпича.
3. Нарезаются пруты для поперечной укладки арматуры. Их длина должна быть меньше ширины монолитной ленты на 10 см, то есть поперечины должны быть полностью укрыты заливаемым бетоном с расстоянием от наружной стенки фундамента 5 см.
4. Шаг армирования фундамента поперечными стержнями 50 см по всей длине продольной арматуры.
5. Все соединения арматуры скручиваются вязальной проволокой.
6. В зависимости от длины стороны фундамента расстояние между вертикальными стержнями колеблется от 30 до 80 см.
7. Продольных рядов может быть достаточно лишь двух:верхнего и нижнего.
8. Каждый горизонтальный ряд параллелен нижнему и аналогичен ему.

Каркас вполне допустимо собрать вблизи от фундамента, а затем просто опустить его в траншею или опалубки.

Каркас не обязательно собирать внутри подготовленной для фундамента ямы – монтаж можно сделать и снаружи, а потом опустить всю конструкцию внизИсточник newspasky.ru

Конечно, такой способ возможен только при наличии ровного участка для сборки, иначе трудно добиться точного выполнения работы.

Основные сведения

Основание дома постоянно подвергается механическим нагрузкам (естественный вес постройки, неблагоприятные климатические условия, сдвиги в почвенном слое земли). В случае избыточной нагрузки может происходить растрескивание основания, что может привести к неблагоприятным последствиям — деформация дома, растрескивание стен, частичное или полное обрушение постройки. Чтобы этого не произошло, необходимо установить прочный фундамент. Бетон для этой цели подходит идеально, однако в случае длительной эксплуатации или неправильной заливки он будет постепенно перемещаться. Чтобы этого не произошло, необходимо выполнить армирование фундамента с помощью металлических или полимерных стержней.

Для возведения небольших домов или пристроек фундамент можно делать по ленточной схеме. Ленточная схема подходит для сооружения малоэтажных загородных домов, складов, цеховых помещений, административных пристроек, помещений сельскохозяйственного назначения.

Установка фундамента

Монтируется ленточный фундамент так:

1. Земельный участок очищается от мусора, грязи, растений. Если участок является неровным, то выполняется его выравнивание (создание насыпи с последующим ее укреплением). В случае высокого залегания грунтовых вод создания дополнительная насыпь на основе песка и гравия. Сверху на насыпь устанавливается гидроизолирующий материал, защищающий участок от воды.
2. Архитектор составляет план будущего здания. В состав проектной документации включается дополнительный план, на котором отмечается формат расположения несущих стен дома, а также примерный уровень нагрузки, которую оказывают стены на землю.
3. На основании плана стен выполняется разметка участка. На местах залегания стен по бокам монтируются деревянные доски-стенки. В результате на участке образуется деревянный пустотелый контур, который будет выступать в качестве основы для монтажа металлической или полимерной арматуры.
4. После монтажа деревянного контура ставится арматура для фундамента будущего дома. Арматура для ленточного фундамента монтируется в нескольких направлениях — в вертикальном, горизонтальном, поперечном и так далее. Для скрепления арматурных прутков используются механические скобы или сварка.
5. После монтажа арматурной конструкции выполняется заливка бетонной смеси. Через некоторое время бетон застывает, а деревянные подпорки убираются. Ленточный фундамент для дома готов. При необходимости бетонно-арматурная конструкция может подвергаться дополнительной обработке (выравнивание, декоративная отделка и так далее).

Правила выбора

Армирующие прутья в основе выполняют важную роль — создают жёсткость, благодаря чему обеспечивается препятствия от крушений. Для выполнения такой функции следует качественно изготовить армирующий каркас, который обеспечит сохранность фундамента.

При строительстве необходимо выбирать материал исходя из диаметра и типа арматуры.

И хотя производители стеклопластиковых материалов говорят о возможности замене стали, опытные инженеры с недоверием относятся к заявлению и настоятельно апробируют именно насеченные стальные стержни.

Немаловажный момент при выборе материала — диаметр стержней. Для каркасных конструкций можно приобрести арматуру с 10-12 мм сечением, а для строительства мощных сооружений более плотные — 14-16 мм.

Также следует выбирать металл, который обладает антикоррозийным свойством. Это обеспечит устойчивость к воздействию агрессивной внешней среды.

Какое количество арматуры необходимо для создания надежного фундамента

Прежде, чем начать армирование фундамента арматурой, необходимо закупить ее в нужном количестве. И каждый вид основания требует определенного количества данного стройматериала. Все правила подсчета прописаны в соответствующих нормативных документах.

Так, для ленточных оснований по нормам СНиП относительное содержание несущих продольных стержней должно превышать 0,1% от общей площади сечения всей железобетонной конструкции. Говоря простым языком, здесь сопоставляется площадь ленты и общая площадь сечения стержней.

Для определения количества арматуры для плитных оснований используются те же нормы расчета. Лучше всего доверить эту работу профессионалам, ведь при недостаточной прочности фундамента под угрозой находится все здание.

2 Технология выполнения работ

После того, как количество арматуры определено должна быть выбрана схема армирования ленточного фундамента, согласно которой будет собираться армокаркас. Прямые участки конструкции выполняются из цельных прутьев, тогда как на угловых местах необходимо дополнительное усиление выгнутой в П либо Г-образную форму арматурой. Использование перпендикулярного перехлеста отдельных стержней арматуры на местах углов и примыканий не допускается.

Правильное армирование углов ленточного фундамента представлено на схеме:

Армирование углов фундамента

Схема армирования ленточного фундамента в местах примыканий:

Армирование ленточного фундамента своими руками предполагает сборку каркаса в удобном месте и его последующего размещения внутри опалубки. Технология требует гибки арматуры в прямоугольные хомуты, что в домашних условиях легко выполнить с помощью самодельного приспособления.

На 20-ом швеллере нужно вырезать болгаркой канавки, в которые впоследствии вставляется арматура, и на пруток одевается отрезок стальной трубы, использующийся в качестве рычага. Готовые кольца надо скрепить сваркой либо связать проволокой. Для прутков диаметром 10-15 мм используется проволока 1.2-1.5 мм.

Длина прутков на продольном поясе должна равняться длине стороны дома. Стержни продеваются внутрь кольца и фиксируются вязальной проволокой по углам хомута и в его центральной части. Шаг между хомутами — 30 см. На выходе вы должны иметь 4 составляющих части каркаса — 2 равные длине и 2 меньшие, равные ширине дома. Далее выполняется укладка каркасов в траншею и их соединение выгнутыми под углом прутками арматуры в соответствии с представленной выше схемой.

Гибка хомутов из арматуры

При установке каркаса внутрь траншеи надо соблюдать следующие правила:

• каркас необходимо поднять над дном траншеи с помощью подставок на 5 см — требования СНиП не позволяют использовать в этих целях обломки кирпичей;
• укладка должна выполнятся строго по горизонтальному уровню;
• каркас необходимо зафиксировать относительно боковых стенок траншеи с помощью забитых в ее стенки штырей, чтобы арматуры не сдвинулась при бетонировании.

Армирование ленточного фундамента по технологии исполнения идентично для оснований мелкозаглубленного и заглубленного типа. После установки армокаркаса начинается этап бетонирования — для заливки используется бетон марки М200. Определить требуемое количество бетона можно исходя из объемов фундамента — нужно перемножить длину, ширину и периметр ленты.

Армокаркас фундаментной ленты

Отметим, что технология строительства ленточного фундамента требует обязательного обустройства на дне траншеи уплотняющей подушки из одинаковых по толщине слоев песка и щебня (толщина от 10 до 20 см каждый)

Используется подушка в качестве защиты фундамента от нагрузок вертикального пучения, что особенно важно при обустройстве мелкозаглубленного основания, размещенного в пласте промерзающего грунта

Грамотное армирование монолитной ж/б плиты

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Армирование монолитной плиты — это сложная и ответственная задача. Конструктивный элемент воспринимает серьезные изгибающие нагрузки, с которыми бетону не справится. По этой причине при заливке монтируют арматурные каркасы, которые усиливают плиту и не дают ей разрушаться под нагрузкой.

Как правильно армировать конструкцию? При выполнении задачи нужно соблюдать несколько правил. При строительстве частного дома обычно не разрабатывают подробный рабочий проект и не делают сложных расчетов. Из-за небольших нагрузок считаю, что достаточно соблюсти минимальные требования, которые представлены в нормативных документах. Также опытные строители могут заложить арматуру по примеру уже сделанных объектов.

Плита в здании может быть двух типов:

В общем случае армирование плиты перекрытия и фундаментной не имеет критических отличий

Но важно знать, что в первом случае потребуются стержни большего диаметра. Это вызвано тем, что под элементом фундамента есть упругое основание — земля, которое берет на себя часть нагрузок

А вот схема армирования плиты перекрытия не предполагает дополнительного усиления.

Как рассчитать, сколько надо?

Во главу угла методики подсчёта армирования ленточных оснований заложен принцип преобладания сопротивления грунтового основания над удельной нагрузкой от веса здания или сооружения.

После этого рассчитывают несущую способность ленты, величина которой зависит от полной загрузки наземной части строения. На этом этапе определяют количество и сортамент арматурных стержней, их форму соединения в единый каркас.

Если надавить на какой-либо мягкий предмет, то он прогнётся. Верхняя плоскость сожмётся, а снизу материал растянется. Так и в ленточном фундаменте, верхняя его часть будет испытывать сжатие, а на нижний слой будут воздействовать силы растяжения.

Это физическое явление учитывают при расчёте монолитной ленты. То есть, в верхнем и нижнем поясе закладывают арматуру, которая выдерживает сжатие, а снизу бетон противостоит растяжению.

На основе этого положения было разработано «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения)».

Тяжёлый бетон приготавливают из

• цемента М 300 – М 800,
• щебня гранитных пород,
• среднефракционного песка,
• воды средней жёсткости с добавкой различных видов пластификаторов.

Его применяют для возведения заливных фундаментных лент.

Кроме этого пользуются Сводом Правил СП 52-101-2003, который содержит рекомендации по расчёту и проектированию, относящиеся к изготовлению и установке армокаркасов ЛФ. Правила согласованы с требованиями СНиП 52-01-2003.

Определение глубины заложения и высоты ленты

В расчёт глубины заложения подошвы ленточного фундамента включают два фактора:

Уровень грунтовых вод

Уровень залегания грунтовых вод легко определить, если рядом с местом строительства есть колодец. Расстояние от уровня земли до поверхности воды в нём будет равно искомому параметру.

В отделе архитектуры и землеустройства местной администрации можно взять копию вертикальной съёмки с привязкой к стройучастку, где будет указан уровень грунтовых вод. Если нет ни того не другого, то этот показатель определяют взятием образцов почвы с помощью бурения грунта.

Глубина промерзания

Знать её необходимо по причине того, что воздействие на влажную почву при минусовой температуре в зимний период вызывает в ней замерзание воды. Этот процесс вызывает пучение грунта потому, что он в это время резко увеличивается в объёме.

Силы пучения могут легко выдавить вверх фундамент дома. Чтобы этого не происходило, подошва ленты должна находиться ниже зоны морозного пучения. Глубину промерзания определяют справочным путём либо таким же способом, как и при установлении уровня грунтовых вод.

Глубина заложения фундаментной ленты должна находиться на отметке выше уровня грунтовых вод и ниже уровня промерзания почвы. Количество продольных рядов зависит от высоты основания. Согласно СНиПу, расстояние между конструкционными рядами арматуры не должно быть более 40 см.

Сколько рядов арматуры нужно для армирования ленточного фундамента высотой 1 метр? Количество рядов в зависимости от высоты основания:

• до 70 см – без продольной арматуры;
• от 71 до 90 см – один ряд;
• от 91 до 130 см – два ряда;
• от 131 до 170 см – три ряда;
• от 171 до 210 см – четыре ряда.

Установлено, что на месте строительства грунтовые воды залегают на глубине 1200 мм, а уровень промерзания грунта равен 800 мм. В этом случае глубину заложения ЛФ принимают величиной 1 метр. Высота ленты с учётом нормативной высоты цоколя 150 -200 мм (расстояние от верха фундамента до уровня земли) будет равна 1150 – 1200 мм.

Сбор нагрузки

Максимальная масса строения включает в себя следующее:

1. Вес всех конструкций дома, включая фундамент.
2. Снеговая нагрузка на кровлю (СНиП 2.01.07-85).
3. Вес оборудования: печь, котёл, система трубопроводов, сантехнический приборы, обстановка и пр.
4. Ориентировочный вес максимального количества людей, одновременно находящихся в доме.

Ширина подошвы

Ширину ленточного заливного фундамента рассчитывают по формуле Tхk/S ≤ R, где:

• T — удельная нагрузка от максимального веса строения (см. выше);
• k – коэффициент запаса (1,1);
• S – площадь подошвы (S = P/T);
• R – сопротивление грунта.

R = 1,88 кг/см2 (грунт — суглинок), P = 15000 кг, T = 1,8 кг/см2, L – длина ленты 24 м. S = P/T = 8333 см2. Оптимальная ширина ленты будет равна: S/L = 8333/2400 = 3,47 см. Следовательно, ширину ЛФ можно принимать исходя из толщины кладки + выступы ленты по обеим сторонам стены (25 мм х 2 = 50 мм).

При возведении внешнего ограждения в 1 кирпич (250 мм) ширина ЛФ составит 250 +50 = 300 мм = 30 см. Если стены возводят из шлакоблока, то поперечный размер ленты принимают 40 см. Для стен толщиной в 1,5 кладочного элемента фундамент делают шириной 50 см и более.

Зачем нужно армировать бетон?

Бетон на сегодняшний день является самым распространенным строительным материалом. Недорогой, удобный в использовании, имеющий высокую морозостойкость и прекрасно работающий на сжатие, он имеет лишь один важный недостаток – плохо работает на растяжение и изгиб. Для фундамента это крайне важный минус, а для ленточного – важный вдвойне. Весеннее пучение из-за подъема уровня грунтовых вод, а также зимнее промерзание грунта подвергает фундамент серьезным нагрузкам. Его растягивает и изгибает. Без арматуры бетон быстро покроется трещинами, что уже на следующий год приведет к повреждению стен дома, особенно если последний построен из кирпича, также плохо работающего на изгиб.

К счастью, эту проблему может легко решить арматура для ленточного фундамента. Она превращает обычный бетон в железобетон – материал, способный легко выдерживать все виды нагрузок без вреда для себя. Поэтому можно не опасаться, что нагрузки со стороны почвы навредят ему. Однако, чтобы надежно решить эту проблему, нужно не только правильно подобрать металлические пруты, но и знать, как их укладывать.