Армирование ленточного фундамента
Главным условием качественного строительства и долговечности возводимого дома является создание надежного фундамента. Насколько надежным будет основание здания, зависит от множества факторов — грамотное проектирование, соблюдение стандартов монтажа, использование качественных материалов и пр. Чтобы дом не растрескался во время усадки, важно провести грамотное усиление бетонного фундамента армированным каркасом.
Проведение армирования ленточного фундамента чрезвычайно важно для малоэтажного строительства, так как позволяет достаточно просто и без больших затрат создать прочную основу под загородные коттеджи, дачи и хозяйственные объекты. Большой запас прочности ленточного фундамента обеспечивает строению мягкую усадку, хорошую восприимчивость к деформационным нагрузкам. Грамотно усиленный арматурой ленточный фундамент может служить основанием для стен из любых штучных и мелкоблочных материалов, и подходит для строительства на любых почвах, в том числе песчаных.
Система армирования
Как известно, бетон способен выдерживать значительные нагрузки на сжатие и плохо работает на разрыв. Такой недостаток полностью компенсирует стальная арматура, которой усиливается нижняя и верхняя часть фундамента вдоль ленты. Схема армирования ленточного фундамента включает несколько видов стержней:
горизонтальные продольные – основные рабочие, обеспечивают прочность фундамента на сжатие и изгиб;
- горизонтальные поперечные (конструктивные) – выполняют роль хомутов, поддерживая рабочую арматуру в проектном положении;
- вертикальные – вспомогательные, обеспечивают прочность на срез, а также являются опорными стойками, поддерживающими нижний и верхний арматурный пояс.
Допустимый шаг между вертикальными стержнями, являющимися опорой всего каркаса, составляет 0.5-0.8 м. Расстояние между горизонтальными поперечинами, отвечающими за жесткость каркаса, должно быть не менее 0.3 м. Армирование производят с использованием 2, 3, 4-х прутьев в каждом поясе. Чтобы стальная арматура была защищена от отрицательного воздействия окружающей среды, ее заливают бетоном высотой 700 мм в нижней части и до 40-60 см в верхней.
Выбор и расчет стержней
Рабочее армирование под ленточный фундамент производится горячекатаными или холоднотянутыми профильными стержнями диаметром от 10 до 22 мм. Для вспомогательных элементов арматурного каркаса используют прут №№ 4-10. Толщина стержней арматурной сетки и число стержней в одном поясе рассчитывается на этапе проектирования, с учетом требований СНиП 52-01-2003: допустимое количество армирующих элементов в основании ленточного фундамента не должно быть меньше, чем 0.1% площади его поперечного сечения.
Так для ленточного фундамента длиной 700 и высотой 400 мм диаметр арматуры вычисляется сл. Образом:
S=700х400х0.1%= 280 000 мм/1000=280 мм2.
Используя вышеуказанную таблицу, можно определить, что диаметр стержня (при длине стены более 3 м) не может быть меньше 12 мм. Диаметр вспомогательной вертикальной и поперечной арматуры составит 6 мм при высоте каркаса менее 80 см.
Расчет количества арматуры (п/м)
На этапе проектирования дома важно правильно рассчитать количество арматуры, необходимой для усиления ленточного фундамента. Для этого сначала вычисляется общая длина продольной (рабочей арматуры). Например, для небольшого загородного дома площадью 8х8 м с одной несущей стеной расчет ведется по следующему алгоритму:
- вычисляем общий периметр: 8х4=32 м;
- прибавляем к периметру длину несущей стены, под который тоже будет установлен фундамент: 32+8=40 м;
- полученную цифру умножаем на количество стержней в схеме (например, 4): 40х4=160м.
Так как производители арматурного проката поставляют стержни длиной от 3 до 6 м, их придется резать и стыковать внахлест. Стыковка арматуры не должна производиться строго над соседними стержнями, и расстояние между их соединениями обязано составлять 1.5 длины нахлеста. Но не меньше 61 см.
Длина арматуры для нахлеста рассчитывается, исходя из диаметра стержня, умноженного на 30: 12х30= 36 см.
Корректировку количества арматуры можно вести методом подсчета стыков или прибавлением 10% от общей длины стержней: 160+ 160х0.1= 176 м.
С учетом, что на армирование углов ленточного фундамента необходимо дополнительные 0.5 (сгиб), к общей длине добавляем еще 20 м, и получаем итоговую длину рабочих стержней №12: 176+20=196 п/м.
Расчет количества вспомогательной арматуры (п/м)
Длина ленты строения 8х8 м с 1-й несущей стеной составляет 40 м. Для двухпоясного каркаса в 4 прутка расход поперечной арматуры составит: 40.0 м х8 = 320м.К полученной длине добавляем 3.5% на стыки: 320+12= 332 м.
Учитывая, что вертикальные стержни длиной 41 см устанавливаются с шагом 0.5 м, а на одно соединение понадобится 1.8м, общая длина арматуры диаметром 6 мм составит:
82 (количество соединений) х 1.8= 147,6 п/м.
Так как производитель часто отпускает арматуру, ориентируясь на вес, то не лишним будет воспользоваться стандартной таблицей, позволяющей перевести погонные метры арматуры в массу:
В какой последовательности вяжется арматурный каркас
Правильное армирование ленточного фундамента производится поэтапно:
- в грунт по периметру устанавливают вертикальные стержни расчетного диаметра с шагом не менее 0.5 м;
- на вертикальную арматуру осуществляется вязка двух каркасов (верхний и нижний) из рабочих стержней;
- чтобы верхний пояс сохранял проектное положение, конструкцию фиксируют соединительными прутьями. Они не играют большой роли в упрочнении фундамента, и служат для поддержания правильного положения арматуры.
Одним из самых ответственных этапов армирования ленточного фундамента является усиление углов, особенно в зоне подошвы.
Производится армирование предварительно гнутыми П-образными стержнями, назначением которых является стыковка и фиксация примыкающих участков каркаса. Недопустимо соединять стороны каркаса стержнями, изогнутыми под прямым углом. Такой способ арматурной вязки не обеспечит должной жесткости каркасу, и фундамент начнет разрушаться.
Произведенное по правилам армирование углов обеспечивает крепкое сцепление лент основания. Для этого стержни скрепляют в один каркас хомутами, а на стыках углов ставят особые усиления. В сравнении со средней частью основания, где стяжки ставятся с шагом в 0.25 м, по углам это расстояние составляет вдвое меньше. Такой метод армирования угловых зон обеспечит жесткость, целостность и надежность всему фундаменту.
Армирование ленточного фундамента — основные принципы
Вариантов армирования ленточного фундамента много, и начинающему разбираться в этом вопросе легко запутаться в этом разнообразии. В этой статье мы разберем принципы армирования ленточных фундаментов при различных условиях – от простого к сложному.
1) Самый простой и, можно сказать, идеальный случай – это заглубленный на глубину промерзания грунта, незначительно и равномерно нагруженный ленточный фундамент (чаще всего, один этаж) и хорошие грунтовые условия (грунты со значительной несущей способностью и без неблагоприятных факторов вроде склонности к пучению, просадочности, наличия карстов, присутствие сейсмики и т.п.). В таких случаях по результатам расчета получается фундамент с неширокой подошвой, а часто и ширины стены фундамента достаточно.
Армирование такого фундамента конструктивно. Оно выполняет страховочную функцию – если в ходе эксплуатации дома возникнут непредвиденные негативные факторы (подтопление при прорыве водопровода с замачиванием части грунта под домом и т.п.), то армированный фундамент легче выдержит деформации грунта и вероятно предотвратит возникновение трещин в доме. Такое армирование представляет собой сетку в самой нижней зоне фундамента. Рабочей арматурой в этой сетке служат продольные (длинные) стержни, обычно это диаметр от 8 до 12 мм, арматура может быть и периодического профиля (А-III, А400С), и гладкая (A-I, А240С). Поперечные коротыши служат для связи рабочей арматуры в единую сетку, в основном используют либо арматуру того же диаметра, что и рабочая, либо гладкую шестерку-восьмерку с шагом 300-400 мм. Взаимное положение арматуры в данном случае не существенно. Защитный слой бетона до поверхности нижней арматуры фундамента – 35 мм (при наличии подготовки из тощего бетона толщиной 100 мм) или 70 мм (без подготовки) – для любых фундаментов.
Также возможна в таком фундаменте установка вертикальных противоусадочных сеток в стенках – здесь применяется сварная или вязаная арматура или арматурная проволока малых диаметров с шагом стержней не более 200 мм. На противоусадочных сетках хотелось бы сделать особый акцент. Дело в том, что когда бетон набирает прочность, его поверхность имеет свойство растрескиваться – особенно без должного ухода (постоянное увлажнение, поддержание температурного режима и прочие мероприятия). А вертикальная стенка фундамента будет все время находиться под землей, причем под самой ее поверхностью. Даже если уровень грунтовых вод достаточно глубокий или подземные воды отсутствуют, всегда есть вероятность возникновения верховодки (линзы воды) под поверхностью грунта – либо это будет дождливый сезон, либо прорыв коммуникаций, но рано или поздно вода начнет свое разрушающее воздействие на фундамент. Первое, что применяют в строительстве, чтобы уберечь конструкцию от этого, – это гидроизоляция вертикальных поверхностей фундамента, соприкасающихся с грунтом. Видов гидроизоляций сейчас много, но опыт эксплуатации зданий показывает, что часто эта защита дает сбой – то ли материалы со временем разрушаются, то ли изначально выполнена была некачественно, но вода находит свои микропоры и начинает активно увлажнять фундамент, а затем и стены дома. И вот в таких случаях, когда вода уже прорвалась сквозь слой гидроизоляции, тем легче ей будет найти дальнейший путь, чем больше будет в фундаменте микротрещин. А наличие этих самых трещин, как мы уже говорили, зависит от того, было ли сделано противоусадочное армирование стен фундамента. То есть еще на стадии проектирования нужно все взвесить и выбрать степень надежности и долговечности конструкции, которую мы готовы обеспечить.
Вывод: первый тип фундамента армируется конструктивно либо не армируется вообще – по выбору того, кто оплачивает строительство и выбирает степень надежности строящегося дома.
2) Если нагрузка на фундамент побольше, или грунты послабее, но грунтовые условия по прежнему без неблагоприятных явлений, то по расчету может получиться фундамент с более широкой подошвой – когда размеры свесов подошвы фундамента превышают толщину подошвы более, чем в 1-1,5 раза. В таком случае фундамент также армируется сеткой внизу, продольная арматура используется такая же, как и в первом случае, а вот поперечная арматура берется уже по расчету. Дело в том, что снизу на подошву фундамента давит отпор грунта. И при больших свесах подошвы это давление способно разрушить подошву (как показано на рисунке), поэтому при расчете фундамента выполняется в том числе и расчет армирования подошвы фундамента.
Поперечная арматура устанавливается с шагом 200 мм (реже не желательно), а ее диаметр определяется расчетом. Положение поперечной арматуры в данном случае – под продольной (чем больше высота рабочей зоны бетона, тем лучше). Конструктивное армирование стенок противоусадочной арматурой – как и в первом случае.
3) Когда на сцену выходят неблагоприятные грунтовые условия (склонность к пучению, просадочность, наличие карстов и т.п.), т.е. любые условия, при которых возможны неравномерные просадки грунта под частью фундамента, а значит есть большой и плохо прогнозируемый риск возникновения трещин, мы должны предусмотреть максимум мероприятий, чтобы избежать разрушения конструкции.
При армировании ленточного фундамента главным мероприятием служит установка продольной арматуры – чем ее больше, тем больше вероятность, что она сработает при неравномерных осадках и помешает возникнуть трещинам. К сожалению, практически невозможно просчитать усилия в просевшем фундаменте, т.к. вариантов просадки грунта под домом – множество. И здесь уже идет в ход опыт проектировщика, а также готовность заказчика «похоронить» определенное количество металла в фундаменте для перестраховки. Обычно для армирования таких фундаментов применяют арматуру диаметром от 12 до 16 мм с шагом 200 мм. Уложить ее можно в трех местах: в нижней зоне подошвы, в верхней зоне подошвы и в верхней зоне стенки фундамента (имитация обвязочного пояса). Вся эта арматура работает, и выбор за проектировщиком – всю ли использовать, или ограничиться только одной-двумя зонами. Чем хуже грунтовые условия, тем важнее заармировать фундамент по максимуму. Если, например, грунты обладают незначительными просадочными свойствами, и фундамент рассчитан на напряжение под подошвой меньшее, чем начальное просадочное давление, то можно обойтись только усилением нижней сетки. Если же начальное просадочное давление не выдерживает критики (меньше 1,5 кг/см 2 ), есть риск замачивания грунтов или другие неблагоприятные факторы (например, котлован был вырыт заранее и грунт замок, что недопустимо), то нужно отнестись к предупреждающим мероприятиям серьезно и выполнить армирование фундамента по максимуму. Также следует поступить в случае неодинаковых нагрузок на фундамент при отсутствии деформационных швов.
Какой должна быть поперечная арматура в таком фундаменте? Нижняя поперечная – такой, как описывалось в пунктах 1 и 2 – если лента не широкая, то конструктивной; если широкая – то по расчету. Верхняя поперечная (если нет подвала или разницы в отметках грунта снаружи и внутри дома) – это конструктивная связующая арматура, можно использовать гладкую шестерку-восьмерку-десятку – что есть в наличии.
В верхней части стены арматуру можно поставить в виде балочки, как на рисунке, или в один слой – все зависит от того, насколько надежно нужно заармировать фундамент. Хомуты здесь играют лишь связующую роль и могут быть установлены из любой тонкой гладкой арматуры с шагом 300-400 мм – лишь бы продольная арматура лежала в нужном положении. Если же армируете в один ряд, то такую арматуру можно соединить гнутыми шпильками (коротышами из гладкой арматуры с крюками на краях, огибающими крайние продольные стержни).
4) Последний, несколько особенный вариант, — это фундамент под наружную стену в доме с подвалом. Его особенность в том, что нужно строго соблюдать принципы армирования, учитывая результаты расчета подошвы и стены фундамента. Пример расчета таких фундаментов можно посмотреть в статье «Расчет фундамента под наружную стену подвала»
. Отметим, что есть несколько типов фундаментов, и армирование стен подвалов у них будет разным.
Первый тип – это довольно протяженная стена без перпендикулярных стен, мешающих сдвигу подошвы фундамента под давлением грунта. Такой тип бывает двух вариантов:
— когда стена вверху зафиксирована от сдвига (например, на нее опирается перекрытие);
— когда стена вверху не зафиксирована от сдвига.
В таком фундаменте и стене вся продольная арматура (показана на рисунке синими кружочками) – конструктивная и служит лишь для связи рабочей арматуры в сетку. Обычно применяют гладкую или периодическую восьмерку-десятку, в зависимости от наличия.
Поперечная арматура в подошве – рабочая, как нижняя, так и верхняя (показана на рисунке розовым). Она может получиться разных диаметров, в любом случае ее берут из результатов расчета. Чем больше ширина подошвы фундамента, тем больше диаметр рабочей арматуры.
Вертикальная арматура в стене – разная, и зависит от того, зафиксирована ли стена вверху от сдвига – обратите на это внимание, это важно. Если стена зафиксирована, то у наружной грани стены, примыкающей к грунту, располагается конструктивная арматура (на рисунке синим); а у внутренней грани, со стороны подвала – вертикальная рабочая арматура (показана розовым, диаметр – по расчету). Если же стена не зафиксирована, то рабочая и конструктивная арматура меняются местами (это видно на рисунке: розовая – рабочая, синяя – конструктивная).
Второй тип – это фундамент, сдвигу подошвы которого препятствуют перпендикулярные стены (например, при высоте стены 3 м расстояние между перпендикулярными стенами – 3-4 м). В таком случае арматура в подошве остается такой же, как и для первого типа, а вот рабочей арматурой в стене становится горизонтальная арматура, расположенная со стороны подвала (показана на рисунке розовыми кружочками). Также рабочей арматурой будет вертикальная арматура в стенке: наружная для зафиксированной от сдвига вверху стены и внутренняя для не зафиксированной (на рисунке – розовым); но диаметр этой арматуры скорее всего будет меньшим, чем диаметр продольной рабочей. Вся конструктивная арматура на рисунке показана синим.
Если при армировании фундамента в доме с подвалом возникает дополнительная проблема в виде сложных инженерно-геологических условий, то продольную арматуру в подошве следует устанавливать согласно рекомендациям в пункте 3 данной статьи.
Конечно, во всем многообразии армирования сложно разобраться, но когда вы начнете делать расчет, все сразу встанет на свои места. Ведь армирование диктуют усилия в подошве и стенах, и эти усилия нам как раз и покажет расчет. Еще можно представить себе, как изогнется конструкция под действием нагрузок: в растянутой зоне точно нужно устанавливать рабочую арматуру – советую всегда пользоваться таким визуальным методом для самопроверки.
Правильное армирование фундамента
Возведение фундамента — один из основных этапов строительства, от которого во многом зависит долговечность дома. Строение простоит долгие годы, если под ним будет надежное и крепкое основание. В частном домостроении обычно используют железобетонный фундамент, ленточный или монолитный, в который заложена стальная арматура. Такие конструкции обладают высокой прочностью и несущей способностью, обеспечивают максимальную устойчивость дома и достаточно просты в изготовлении.
Армирование бетонного фундамента обязательно, без стальных элементов бетон не сможет компенсировать все нагрузки, оказываемые на основание.
Подготовка к работам
Перед строительством фундамента обязательно выполняется его расчет, который даст понимание, какие у основания будут размеры, сколько и какого диаметра необходимо арматуры. Для этого собирают исходные данные и рассчитывают нагрузки, под которыми подразумеваются длительные и кратковременные весовые воздействия на фундамент. При этом рассматривают абсолютно все возможные воздействия — вес стен, перегородок, перекрытий, крыши и других постоянных конструкций дома. Временные нагрузки могут быть от людей, мебели и снежного покрова, их также необходимо учитывать.
Выполнить полный инженерный расчет фундамента достаточно сложно, так как для этого необходимо произвести геологические изыскания, которые требуют использования специализированных инструментов. Они позволят узнать характеристики грунта, уровень грунтовых вод, климатические условия и другие факторы, которые могут оказывать воздействие на строение. Однако в частном домостроительстве на здания оказываются не настолько высокие нагрузки, как в многоэтажном, поэтому можно ограничиться общими рекомендациями. Для небольших зданий с низким весом фундамент обустраивают по примерным расчетам. Выполнить их можно с помощью специализированных калькуляторов, обычно размещенных на сайтах крупных строительных компаний.
При этом соблюдают следующие правила:
- Основание фундамента закладывают ниже глубины промерзания почвы. Этот параметр индивидуален для каждого региона, уточнить его можно по соответствующей карте, приведенной в старом СНиП 2.01.01-82 (в новые правила от 1999 года она не включена).
- Фундамент устраивают таким образом, чтобы масса строения равномерно распределялась по грунту. Если с монолитным основанием в этом плане проблем нет, то при возведении ж/б ленты фундамента необходимо учитывать стабильность и характеристики грунта. При подвижных почвах его ширину увеличивают или делают в основании армированную бетонную «подошву».
- Любой бетонный фундамент обязательно армируют. Стальная арматура, смонтированная внутри бетона, компенсирует изгибающие воздействия и обеспечивает ему дополнительный запас прочности.
Работы по армированию выполняется строго согласно нормам и правилам СНиП 52-01-2003, который регламентирует тип, толщину и количество стальных прутков, минимальное расстояние между ними и другие конструктивные особенности.
Основные принципы
Независимо от типа фундамента, в нем должно быть заложено арматуры, совокупная площадь которых занимает не менее 0,1% от его поперечного сечения. Как показывает практика, для большинства частных домов оптимально подходят рабочие пруты диаметром 10 мм (при стороне до 3 метров) или 12 мм (свыше 3 м). Можно больше, но в этом случае стоимость материалов будет значительно выше.
Для хомутов, которые используются для соединения верхнего и нижнего арматурных поясов, обычно выбирают стержни размером 6-8 мм.
Арматурный каркас делают только из рифленых прутов (кольцевого, серповидного или смешанного профиля). Стержни с гладкой поверхностью не рекомендуется применять даже для хомутов. При армировании соблюдают следующие правила:
- Арматуру размещают таким образом, чтобы она была распределена равномерно. Промежуток между прутками в поясе не должно быть более 400 мм. Шаг установки хомутов — до 300 мм. Но и располагать стержни слишком часто тоже не стоит: во-первых, уйдет много материала, во-вторых, могут быть проблемы с заливкой бетона. Наполнитель будет застревать в промежутках.
- Для рабочей арматуры берут стальные прутки классом не ниже А400 (A-III), для хомутов рекомендуется выбрать А300 A-II.
- Пруты связывают отожженной проволокой диаметром 0,8-1,4 мм. Метод вязки рекомендуется использовать для любых типов фундаментов. Сварка здесь недопустима, так как она ослабляет конструктивную прочность каркаса.
- При монтаже арматурной сетки или каркаса необходимо отслеживать, чтобы все элементы конструкции после заливки были «утоплены» в бетоне, не находились близко от грунта и не втыкались в него. Для нормальной защиты металла от коррозии внешних воздействий достаточно бетонного слоя в 25-30 мм со всех сторон.
- Если длины прута не хватает на всю протяженность каркаса, второй стержень укладывают внахлест. Соединение встык недопустимо. Нахлест должен быть не менее 20 диаметров используемого прутка (но не менее 25 см) для ленточного фундамента, не менее 40 диаметров — для монолитной плиты. В этом случае нагрузка будет равномерно распределена по всем элементам.
- В любом фундаменте самые проблемные места, на которые оказывается повышенная нагрузка. Это углы, примыкание несущих стен и простенков. Чтобы обеспечить запас прочности, в конструкции обязательно делают дополнительное усиление. Хомуты в этом случае выступают в качестве рабочей арматуры, поэтому шаг их установки уменьшают в два раза. На углах стержень загибают с нахлестом не менее 0,6-0,7 м.
Сгибать металл лучше холодным способом, без использования паяльной лампы, чтобы не снизить качество материала. Если длины прутка не хватает, используют Г-образный хомут, каждая из сторон которого также должна быть не менее 60-70 см. Аналогично усиливаются примыкания простенков.
Перед работами рекомендуется предварительно разработать схему армирования с указанием всех размеров, используемых стержней и их диаметров, мест соединений, усилений и т.д. Это упростит расчет необходимого количества материалов. При подсчете рекомендуется добавлять 10-15% «про запас».
Особенности ленточного фундамента
Наиболее часто в частном домостроительстве используют ленточный фундамент, представляющий собой замкнутый контур по всему периметру здания с ответвлениями под простенки. Его строительство обходится гораздо дешевле, возводить его проще, быстрее, при этом не требуется большого количества стройматериалов и использование специализированной техники.
Главная конструктивная особенность ленточного фундамента: он имеет небольшую глубину и ширину, в то время как протяженность железобетонной ленты может достигать нескольких десятков метров. Такая конструкция в основном испытывает нагрузки от веса дома и от морозного пучения грунта в зимнее время, поэтому для конструкции высотой около 60-80 см достаточно двух арматурных поясов — сверху и снизу, укрепленных хомутами.
Для лент глубокого заложения (свыше 100 см) потребуется смонтировать уже три ряда. Рабочие пояса подвязывают горизонтальными и вертикальными перемычками. Это позволяет закрепить пруты в необходимом положении, а также распределить часть нагрузки в местах соединений.
Под дома на пучинистых грунтах или крупногабаритные строения ленточный фундамент изготавливают с подошвой, которая за счет распределения нагрузки по большей площади обеспечивает более высокую стабильность основанию и снижает риск значительных просадок. Ее также необходимо армировать по длине одним или двумя рядами рабочей арматуры, соединенных хомутами с основным каркасом.
Монолитная плита
Монолитный фундамент представляет собой цельную железобетонную плиту, изготавливаемую строго по СП 63.13330.2012. Такие конструкции обеспечивают самую надежную опору для дома. Но имеют один значимый недостаток: низкая прочность при изгибе или растяжении, которые возникают при неравномерных нагрузках. Закладка стальной арматуры в бетон позволяет решить эту проблему.
По основной площади армирование бетонного монолита выполняется равномерно. При толщине плиты до 150 мм арматура монтируется в виде сетки с одинаковыми ячейками, шаг укладки стержней — 200-400 мм. Для монолитов высотой от 150 мм создают металлический каркас из двух или трех рядов прутков, связанных хомутами. В местах повышенной нагрузки обязательно выполняют усиление:
- Там, где будут установлены несущие перегородки, стержни укладывают в два раза чаще, с укороченным шагом.
- На торцах фундамент армируется П-образными прутками, длина которых составляет минимум две толщины плиты.
- Если в доме планируется обустроить подвал, в обязательном порядке связывают каркасы основания и стен дома. Делают это с помощью вертикальных прутков, так называемых выпусков. Стержни загибают под прямым углом на конце на две высоты плиты и вяжут к каркасу фундамента.
Сборку каркаса из арматуры необходимо проводить осторожно, чтобы не повредить гидроизоляционный материал и уплотненную песчаную подушку.
Технология изготовления армированного каркаса
Армирование выполняют после монтажа опалубки. При этом каркас можно сразу собирать непосредственно на месте. Или подготовить отдельные отрезки рядом и соединить их в траншее или котловане. Какой вариант выбрать, зависит от типа фундамента, глубины его заложения и условий строительной площадки. Например, сетку под монолит проще монтировать по месту, а каркас под высокую узкую ленту — отдельно.
Монтаж каркаса проводят в следующем порядке:
- Первыми монтируют рабочие прутки нижнего пояса, приподнимая их на 5 см с помощью подпорок или обычных кирпичей.
- Устанавливают поперечные стержни или заранее сформированные контуры, закрепляя их в требуемом положении отожженной проволокой с помощью пистолета или крючка для вязки или даже обычных плоскогубцев.
- Собирают верхнюю часть, соединяя ее с остальной конструкцией.
Со всеми перечисленными работами вполне реально справится в одиночку, но лучше задействовать двух-трех человек.
Какую арматуру использовать
Сегодня некоторые производители предлагают стеклопластиковую арматуру из сверхпрочного пластика диаметром 4-18 мм и длиной до 12 м. При этом заявляют, что ее характеристики сопоставимы с параметрами стальных стержней, а легкий вес изделий не создает дополнительной нагрузки на основание фундамента.
Однако по опыту профессиональных строителей прочность стеклопластика гораздо ниже, чем у металла. Кроме того, арматура из стеклопластика плохо гнется и скручивается, при деформации сразу ломается, рифление разматывается. Рабочей она быть не может. Да и стоит этот материал в два раза дороже. Поэтому для фундамента лучше выбирать традиционные стальные прутки, приобрести которые можно в компании «МеталлТорг».
Вязка арматуры под ленточный фундамент
Ленточный фундамент — надежное основание для жилого дома и любой другой постройки. При относительно небольшой высоте сооружение выдерживает многотонные нагрузки. Давление распределяется равномерно по всей площади фундамента, благодаря чему строение получается прочным, крепким, долговечным. Бетон сам по себе не обладает высокой несущей способностью в малом объеме. Поэтому для усиления мелкозаглубленного фундамента рекомендована вязка каркаса из арматуры. В полнозаглубленных сооружениях усиление применяется не всегда. По основным характеристикам железобетон значительно превосходит бетонные конструкции и позволяет возводить многоэтажные здания. Расскажем, как армируют фундаменты в современном строительстве.
Особенности ленточных фундаментов
- простой монтаж без применения спецтехники;
- возможность обустройства подвала или цокольного этажа;
- надежность в любом климате.
Ленточные фундаменты чаще всего выбирают для коттеджного строительства, возведения офисных зданий, торговых центров, промышленных предприятий.
Цели армирования
Бетонный монолит обладает высокой прочностью на сжатие, но плохо выдерживает растягивающие нагрузки. Стальной каркас компенсирует этот недостаток.
Правильная вязка арматуры для фундамента обеспечит равномерное распределение нагрузки на бетон при растяжении. Снижается риск появления усталостных трещин, проседания грунта, расширяются возможности эксплуатации зданий.
Кроме того, армирующий каркас позволяет уменьшить габариты фундамента и сэкономить на бетоне с сохранением расчетной прочности.
Требования к армирующему каркасу
Требования к вязке установлены в СНиП, ГОСТ и других регламентах. В частности, каркас не должен мешать заливке бетонного раствора. Шаг между стержнями должен соответствовать проектным расчетам. Все элементы каркаса жестко соединяются между собой, плавающие детали не допустимы.
Перед началом работы каждый стержень проходит антикоррозийную обработку. Бетонные растворы имеют щелочную среду, поэтому металл без защитного покрытия быстро ржавеет.
Подробные требования к обвязке фундамента арматурой указывают в проектной документации.
Выбор стержней для армирования
Материал изготовления
Традиционный вариант — стальная арматура по ГОСТ. Стержни гибкие, прочные, выпускаются в большом ассортименте по диаметру и форме профиля. Каркас легко монтируется методом вязки или сварки.
На рынке также представлена композитная арматура. Стержни изготавливают из сплава с добавлением базальтовых, арамидных, углеродных или стеклянных частиц. Композитные материалы легкие, устойчивые к коррозии, недорогие по сравнению со стальными аналогами, но практически не сгибаются.
Тип профиля
Для основного каркаса используют стержни с периодическим профилем. Рифление улучшает сцепление с бетоном, повышает прочность конструкции. Для увязки арматуры ленточного фундамента используют более дешевые прутки с гладким профилем.
Технические характеристики
Опорные элементы каркаса изготавливают из арматуры класса AII или AIII. Характеристики металла должны соответствовать ГОСТ. Диаметр рассчитывают в процессе проектирования.
В качестве перемычек используют арматуру AI диаметром 6-8 мм. Металл должен хорошо свариваться.
Дополнительные материалы для монтажа каркаса
Полный список материалов зависит от метода монтажа: обвязка или сваривание.
Для строительства может потребоваться:
- Вязальная проволока. Выбирают прочный, гибкий стальной прокат. Стержни в каркасе соединяют методом обвязки: на узлы.
- Механический крепеж. Вместо проволоки можно использовать специальные клипсы, скрепки или хомуты. Монтаж выполняется быстро, не требует особых умений, но далеко не все строители одобряют такую замену.
- Сварочная проволока и сварочный аппарат. Стержни жестко скрепляются в местах соединений. Сварные швы применяют только на прутках большого диаметра, так как соединения не выдерживают знакопеременных нагрузок.
Для работы также может потребоваться наждачная бумага для очистки стержней, ветошь, растворители и обезжириватели. Не забывайте о средствах индивидуальной защиты. Работайте со стальной арматурой в плотных перчатках, спецодежде, используйте очки.
Инструменты для вязки каркаса
Рассмотрим приспособления для вязки стержней, так как технология считается предпочтительнее сварки. Работать можно непосредственно в траншее или рядом с ней. Специальной площадки для плетения арматуры для фундамента не требуется.
Для вязки используют следующие инструменты:
- Вязальный пистолет. Удобное приспособление, создано специально для работы с проволокой. Пистолет позволяет быстро делать узлы, но не достает до труднодоступных мест. Инструмент дорогой, поэтому используется в основном в монтажных бригадах. Покупать пистолет для разовых работ не выгодно.
- Крючок. Инструмент помогает захватывать проволоку для вязки каркаса. Крючок можно закрепить в патроне дрели или шуруповерта.
- Подручные средства. Если объем заливки небольшой, каркас вяжут без специального инструмента с применением плоскогубцев или даже изогнутого гвоздя.
Опытные арматурщики чаще всего используют профессиональные крючки. Считается, что подручные средства не позволяют формировать узлы нужного качества.
Порядок расчетов для армирующего каркаса
Общая площадь
Общая площадь каркаса согласно СНиП должна составлять не менее 0,1 % от площади фундамента. Соответственно, для ленты глубиной 1 м и шириной 40 см это значение составит 4 см 2 . Методом подбора определяют наиболее подходящие стержни.
Например, для прутков диаметром 12 мм площадь сечения 1,13 см 2 . Для качественного усиления потребуется 4 нитки арматуры, которые укладывают на два пояса. Получится даже небольшой запас прочности, но это лучше, чем ее недостаток. Можно выполнить расчеты для стержней других диаметров и выбрать наиболее выгодный вариант.
Шаг вязки арматуры
Рекомендации по расстоянию между стержнями приведены в СНиПах. Регламенты содержат подробные формулы, сложные расчеты, которые применяются при возведении ответственных и высоконагруженных конструкций. В ленточном фундаменте нагрузки распределяются проще. Поэтому для расчетов используют максимально допустимый шаг между горизонтальными нитками 40 см.
Важно: учитывайте, что арматура должна полностью находиться в бетоне. Если металл выступает за пределы ленты, начнется коррозия. Для уверенности от краев фундамента отступают по 5 см. Таким образом, для ленты шириной 40 см шаг между прутьями каркаса составит 30 см, что укладывается в нормы СНиП. По высоте (1 м) потребуется три пояса армирования.
Перемычки и перевязки устанавливают с шагом не более 30 см.
Технологии и схемы вязки арматуры для фундаментов
Классическая обвязка
Монтаж каркаса начинают после установки фундамента. Возможны два варианта.
Первый: каркас собирают в подготовленной траншее. Второй: отдельные элементы конструкции вяжут на поверхности земли, а затем по частям устанавливают армирование в опалубку. Каждый мастер выбирает тот способ, который считает удобным. На качество конструкции это не влияет.
Этапы вязки каркаса:
- Укладка нижнего горизонтального армопояса. Конструкцию приподнимают над землей примерно на 5 см. Можно использовать для этого строительные подставки или просто битый кирпич. Не забывайте, что от стенок также должен быть отступ 5 см.
- Установка контуров или поперечной арматуры. Элементы связывают с рассчитанным шагом. Если используются готовые прямоугольные контуры, то на них сверху можно сразу устанавливать второй армопояс. Если применяются куски арматуры, но на следующем этапе монтируют вертикальные стойки и только после этого — горизонтальные стержни.
Работу завершают на уровне 5 см ниже поверхности ленты.
Забивка вертикальных стоек в грунт
Технология позволяет формировать жесткие каркасы с высокой прочностью, но она более материалоемкая, чем обвязка. Арматуры потребуется больше.
- Забивают опорные стойки в грунт в углах фундамента и в местах соединения горизонтального армопояса. Используют стержни диаметром не меньше 16 мм. Заглубляют на 2 м.
- Забивают вертикальные прутки каркаса с расчетным шагом. В местах примыканий расстояние между стержнями уменьшают в 2 раза.
- Выполняют вязку нижнего армопояса.
- Монтируют горизонтальные перемычки и привязывают верхний армопояс.
Удобнее всего использовать готовые элементы каркаса. Для этого заранее готовят много прямоугольных деталей из стальных стержней. Элементы должны быть одинаковыми, иметь четкую геометрию и минимальные отклонения. Подготовка прямоугольников занимает много времени, но работы в траншее ускоряются в несколько раз.
Особенности армирования отдельных частей фундамента
Несмотря на простоту конструкции, ленточные фундаменты бывают разные, с различными элементами.
Усиление подошвы фундамента
На слабо несущих грунтах и под здания с большой массой требуется лента с подошвой. Специальная подушка в нижней части фундамента повышает стабильность конструкции, снижает риск сильной просадки на пучинистой почве. Подошву необходимо армировать. Для этого используют один или два армопояса в зависимости от условий.
- Укладка горизонтальных стержней класса AII или AIII с шагом 20-30 см.
- Вязка коротких прутков или проволоки;
- Монтаж второго армопояса.
Узкие подошвы армируют по жесткой схеме. Перемычки не несут нагрузки, поэтому допускается монтаж простым загибом без вязки узлов. Для соединений элементов используют проволоку.
Широкие подошвы армируют по гибкой схеме. Перемычки участвуют в распределении нагрузки, компенсируют давление сжатия. Для вязки каркаса используют рифленую арматуру, такую же, как и в армопоясе.
Усиление углов фундамента
Углы и места примыканий — наиболее нагруженные участки в ленте. Чтобы разнонаправленные воздействия не разрушили конструкции, необходимо правильно установить арматуру. Простой вязки недостаточно. Каркас должен передавать нагрузку, предотвращать появление трещин.
Особенности монтажа арматуры в углах и примыканиях фундамента:
- Прутки загибают в замкнутый контур с захлестом концов не менее 60 см. Если стержни слишком короткие, применяют Г-образные хомуты подходящего размера.
- Шаг установки перемычек уменьшают в два раза. Это повысит несущую способность конструкции за счет распределения нагрузки на поперечную обвязку.
При армировании также учитывают положения действующих стандартов. Любые отклонения от нормативов должны быть только в сторону улучшения характеристик каркаса.
Усиление ленточного фундамента — ответственный процесс. Требуются знания, навыки работы с арматурой, аккуратность. Можно сделать все самостоятельно, но на это уйдет много сил и времени. Лучше пригласить профессиональную бригаду, которая построит фундамент и выполнит армирование в строгом соответствии с проектом.
Приглашаем в наш Телеграм!
Там мы публикуем подборки проектов, варианты красивых решений для интерьеров загородных домов, советы по строительству от главного архитектора Domamo и другую полезную информацию.