Какая арматура нужна для ленточного фундамента?
Ленточный фундамент – надежное основание, которое оптимально подходит для объектов небольшой этажности. Его несущую способность можно менять путем увеличения ширины и высоты ленты. Именно такое основание применяется при возведении объектов с цокольным этажом или подвальным помещением. Надежность жилых, коммерческих и производственных объектов, возводимых на фундаментном основании ленточного типа, во многом зависит от качества армирования. Рассмотрим, какая арматура нужна для ленточного фундамента.
Как подбирается арматурный прокат для ленточного фундамента?
Фундаментное основание ленточного типа представляет собой сплошную конструкцию из железобетона, которая проходит по всему периметру здания, а также внутренним стенам. На него приходится основная нагрузка всего объекта. Бетон, не подвергшийся армированию, плохо противостоит движениям почвы, а также проседанию грунта. В результате этих процессов образуются трещины.
Применение неподходящих для армирования элементов, таких как сетка-рабица, стальные трубы, тросы, приводит к проседанию и разрушению здания. Использовать необходимо качественную арматуру, которая предназначена для армирования фундамента. Арматурный прокат для укрепления бетона изготавливается из прочных стальных сплавов. На рынке представлены металлические прутки разной длины и диаметра. Характеристики арматуры для ленточного фундамента зависят от этажности объекта, массы, толщины стен и других факторов.
Виды используемой арматуры
Лучшим решением является использование стержней класса А. Важно учитывать такой показатель, как предел текучести, который должен быть 400 или выше (А800, А-1000). У такого металлопроката на поверхности рисунок в виде «елочки». У арматуры А300 — кольцевой рисунок. Такой металлопрокат подходит только для строительства одноэтажных конструкций. В качестве вертикальных, а также горизонтальных перемычек может использоваться арматурный прокат А240, важной характеристикой которого является гладкая поверхность.
Сечение арматурного проката
Поперечные детали армокаркаса должны быть организованы с помощью прута диаметром:
- не менее 5 мм для легких строений;
- не менее 10 мм для продольных несущих конструкций.
Выбор диаметра зависит от площади и толщины фундаментного основания. Этот показатель не должен быть меньше, чем 0,1% от поперечного сечения всего основания. Для произведения расчетов можно воспользоваться специальными таблицами.
Если продольная длина фундаментного основания больше 3 метров, то необходима арматура диаметром не менее 12 мм. Стальные стержни диаметром 10 мм и менее могут использоваться при поперечном расположении в конструкции. Одноэтажное здание из кирпича (или двухэтажное из легких материалов) может размещаться на фундаменте, армированном прутом сечением не менее 8 мм.
Принцип расчета арматуры для ленточного фундамента
До разработки проекта строительства дома можно самостоятельно рассчитать требуемое количество арматурного проката. Для этого необходимо выполнить:
- измерение периметра будущего строения;
- прибавление к полученному числу показателя протяженности тех стен внутри, которые будут располагаться на фундаменте;
- умножение получившейся суммы на число прутков, располагающихся в арматурном коробе.
После проведения расчетов можно приступить к выбору схемы армирования.
Арматура для ленточного фундамента частного дома
Грамотное армирование фундамента — залог прочности и долговечности здания. Оптимальным является ленточный фундамент: сплошная железобетонная конструкция, проходящая по периметру здания и внутренними стенами, полностью принимающая нагрузку веса здания. Неармированный бетон не стоек к движениям почвы и проседанию грунта, поэтому появление трещин и буквальное движение стен — вопрос времени. Использование неприспособленных материалов для армирования — сетки-рабицы, металлических труб, железных тросов и т.п. — неизбежно приведёт к проседанию здания и быстрому разрушению.
Выбор арматуры для ленточного фундамента конкретного типа здания
Арматура для укрепления бетонных конструкций производится из разных типов металла, отличается сечением и формой рисунка. Основные параметры металлопроката зависят от количества этажей здания, его общего веса и толщины стен.
Класс арматуры для ленточного фундамента
Целесообразно применение стальных прутьев класса А. обращаем внимание на показатель предела текучести: 400 и выше (А800, А-1000) — норма (визуально отличается наличием рисунка-ёлочки), А300 — кольцевой рисунок, подходит только для использования в одноэтажных конструкциях, А240 (гладкий стальной прут) — для нетяжёлых зданий из деревянного бруса, может быть использован для вертикальных и горизонтальных перемычек каркаса. Металлопрокат более низкого качества использовать нерентабельно.
Отсутствие кольцевого рисунка (гладкая поверхность) изделия снижает сцепление с бетоном. Поэтому гладкий стальной прут может быть использован для создания боковых перемычек, а для продольных элементов применяется только ребристый прут.
Поперечное сечение строительной арматуры для фундамента
Минимальный диаметр стального прута для поперечных деталей армирующей конструкции самых лёгких зданий — 5 мм, для продольных несущих — 10 мм.
На выбор оптимального сечения оказывают влияние:
- Площадь сечения всего фундамента. Площадь сечения армирующего стального прута должна составить минимум 0,1% от поперечного сечения бетонной плиты всего фундамента. Можно рассчитать самостоятельно или воспользоваться таблицами расчёта диаметров продольной арматуры.
- Если продольная длина фундамента превышает 3 метра, используется прут минимум 12 мм, тогда как для меньшей длины прута (или при поперечном расположении в конструкции) может использоваться прут 10 мм и менее.
- Для небольшого одноэтажного кирпичного дома или одно-двухэтажного дома из деревянного бруса может применяться стальной прут 8 мм.
Определение количества продольной арматуры в фундаменте
Количество стальных прутьев для каркаса фундамента определяется при помощи приблизительных подсчётов и добавления процента запаса.
- Определяем длину фундамента (сумма длин всех стен). Например, наше здание прямоугольной формы, 2 стены имеют длину 7 метров, 2 стены — по 4 метра. Поперечная стена одна (4 метра). Общая длина фундамента вместе с поперечной стеной составит 4+4+4 (поперечная стена) +7+7 = 26 метров.
- Выбираем тип армирования из 4-х или 6-ти прутьев. Общую длину продольной арматуры 26 м (длина фундамента) *4 или *6, получаем 104 м или 156 м.
- Учитываем запуск при стыковке! Обычно арматура имеет длину 4 или 6 метров. Её можно соединять для получения более длинного прута (в нашем случае — для стены длиной 7 метров). Длина нахлёста прутьев друга на друга должна составлять не менее 30 диаметров: для прута 12 мм в диаметре нахлёст будет составлять 30*12=360 мм. Для получения общей длины запуска можно добавить эту величину к длине стены (считаем длинную стену, требующую нахлёста, не 7, а 7,36 метров), или просто добавляем 10-15% к общей длине арматуры (обычно этого достаточно).
Общая длина поперечной арматуры в фундаменте
Зависит от толщины фундамента. Иногда строители забивают в землю дополнительно 10-20 см вертикальной полосы для лучшей устойчивости, но так делать не рекомендуется из-за коррозии незакрытого бетоном металла в почве.
Сам по себе каркас представляет собой параллелепипед с двумя или тремя полосами на верхней и нижней гранях. Допустим, у нас 4-хполосный каркас, представляющий собой соединённые вертикальные и продольные стальные полосы.
Расстояние между продольными прутьями в среднем составляет от 150 до 300 мм. Толщина нашей абстрактной стены — 40 мм. Примем расстояние между продольными прутьями 30 см. Глубина фундамента — 75 см. Добавим запуск на соединение граней прямоугольника: 35 и 80 см.
Получаем общую длину вертикальных и горизонтальных металлических прутьев для соединения каркаса — 0,35*2+0,8*2 = 2,3 метра на прямоугольник каркаса. Если стена состоит из одного блока (4 продольных брусьев, соединенных по вертикали и горизонтали), то на одну стену у нас 2 прямоугольника.
Далее в помощь — план дома, согласно которому можно прикинуть количество таких прямоугольников на каждую стену здания, и умножить это количество на 2,3 метров (длина арматуры 6-8 мм на 1 прямоугольник каркаса). В местах стыка стен у нас будет по 2 прямоугольника от каждой стены.
Суммарная длина арматуры определяется как сумма длины продольной арматуры и сумма вертикальных и горизонтальных соединений из приведенных расчётов.
Армирующий стальной прут измеряется в килограммах. Для определения веса необходимого количества арматуры в фундаменте загуглите таблицы ГОСТа 5781-82 или ГОСТа 2590-88 с указанием веса единицы стального прута.
Как и зачем армируют ленточный фундамент
Если вы собираетесь построить сравнительно небольшой дом или дачу, можно сэкономить за счет замены мощного монолитного фундамента облегченным ленточным.
Если вы собираетесь построить сравнительно небольшой дом или дачу, можно сэкономить за счет замены мощного монолитного фундамента облегченным ленточным. Для того, чтобы ленточный фундамент успешно справился с нагрузками, на этапе строительства выполняют его армирование. Прочный каркас из арматуры позволяет придать конструкции большую прочность и предупредить разрушение ленточного фундамента.
Для чего выполняют армирование
Для того, чтобы понять, зачем ленточному фундаменту нужна арматура, представьте, как будет выглядеть ваш будущий дом. В местах, где располагаются окна и дверные проемы, вес стены окажется несколько меньше, чем на сплошных участках. А значит, давление на фундамент окажется неравномерным.
Грунт под зданием редко бывает абсолютно однородным: где-то чуть больше глины, где-то — песка. Неоднородность в сочетании с неравномерным распределением веса приводит к тому, что ленточный фундамент испытывает серьезные нагрузки на сжатие и растяжение.
Бетон способен превосходно противостоять сжатию, но отличается значительно меньшей прочностью на растяжение. Компенсировать этот тип нагрузок способен металл, поэтому ни в коем случае не пытайтесь сэкономить, отказавшись от армирования. Даже самый качественный бетон не поможет создать надежный фундамент, если в нем не будет каркаса.
Какую арматуру использовать?
Выбор арматуры проводят после расчета нагрузок. Если вы заказали проектирование профессионалам, они рассчитают диаметр арматуры, ее количество, а также глубину заглубления фундамента. Как правило, продольные элементы каркаса подвергаются большим нагрузкам, поэтому для них используют более толстые арматурные прутки (10-14 мм в диаметре). Опытные строители предпочитают использовать для продольных элементов ребристую арматуру: ребра обеспечивают лучшее сцепление с бетонным раствором. Поперечные и вертикальные могут быть и гладкими.
Важный момент: арматура должна быть скрыта внутри бетона, чтобы избежать коррозии. Поэтому при расчетах нужно учесть, что уложенные по периметру пруты должны находиться на расстоянии 50-60 мм от всех поверхностей будущего фундамента (дна, опалубки, верхней части).
Для чего и как вяжут каркас
При армировании ленточного фундамента важно создать единый каркас, который придаст конструкции целостность. Ширина короба обычно в два раза меньше, чем его высота, а конкретные габариты рассчитываются в зависимости от размеров будущей постройки. Вертикальные элементы предназначены для сохранения общей формы, а на горизонтальные приходится основная нагрузка, так что важно позаботиться о прочности соединений.
Очень часто на форумах можно встретить вопрос: как правильно армировать углы фундамента? Существует два подхода: в первом случае арматуру сгибают под прямым углом, а во втором — связывают между собой два прямых отрезка так, чтобы они образовали угол 90 градусов. Первый способ считается более надежным, и его применяют при строительстве жилых домов, второй можно использовать при возведении ленточных фундаментов для заборов.
Может показаться, что самый простой способ соединить между собой арматуру — сварка. Действительно, этот процесс займет немного времени, однако жксперты не советуют применять сварочные работы, поскольку в местах швов структура металла изменится, и арматура станет более уязвимой. До сих пор не придумано более надежной технологии, чем связывание отдельных элементов при помощи вязальной проволоки.
Что нужно учесть при заливке каркаса бетоном
Для создания прочного ленточного армированного фундамента лучше всего использовать готовый бетон, который доставляется к месту строительства миксерами. Земляные работы, создание песчаносй подушки и гидроизоляция производятся заранее, чтобы к приезду техники все было готово.
Заливка каркаса производится послойно. Каждый слой необходимо уплотнить при помощи штыкования или использования вибратора. Если используется двойная арматура, толщина каждого слоя при заливке не должна превышать 120 мм.
После завершения работ важно поддерживать достаточно высокий уровень влажности, поэтому готовый ленточный фундамент накрывают пленкой. Что касается опалубки, ее рекомендуют снимать не ранее, чем через 10 дней, когда железобетон станет сравнительно прочным. Обнаруженные сколы и раковины тщательно зачищают и затирают жирным цементом. Затем фундаменту нужно дать выстояться, поскольку он еще не приобрел расчетные характеристики. Если все работы были выполнены правильно, процесс усадки будет происходить равномерно, а в дальнейшем не возникнет риска появления трещин.
Особенности фундамента без арматуры
Вопрос о ленточном фундаменте без арматуры продиктован в первую очередь желанием застройщиков уменьшить бюджет строительства — и это понятно, ведь стоимость металла гораздо выше цены бетона. Однако экономия на стадии закладки фундамента чаще всего выливается в прямые убытки, ведь давно подмечено, что дважды платит скупой. В этой статье мы рассмотрим, какой фундамент без армирования можно применить для возведения дома и не только.
Обязательно ли армировать фундамент
Ответить однозначно на вопросы, касающиеся армирования фундаментов, невозможно, потому что каждый из них индивидуален, заливается и эксплуатируется в разных условиях. Таковыми условиями в первую очередь является инженерно-геологическая обстановка на участке: тип и прочностные характеристики грунта, близкое расположение подземной воды, а так же вероятность пересечения её уровня с промерзающим слоем, что провоцирует наибольшую активность сил морозного пучения. Не зная всего этого, невозможно прогнозировать развитие событий и сделать правильный выбор конструктива фундамента, определить оптимальную глубину его заложения. Обычно люди, которые строят без проекта, стараются подстраховаться, увеличивая процент армирования — а не наоборот.
Минимальная плотность безарматурного монолита
Да, бетонные фундаменты (а с арматурой их называют железобетонными) существуют, и это отражено в СП 50*101 и 63*13330. Однако в этих документах оговаривается и ряд условий, необходимых для того, чтобы обеспечить им нормальную несущую способность. Главное – это плотность бетона не менее 1800 кг/м³, получить которую одним только за счёт вибрирования может и не получиться.
На заводах нужная плотность бетона обеспечивается путём применения высокомарочного цемента, определённого типа и фракции наполнителя, соотношения жидкости и твёрдых компонентов, подогревом смеси при затворении и затвердевании. Соответственно, чтобы получить бетон требуемой плотности, очень важно соблюдать технологию, и сделать это в домашних условиях невозможно.
Уж лучше тогда отдать предпочтение сборному варианту. Столь популярные в частном строительстве стеновые блоки ФБС, используемые для возведения ленточных фундаментов домов и гаражей с подвалом, производятся из неармированного бетона. По ГОСТ минимальная плотность этих блоков и составляет те самые 1800 кг/м³, достигаемые не только за счёт правильной компоновки ингредиентов, но и путём воздействия на формы вибраций, создаваемых виброплощадками, с последующей установкой в пропарочные камеры.
На объекте такие условия не создать, поэтому почти наверняка плотность готового монолита будет ниже нормируемой. Даже с применением заводских блоков с гарантированной нормативную плотностью, несущая способность такой ленты увеличивается путём заливки поверх ленты железобетонного армопояса.
Фундамент из ФБС с монолитным армопоясом
Когда нельзя делать фундамент без арматуры
В СП 50*101 — в главе 8, посвящённой проектированию фундаментов для малоэтажных зданий, даны такие рекомендации по устройству ленточных оснований:
- Если грунт непучинистый или слабо подвержен пучению, ленты можно формировать из бетонных безарматурных блоков (это как раз и есть ФБС). Про монолитный фундамент без арматуры для дома здесь ничего не сказано, так что его заливка – это чистая интерпретация на свой страх и риск.
- При строительстве на грунтах, подверженных среднему и сильному пучению, блоки должны быть уже не бетонные, а железобетонные (УДБ). Они имеют сквозные отверстия, образующие вертикальные каналы – в них вставляют арматурные стержни и замоноличивают.
- На грунтах с чрезмерным пучением фундаменты должны возводиться только в монолите, и только с внутренним армированием. Именно этот вариант, как самый надёжный, и применяют частные застройщики, не имеющие на руках проектной документации.
Примечание: Не зная, какова геологическая обстановка на участке, нельзя быть уверенными в том, что, силы морозного пучения не переломят фундамент пополам – даже если вы сделаете его вдвое шире, чем надо. И уже тем более, застройщик не может знать, будет ли уровень сочетаний нагрузок, при котором тем же СП разрешено применение бетона без армирования, укладываться в нормируемое значение.
Так лопнуть может даже армированная лента, но без арматуры это произойдёт наверняка
Проблему ленточному основанию создаёт не только пучинистость грунта, но и его подвижность, обусловленная чаще всего осадкой из-за высокой пористости или способностью размокать в воде. Нестабильность почвы, на которую фундамент опирается, вынуждает работать его заглублённую часть не только на сжатие, но и на растяжение.