Нужно ли армировать ленточный фундамент?
Бетон является специфическим материалом. Он способен без видимых последствий выдерживать значительное давление, но разнонаправленные, растягивающие нагрузки переносит с большим трудом.
Бетонный блок, являющийся монолитной отливкой без дополнительных усиливающих элементов, способен выдерживать только равномерную сдавливающую нагрузку.
Если усилие будет приложено в центральной части, а края блока окажутся зафиксированы, он переломится при относительно небольшой нагрузке. Использовать его в таком виде в качестве основания для строительного объекта невозможно.
Проблема решается с помощью армирующего каркаса, помещаемого внутрь блока перед отливкой.
Армирование ленточных оснований является необходимым и обязательным условием, предписываемым требованиями СНиП 52-01-2003. Регламентируются все рабочие моменты создания железобетонных конструкций — состав бетона, размеры и материал арматуры, тип конструкции каркаса, способ сборки и прочие вопросы.
Соблюдение норм СНиП обязательно для всех строителей, поскольку только таким образом можно обеспечить надежность постройки и безопасность людей.
Нестандартный способ вязки каркаса
Для максимального упрощения процесса создания металлического каркаса можно соорудить нехитрое приспособление, из подручных материалов. Оно не только значительно ускорит вязку, но и поможет справиться с ней без посторонней помощи.
Этап 1. Сделайте четыре заготовки из досок длиной с арматурные прутья и соедините их по две на расстоянии равным длине вертикальных перемычек.
Этап 2. Смастерите импровизированные стойки – упоры, на которые можно положить полученные заготовки. Главное, чтобы они стояли на ровной поверхности.
Этап 3. Зафиксируйте связанные доски. Так у вас получился замечательный макет будущего каркаса, по которому вы можете без особого труда создать металлическую его копию.
Чем меньше соединений, тем прочнее каркас из арматуры. К тому же это намного облегчит производство работ и сэкономит дорогостоящий материал.
Вязать металлический каркас выгоднее загнутыми вертикальными распорками, нежели отдельными кусками. Такая технология значительно экономит деньги и силы, затрачиваемые на сооружение каркаса. Гнуть арматуру можно на специальном станке, а можно потратить пару часов и сделать его самостоятельно.
Если вы не знаете, как вязать арматуру для каркаса и нет подобного опыта работы, то лучше всего найдите помощников. Это не только облегчит вам работу, но и сведет к минимуму травматизм на стройплощадке.
Как вы убедились, создать самостоятельно каркас не так уж сложно. Главное – сделать правильные расчеты и приложить немного усердия.
Что представляет собой ленточный фундамент? Это сплошная полоса из железобетона, которая проходит по периметру здания под внешними несущими стенами и под конструктивными перегородками внутри. Важная особенность ленточного монолитного фундамента – это одинаковая форма поперечного сечения каждого из участков. У этого типа основания имеется такое преимущество, как очень простой способ изготовления, если сравнивать, к примеру, с плитными или свайными фундаментами.
Траншеи роются вручную или экскаватором. Если использовался экскаватор, необходимо дно траншеи выровнять вручную.
Ограничение накладывается также и на способы крепления между собой армирующих прутов. Сварка для выполнения таких соединений не рекомендуется. При таком способе в области сварного шва меняются физические свойства металла и уменьшается его толщина. Здесь наилучшим выходом будет использование соединения из проволоки. Очень хорошо, если при этом обеспечена целостность прутьев арматуры (отсутствуют промежуточные соединения). Это положительно влияет на то, насколько прочен и надежен арматурный каркас. Повысить прочность и более надежным можно и таким способом: в цокольной области фундамента устраивают вентиляционные отверстия (их должно быть не менее трех). Помимо своей основной функции, эта операция поможет предотвратить образование гнили и увеличит коэффициент амортизации основания.
Армирование столбчатого фундамента: полезные рекомендации
- Определение необходимого количества прутка для армирования в бетонном элементе происходит следующим принципом – суммарное сечение арматуры в используемом бетоне должно составлять от 02 до 0, 25 % от имеющегося сечения столбчатой опоры либо балки;
- Наиболее оптимальным и грамотным соотношением диаметра армирующего прутка к поперечному размеру устанавливаемой балки считается от 1 к 20 и от 1 к 25;
- Элементы, подлежащие закладке, должны размещаться в бетон на минимальном расстоянии 2,5 (и вплоть до 3,5 см) от поверхности требуемой балки;
- Армировать столбчатые опоры фундамента можно в форме пространственного каркаса. Отдельные его пруты необходимо перевязать мягкой проволокой с целью фиксации их местоположения в опалубке вплоть до заливки имеющейся формы бетоном.
Расчет арматуры
В основу расчета ложатся те самые нагрузки, действующие на фундаментную основу дома. А это не только вес строительных материалов, из которых сооружается здание, это мебель, расставленная по комнатам, бытовые приборы, утварь, одежда, вес проживающих в доме людей, снег, дождь и прочее. Поэтому самостоятельно сделать такой расчет, если вы не специалист в данной области, невозможно. Учесть все нагрузки даже опытный специалист не сможет. Поэтому существуют специальные коэффициенты, на которые умножаются параметры дома из расчета на удельный вес строительных материалов.
На некоторых строительных порталах установлены калькуляторы, с помощью которых якобы можно провести расчет нагрузок на фундамент для дома. Надо сразу сказать, что конечный итог данного вида расчетов не является точным, погрешность у него большая. Поэтому совет – воспользуйтесь услугами опытного проектировщика, который точно рассчитает действие нагрузок.
В принципе, самостоятельно и приблизительно подсчитать количество и диаметр арматуры для армирующего каркаса можно. Но перед этим надо понять, что собой представляет эта конструкция.
Состоит она из поперечных и продольных стержней, которые между собой скрепляются вязальной проволокой, электросваркой или специальными муфтами. Специалисты рекомендуют проволоку. Если разговор идет об армировании монолитного плитного фундамента, то это сетка, уложенная на подготовленную основу. Сеток может быть несколько, они между собой соединяются вертикально установленными кусками арматуры одинаковой длины.
Если изготавливается армированный пояс для ленточного фундамента, то сетки устанавливаются вертикально, а между собой они скрепляются горизонтальными кусками арматуры. Сеток минимум может быть две. При этом армирование МЗЛФ (мелкозаглубленной конструкции), заглубленного или поверхностного фундаментов проводится одинаково. Просто меняется размер армирующей конструкции, а также диаметры используемой внутри арматуры.
Для чего нужно армирование?
Давайте разберёмся для чего нужно армирование фундамента. Развитие металлопроката началось в мире в 19 веке, но массивные здания начали строить за сотни лет до появления арматуры.
Значит, древние строители обходились без неё. Действительно это так, но фундаменты древних зданий имеют огромные размеры. В современном строительстве фундаментные конструкции имеют значительно меньшие габариты, как раз за счёт использования арматурных прутков.
Бетон является не пластичным материалом. Он очень плохо работает на растяжение и ещё хуже на сжатие. В процессе эксплуатации сооружения, особенно осенью и весной, происходят различные процессы, провоцирующие морозное пучение. Эти процессы, в свою очередь, вызывают неравномерные подвижки грунта.
В процессе данного движения на бетон действуют различный изгибающие моменты. В результате данных моментов, в растягивающем поясе происходят процессы трещинообразования, а в сжимающем выдавливание частиц бетона. Именно для предотвращения этих неприятностей и применят арматуру. Она принимает на себя всю знакопеременную нагрузку.
При армировании следует придерживаться следующих правил:
- Расстояние между арматурными прутками не должно превышать трёх значений фракции гравия или щебня.
- Для крепления прутков лучше использовать связывание вязальной проволокой. Сваривать прутки не рекомендуется, так ка в местах сварки металл теряет свои свойства.
- По возможности не следует применять обрезки прутков.
- Вязать арматуру необходимо внахлест.
- При большой ширине подошвы фундамента целесообразно будет применить в дополнение к основной, поперечные арматурные элементы.
Расчет количества арматуры для фундамента
Не редко случается так, что арматуру привезли на строительный участок, а когда начинают вязать каркас, оказывается, что ее не хватает. Приходится докупать, платить за доставку, а это уже дополнительные расходы, которые в строительстве частного дома совсем не желательны.
Для того чтобы такого не случилось, необходимо грамотно произвести расчет количества арматуры для фундамента.
Допустим, у нас есть такая схема фундамента:
Давайте попробуем рассчитать количество арматуры для такого ленточного фундамента.
Расчет количества продольной арматуры
Для того, чтобы рассчитать необходимое количество продольной арматуры для фундамента, можно воспользоваться грубым подсчетом.
Для начала необходимо найти длину всех стен фундамента, в нашем случае это будет:
6 * 3 + 12 * 2 = 42 м
Так как у нас 4-х стержневая схема армирования, необходимо полученное значение умножить на 4:
Мы получили длину всех продольных стержней арматуры, но не стоит забывать, что:
При подсчете количества продольной арматуры необходимо учитывать запуск арматуры при стыковке, потому что очень часто случается так, что арматура доставляется на участок длинной стержня 4-6м, и для того, чтобы получить необходимые 12м, нам придется стыковать несколько стержней. Стыковать стержни арматуры необходимо внахлест, как показано ниже на схеме, запуск арматуры должен составлять минимум 30 диаметров, т.е. при использовании арматуры диаметром 12 мм, минимальный запуск должен составлять 12*30= 360 мм (36см).
Для того чтобы учесть этот запуск, существует два способа:
- Составить схему расположения прутов и рассчитать количество таких стыков
- Прибавить около 10-15% к полученной цифре, как правило, этого бывает достаточно.
Воспользуемся вторым вариантом и для того чтобы сделать расчет количества продольной арматуры для фундамента нам необходимо к 168 м прибавить 10%:
Это мы подсчитали количество только продольной арматуры диаметром 12мм, теперь давайте проведем расчет количества поперечных и вертикальных стержней в метрах.
Расчет количества поперечной и вертикальной арматуры для ленточного фундамента
Для расчета количества поперечной и вертикальной арматуры снова обратимся к схеме, из которой видно, что на один «прямоугольник» будет уходить:
0,35 * 2 + 0,90 * 2 = 2,5 м.
Я специально взял с запасом не 0,3 и 0,8, а 0,35 и 0,90 для того чтобы поперечная и вертикальная арматуры немного выходили за получившийся прямоугольник.
Важно: Очень часто при сборке каркаса в уже выкопанной траншее, вертикальную арматуру ставят на дно траншеи, а иногда еще и немного забивают ее в землю, для лучшей устойчивости каркаса. Так вот это необходимо будет учесть, и тогда нужно будет в расчете брать не 0,9м длину вертикальной арматуры, а увеличить ее примерно на 10-20см. Теперь давайте подсчитаем количество таких «прямоугольников» во всем каркасе, учитывая, что на углах и в месте стыковки стен ленточного фундамента будет по 2 таких «прямоугольника»
Теперь давайте подсчитаем количество таких «прямоугольников» во всем каркасе, учитывая, что на углах и в месте стыковки стен ленточного фундамента будет по 2 таких «прямоугольника».
Для того, чтобы не мучиться с расчетом и не запутаться в куче цифр, можно просто нарисовать схему фундамента и пометить на ней, где у Вас будут расположены «прямоугольники», затем подсчитать их.
Давайте для начала возьмем самую длинную сторону (12 м) и подсчитаем на ней количество поперечной и вертикальной арматуры.
Как видно из схемы у нас на стороне 12 м есть 6 наших «прямоугольников» и две части стены по 5,4 м, на которой будет располагаться еще по 10 перемычек.
Таким образом, у нас выходит:
6 + 10 + 10 = 26 шт.
26 «прямоугольников» на одной стороне 12 м. Аналогичным образом считаем перемычки на стене 6 м и получаем, что на одной шестиметровой стене ленточного фундамента будет 10 перемычек.
Так как 12-ти метровых стен у нас две, а 6-ти метровых – 3, то
26 * 2 + 10 * 3 = 82 штуки.
Помните, у нас по расчету на каждый прямоугольник выходило по 2,5 м арматуры:
Итоговый расчет количества арматуры
Мы определили, что нам необходима продольная арматура диаметром 12 мм , а поперечная и вертикальная будет диаметром 8 мм .
Из предыдущих расчетов мы выяснили, что продольной арматуры нам необходимо 184,8 м , а поперечной и вертикальной – 205 м .
Очень часто случается так, что остается много обрезков арматуры небольших размеров, которые никуда не подойдут. Учитывая это, необходимо покупать арматуры немного больше чем получилось при расчете.
Следуя вышеизложенному правилу, нам необходимо купить 190 – 200 м арматуры диаметром 12 мм и 210-220 м арматуры диаметром 8 мм.
Если арматура осталась – не переживайте, в процессе строительства она вам еще ни один раз пригодится.
Правила и параметры расчёта
Подсчёт арматурных стержней состоит из двух частей: расчет продольной и расчет вертикальной и поперечной арматуры.
Продольные отрезки
Для формирования двухпоясного армирования устанавливают 4 продольных стержня периодического профиля по всему периметру фундамента. При длине ленты 24 м арматуры потребуется 24 х 4 = 96 м, с припусками это составит 100 м.
Вертикальные и поперечные прутки
Связанные между собой отрезки образуют раму, в углах которой проходят продольные стержни. Их подсчёт зависит от ширины и высоты ленты. При высоте 100 см и ширине 40 см ленты потребуются поперечные отрезки длиной 30 см и вертикальные связи высотой 92 см (вычитаем нижний зазор 50 мм и верхний защитный слой бетона 30 мм из 1000 мм).
Для периметра длиной 24 м и чередования рамок с промежутком 300 мм нетрудно подсчитать, что для вертикальных прутков понадобится гладких стержни ø 8 мм общей длиной (24000/300) х 2 х 0,92 м = 147,2 м. Потребность в поперечной арматуре составит(24000/300) х 2 х 0,3 = 48 м.
Итог
Исходя из предыдущего, можно суммировать потребность в арматуре для фундамента длиной 24 м:
- вертикальные прутки ø 8 мм – 150 м;
- поперечные стержни ø 6 мм – 50 м;
- продольная периодическая арматура ø 12 мм – 100 м.
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.
Столбчатое основание под колонны
Для возведения основы под столпы используют:
Столбчатые фундаменты под железобетонные колонны применяются, когда возникает необходимость перенести нагрузку каждой отдельной конструкции на почву. Случаи, когда становится актуальным использование рассматриваемого вида основания:
- Возводимая конструкция оказывает незначительную нагрузку на фундамент. А этом случае нецелесообразно строить ленточный или монолитный фундаменты;
- Когда верхний слой почвы подвижен, а несущий находится на глубине от 3 метров. Использование даже свайного основания потребует значительных расходов.
Каждый раз при определении типа основания следует учитывать нагрузки, которые будут действовать на колонны. Когда предварительный расчет показывает значительное давление, то стоит подумать над обустройством фундамента. Возведение здания на почвах, не имеющих несущего слоя на поверхности, происходит путем установки основания из свай.
В этом случае ростверками или связующими элементами будут выступать нижние ступени. Через них нагрузки будут передаваться сваям. Стаканы устанавливаются на столбы и бетонируются.
Когда для основания выбран столбчатый фундамент на природном основании, то монтаж конструкции происходит на грунте. В качестве ростверка выступает подошва из бетона, связывающая все сваи в один элемент.
Для строительства крупногабаритных размеров, необходим соответствующего размера столбчатый фундамент под колонну. В этом случае, элементы изготавливаются на заводе, что приводит к значительному удорожанию строительства: доставка, погрузочно-разгрузочные работы, монтаж, применение специализированной техники.
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
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.
Рекомендуем прочитать:
Пол в моечной бани своими руками: процесс установки, выбор материалов
Роль армокаркаса
Бетон – очень прочный и долговечный материал, идеально подходящий для устройства такого ответственного элемента здания, как фундамент. Но есть и в его отличном послужном списке небольшая брешь – бетон не выдерживает больших статических, и уж тем более динамических нагрузок на изгиб. Чтобы исправить такой недостаток в его тело вживляют арматурный каркас, который принимает на себя роль своеобразного скелета.
Металлическая конструкция в фундаменте не только улучшают показатели бетонного основания на изгиб, но и помогают ему стойко переносить все деформации и распределять любые нагрузки.
Сегодняшние нерадивые строители упускают из своего внимания эти неоспоримые преимущества металлического каркаса, и гонясь за максимальным удешевлением постройки, используют арматурную конструкцию либо частично, либо из некачественного металла, что впоследствии дает трещины в фундаменте и стенах.
Чтобы этого не произошло, приобретайте только качественный металл. А схема правильной должна стать главной инструкцией на время производства работ по устройству основания.
Расчет арматуры для фундаментов разных типов
Арматура для сетки для фундамента требует тщательного расчета при конструировании сетки. Но перед началом непосредственных расчетов необходимо определить точный диаметр стержней, которые будут применяться в работе. Рекомендуемые параметры сечения не менее 1 см и обязательна ребристая поверхность прута. С увеличением диаметра арматуры растет прочность сетки.
После сборки исходных данных (характеристик будущего строения, нагрузки на каждый элемент фундамента), архитектор выполняет расчет сетки для фундамента. Обязательно учитывается качество грунта на участке застройки – если он подвержен пучению, то требуется усилить основание здания.
Приведем 3 варианта для сравнения:
- Строительство легкого деревянного дома на плотном грунте – достаточно диаметр арматуры 1 см.
- Возведение легкого дома на грунте, подверженном деформации – диаметр стержней 12-14 мм.
- Строительство на слабом грунте строение большого веса – диаметр прутьев 16 мм.
Характеристики арматуры зависят от типа фундамента. Ленточный тип монтируется с сеткой из арматуры 10-14 мм. Лента основания имеет большую высоту, в сравнение с шириной. Поэтому часто армирование выполняют в несколько поясов.
Расчет арматуры фундаментной плиты
После определения периметра фундамента к нему добавляют длину внутренних стен. В проекте закладывается число прутьев для продольного армирования, которое умножается на общий метраж. Так получают общую длину арматуры для сетки фундамента.
В зависимости от габаритов и поперечного сечения фундамента закладывается расположение арматуры в сетке. Она должна создавать каркас для последующей заливки бетона.
Эксплуатационные характеристики арматуры и способ их крепления в сетке сварной для фундамента служат отправной точкой для расчета всей сетки.
Вязка арматурной сетки
Для вязки используется мягкая отожженная стальная проволока толщиной 1-2 мм. Она нарезается на заготовки длиной 25-30 см.
Процесс вязки:
- Отрезок проволоки сгибается пополам. Получившаяся полупетля заводится под перекрестный стык стержней в диагональном направлении.
- Концы полупетли поднимаются вверх, чтобы проволока обхватила соединяемый узел.
- Вязальный крючок острием заводится в петлю, опираясь при этом на другой конец проволоки. Вращательными движениями концы закручиваются, плотно стягивая соединяемые стержни.
- Для вязки продольных соединений используется тот же метод. Отличие лишь в положении проволоки — она обхватывает оба соединяемых стержня в поперечном, а не в диагональном направлении.
Вязальный крючок можно приобрести в магазине, но проще изготовить его самостоятельно. Надо взять кусок стальной проволоки толщиной 405 мм, несколько заострить и загнуть один конец примерно на 1,5-2 см.
Для удобства работы крючок можно слегка выгнуть в средней части. Приемы работы с ним просты, но требуют некоторого навыка, который появляется очень быстро.
