Устройство каркаса из арматуры под ленточный фундамент

Эксплуатационные характеристики балок

Рабочие характеристики балок зависят от качеств бетона и арматуры, используемых в процессе изготовления подобной продукции. Цена фундаментных балок зависит от размера и типа конструкции изделия.

Морозостойкость и теплостойкость балки определяется маркой бетона и типом конструкции. Ведь толщина изделия зависит от последнего критерия.

Прочность и жесткость конструкции определяется по данным, изложенным в ГОСТ 13015.0-83, где содержатся все рабочие характеристики типовых железобетонных конструкций. Причем прочность изделия определяется тремя показателями – передаточным, отпускным и возрастным. И все они зависят от прочности бетона на сжатие.

Размеры фундаментных балок

Стандартные габариты балок для фундамента определяются по типу изделия. То есть, каждая единица сортамента имеет свои типоразмеры. Причем размеры железобетонных конструкций определяет все тот же ГОСТ на фундаментные балки — 28737-90.

Так, для балок типа 1БФ характерны:

• Габариты сечения: 200х160х300 миллиметров (верхняя грань, нижняя грань, высота изделия).
• Длина изделия: 10 типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

Для балок типа 2БФ характерны немного иные показатели:

• Габариты сечения: 300х160х300 миллиметров (верхняя грань, нижняя грань, высота изделия). Толщина верхней перекладины тавровой балки равна 10 сантиметрам.
• Длина изделия: 11 типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

У балок типа 3БФ:

• Габариты сечения: 400х200х300 миллиметров (верхняя грань, нижняя грань, высота изделия). Толщина верхней перекладины тавровой балки стандартна — 10 сантиметров.
• Длина изделия: 11 типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

Изделия типа 4БФ ограничиваются следующим размерным рядом:

• Габариты сечения: 520х200х300 миллиметров (верхняя грань, нижняя грань, высота изделия). Верхняя перекладина тавровой балки — 100 миллиметров (по толщине).
• Длина изделия: 11 типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

Для балок типа 5БФ характерны:

• Габариты сечения: 320х240х300 миллиметров (верхняя грань, нижняя грань, высота изделия).
• Длина изделия: 5 типоразмеров от 10,3 до 12 метров.

Изделия 6БФ имеют такие размеры:

• Габариты сечения: 400х240х600 миллиметров (верхняя грань, нижняя грань, высота изделия).
• Длина изделия: 5 типоразмеров от 10,3 до 12 метров.

Указанные размеры имеют все фундаментные балки (фб). Отклонения от указанных габаритов допускаются в пределах, указанных в ГОСТ 28737-90 – не более 12 миллиметров по линейным размерам или не более 20 миллиметров по длине изделия.

При этом минимальное отклонение равно 5 миллиметрам. То есть точность размеров фундаментных балок достаточно условна: ведь при застывании фундамент дает практически неконтролируемую усадку.

Плюсы и минусы строительства домов по каркасно-монолитной технологии

Очевидно, что при высоком уровне популярности, каркасно-монолитная технология должна иметь множество плюсов:

• применение этой технологии позволяет воплощать в жизнь практически любые архитектурные проекты (висящие этажи, к примеру);
• монолитно каркасный дом имеет высокую степень жёсткости и устойчивости благодаря прочной связи 2-х монолитных перекрытий и заключенных между ними колонн из железобетона;
• свободное пространство коттеджа легко поддаётся перепланировке;
• со временем структура бетона становится прочнее, а укрепляемый железными конструкционными элементами, он приобретает ещё большую прочность и долговечность;
• высота этажей составляет не менее трёх метров;
• явным плюсом является также тот факт, что готовый железобетонный каркас дома не нуждается в пожарной защите (проблема решается еще на этапе заливки бетона и создания несущих конструкций).

Преимущества монолитно-каркасного дома

Тем не менее, монолитно-каркасная технология имеет также минусы и нюансы, которые нужно учесть еще до начала строительства:

• главный минус таких домов – мостики холода, образуемые колоннами из холодного железобетона, что требует усиления теплоизоляции и значительно повышает общие расходы на строительство и отделку;
• для того, что построить железобетонные колонны дома и монолитные перекрытия, а также произвести армирование, необходимо огромное количество специальных стоек и опалубки;
• постройка частного дома по такой технологии требует высокого профессионализма и опыта, так что далеко не каждый сможет построить его своими руками.

Полезные советы

Когда грунтовые воды залегают высоко, на дне котлована предусматривают укладку слоя глины до 10 см.

Для усиления грунта до 50% песка заменяют щебнем крупной и средней фракции. Лучше выбирать кубические и округлые камни, не используя слоистые сыпучие материалы.

Важно правильно производить забор почвы, скважины делаются в разных местах участка. Уровень залегания вод определяют по соседским колодцам или заполнению скважин, сделанных для забора грунта

Пучинистая почва поднимается и опускается в течение года до нескольких сантиметров, если монолитное основание будет слабым, по дому пойдут трещины. Лучше предусмотреть 20% запас прочности.

Типы каркасов

В зависимости от качества металлического прута, использующегося для армирования железобетонных конструкций, выделяют два типа изделий, применяющихся при устройстве фундаментов.

• Ненапряженный каркас изготавливается без нагрева или удлинения металлических конструкций. Фундаментные балки этого типа изготавливаются из бетонов М150 и М200 и не могут быть длиннее 6 метров.
• Напряженный каркас железобетонных изделий производится из отожженных или растянутых прутов. Длина таких изделий может быть любой, для заливки используют бетоны М250 и М300.

Выбор типа бетона для заливки армированных бетонных конструкций определяется типом стен здания.

• Для фундаментов сооружений из бетона могут применяться более легкие марки.
• Для опор под кирпичные стены предпочтительно выбирать материал, рассчитанный на значительную нагрузку.

В современном строительстве балки применяют при строительстве зданий с колоннами.

Эксплуатационные качества

Каждая фундаментная балка характеризуется следующими параметрами:

• морозостойкость,
• теплостойкость,
• жесткость,
• прочность (определяется отпускным, передаточным и возрастным показателями).

Плюсы и минусы технологии

Недостатки технологии

Для выполнения некоторых работ необходимо иметь качественные леса. Изготовление монолитной конструкции из бетона имеет и свои минусы:

• Необходимость в заземлении. Наличие металлических элементов арматуры в монолите может спровоцировать поражение ударом молнии.
• Наличие высокопрочных лесов. Формирование междуэтажного перекрытия в таких сооружениях требует применения специальных приспособлений.
• Обязательная отделка несъемной опалубки. Для защиты от огня. Кроме того, такую теплоизоляцию придется оснастить специальной вентиляцией, защищающей от воздействия влаги.
• Проведение большого объема сварочных работ. Для формирования металлического арматурного каркаса необходимо уметь пользоваться сварочным агрегатом.

Изготовление прямоугольных колец для пространственного арматурного каркаса

Техника изготовления «колец» для арматурного каркаса такая же, как и для изготовления арматурного каркаса и «колец» для армопояса (армированного пояса) по окончании кладки стен первого этажа.

Как это делается? В этой статье мы кратко повторим описание технологии изготовления прямоугольных колец для пространственного арматурного каркаса. Более подробно и с большим количеством качественных фото вы можете ознакомиться в статье «Арматурные каркасы:виды каркасов, изготовление арматурных каркасов. Монтажные кольца» .

Сначала берем швеллер, крепим его к чему-нибудь устойчивому. Затем болгаркой выпиливаем на двух ребрах швеллера канавки. Арматура вставляется в канавки, на арматуру надевается труба несколько большего диаметра (получается что-то вроде «рычага»). С помощью этих несложных устройств арматуру очень легко гнуть в прямоугольное «кольцо»

«Кольца» получаются одинаковыми по размеру — это очень важно!

Глубина вырытой траншеи для нашего монолитного ленточного фундамента, а точнее — высота будущего фундамента составляет 1м (первоначальная глубина траншеи — 1,1м, затем на дно насыпали песок толщиной 0,1 м (10 см), в результате получилась глубина — 1м), ширина — 50 см. Для фундамента с такими размерами размер «колец» для арматурного каркаса должен быть: 0,7 м по высоте и 0,3 м. по ширине.

Для «колец» мы предварительно заготовили арматурные стержни толщиной 8 мм и длиной по 2,30 м. Затем на стержне ставим метки: первая метка на расстоянии 30 см от начала стержня, затем — 70 см, затем — 30 и 70 см. До конца стержня у вас должно остаться еще 30 см. Затем арматуру вставляем в пропиленные канавки на швеллере и по меткам начинаем гнуть арматуру при помощи трубы — рычага. Получаем прямоугольное «кольцо».

Инструмент для вязки арматуры

Далее вязальной проволокой  мы связываем полученные «кольца». Как это делать? Вязать арматуру вязальной проволокой можно при помощи клещей для вязки или при помощи крючка для вязки арматуры. Можно использовать и шуруповерт на малой скорости. Мы использовали крючок. Вязальный крючок можно приобрести в торговых точках, а можно и изготовить из обрезка электрода (для удобства в качестве ручки можно использовать обрезок резинового шланга)  или сломанного мастерка с изогнутым и заточенным концом.

Для вязки арматуры используют специальную вязальную проволоку. Для арматуры 10-14 мм используется проволока 1,2 — 1.,4. Более тонкую проволоку необходимо будет складывать в несколько раз, более толстая проволока также не годится: она неудобна в работе, т.к. будет плохо гнуться. Проволока должна быть мягкой на изгиб — для этого годится проволока из отожженной низкоуглеродистой стали. Если она плохо гнется — ее нужно подержать в огне на костре не менее 30 минут, затем проволока должна остыть на воздухе.

Готовые «кольца» связываем проволокой для вязания (см. рис.1). Кольца готовы, приступаем к дальнейшему изготовлению арматурного каркаса.

Как вязать арматурную сетку самостоятельно

Нижеследующая пошаговая инструкция даст возможность узнать, как правильно сделать каркас и обеспечить фундаменту нужные свойства. Проще всего готовая арматура для ленточного фундамента вяжется на земле. Вне конструкции создаются прямолинейные участки сетки, а вот вязка углов осуществляется после опускания каркаса в траншею.

1. Сначала нужно нарезать куски прутьев. Начинать вязку лучше с наиболее короткого участка фундамента, чтобы получить немного опыта. Резать нужно по минимуму, стараясь использовать всю длину рабочих прутов. Если в качестве примера взять ленточный фундамент шириной 40 сантиметров и высотой 120 сантиметров, то показатели получаются следующие.
2. Со всех сторон металл заливается слоем бетона толщиной минимум 5 сантиметров. Чистые размеры каркаса по высоте – максимум 110 сантиметров, ширине – 30. Прибавляем для вязки по 2 сантиметра по обеим сторонам на нахлест. Получается, что заготовки для горизонтальных перемычек должны быть длиной около 34 сантиметров, вертикальных – около 144 сантиметров. Это для высоких фундаментов, но обычно используют основание высотой около 80 сантиметров.
3. На ровную площадку кладут 2 прута, на расстоянии 20 см от торцов по обеим крайним сторонам вяжут горизонтальные распорки: складывают вдвое проволоку, просовывают под местом крепления и затягивают прокручиванием крючка.
4. На расстоянии около 50 сантиметров по очереди крепят все горизонтальные распорки, конструкцию откладывают в сторону, делают еще одну такую же – это нижний и верхний каркасы, которые нужно связать вместе: приспособить упоры для обеих сеток между прутками и по вертикали по торцам по 2 распорки, прикрепить остальные куски. Аналогично нужно сделать со всеми прямыми участками конструкции.
5. Потом на дно траншеи укладывают подкладки высотой минимум 5 сантиметров, устанавливают правильно боковые подпорки, сетку. Теперь нужно провязать каждый угол и стык, создав единый каркас. Нахлест торцов стержней должен быть равен минимум 50 диаметрам прутков.
6. Дальше привязывают нижний поворот, крепят вертикальные стойки, к ним – верхний каркас. Потом по всем поверхностям опалубки нужно проверить расстояния, отступы, нахлесты в местах соединений, чтобы все было сделано правильно и четко.
7. Соединение стержней по длине проблем обычно не вызывает, а вот крепление частей каркаса в углах нужно делать в соответствии с установленными нормами. Способов существует два: между двумя перпендикулярными конструкциями либо в точке примыкания стены к другой.

Технологии вязки углов:

https://youtube.com/watch?v=hITZtNZxanM

1) Жесткое лапкой – в конце каждого прута под прямым углом вяжут лапку длиной минимум 35 диаметров стержня, соединяют загнутую часть к перпендикулярному участку. Так крепят внешние стержни каркаса стены с внешними прутами другой, в то время, как внутренние привариваются также ко внешним.

2) Г-хомуты – вместо лапки берут хомут длиной минимум 50 диаметров арматуры, одной стороной крепят к каркасу одной стены, вторую крепят с перпендикулярной. Внешние прутья соединяются с внутренними, шаг хомутов составляет ¾ высоты стены.

3) П-хомуты – для одного угла нужна установка двух П-образных хомутов длиной минимум 50 диаметров арматуры, каждый приваривают к одному перпендикулярному стержню и двум параллельным.

Примыкания создаются с использованием аналогичных способов крепежа.

Выбор арматуры

Для устройства надежного каркаса под фундамент из арматуры, необходимо правильно подобрать материал.

Если необходимо выполнить армирование основы для дома в один или в два этажа, либо возвести иную легкую постройку, подойдет металлическая арматура сечением 1.0 – 2.4 см.

Правильное решение – применить специальные арматурные прутья с рифлением. Они обеспечивают отличное сцепление с бетоном, гарантируют высокий уровень прочности и надежности. Аналог с гладкой поверхностью обойдется вам несколько дешевле, но для применения не подходит в связи со слабой адгезией. Исключением считаются соединения поперечного типа, так как на них меньше воздействует нагрузка.

Если под фундаментным основанием находится однородный почвенный состав, разрешается армокаркас для ленточного фундамента сделать из прутьев диаметром 1.0 – 1.4 см. В случае неоднородности грунта нагрузочное усилие на фундаментную основу увеличивается, и правильней под металлический каркас для армирования ленточного фундамента приобрести пруты, диаметр которых варьируется в пределах 1.6 – 2.4 см.

Естественно, что более толстые металлические прутья стоят достаточно дорого. Но если вы делаете каркас для фундамента из арматуры своими руками, то, вероятней всего, объемы не такие уж и большие, и большой переплаты не будет. Зато готовое основание будет отличаться надежностью и прочностью.

Что представляет собой монолитный каркас частного дома

Технология монолитного строительства широко известна во всем мире

Сооружаемый по прогрессивной технологии, бетонный каркас дома представляет собой прочную конструкцию, состоящую из:

Несущие нагрузку железобетонные колонны, благодаря которым каркасные дома приобретают повышенную прочность, сооружаются различными способами:

• первый метод предусматривает сборку опалубочной конструкции, монтаж арматурной решетки будущих колонн и заливку бетонной смеси;
• технология позволяет после твердения бетона и разборки опалубки легко делать наружную стену внутри бетонного каркаса, используя кирпич или различные виды строительных блоков;
• согласно второму способу возможно строительство стен здания в соответствии с проектными требованиями.

При этом простенки усиливают арматурной решеткой, размещенной внутри двусторонней опалубочной конструкции. Опалубку после сборки заполняют бетонной смесью. Функцию торцевых частей выполняют стены, что облегчает процесс работы.

Заполнение межплитного пространства стен может быть выполнено из любого прочного материала

Из каких элементов состоит такой фундамент

Схема устройства ленточного прерывистого фундамента.

• Фундаментная подушка. Считается ключевой частью основания, т.к. именно на нее ложится основная нагрузка от здания. Производится в форме удлиненной трапеции. Внутри предусмотрена соединительная несущая арматура, размеры могут существенно отличаться в зависимости от надежности и прочности. В производстве подушек используется только лучший армирующий материал и бетоны класса не менее В-12,5.
• Фундаментные блоки. Это параллелепипеды из бетона с дополнительным армированием. Тут используется бетон класса В-7,5-В-15. По сторонам блоков есть конструктивные пазы, а поэтому блоки соединяются между собой по принципу пазла. Размеры разнятся, как и структура бетона и армирования.

Этапы выполнения работ

Общие проектные расчёты:

• глубина залегания фундамента;
• его ширина;
• уровень промерзания грунта;
• уровень возможной осадки.

Расчёт диаметра и количества арматурных прутьев

В соответствии со СНиП 52-01-2003 минимальная площадь сечения продольной арматуры должна равняться 0,1% от площади поперечного сечения самого фундамента. Этим правилом необходимо руководствоваться при выборе диаметра арматурных прутьев.

Зная площадь сечения прута, а также количество прутьев в сечении фундамента, можно, используя таблицу ниже, быстро определить необходимый диаметр арматуры.

Арматурный сортамент:

Расчёт количества арматуры:

1. Вычисляем периметр фундамента.
2. Составляем схему армирования и подсчитываем количество стыков арматурных прутьев (стыки всегда идут внахлёст на величину, равную 30 диаметрам прута).
3. Периметр умножаем на схему армирования, прибавляем сумму стыков и добавляем к этому ещё 10% от получившейся величины.

Подробнее о расчете арматуры для ленточного фундамента можно узнать из этой статьи.

Разметка

На этапе разметки используется проектная схема фундаментной конструкции. Схему переносят на местность, используя обноску по периметру участка и разметочный шнур. Все получившиеся таким образом размеры должны соответствовать проекту.

Основание фундамента

Роется траншея для будущей фундаментной конструкции. Глубина должна соответствовать проектной и иметь запас в 30 см для песчано-гравийной подушки. При этом учитываются особенности грунта.

Опалубка

Опалубка делается из деревянных дощатых щитов снаружи будущего основания дома. На дно (поверх подушки) и стенки опалубки укладывается гидроизоляционный слой.

Вязка

На это есть ряд причин:

• работа с проволокой не требует больших временных затрат;
• просто устранить возможные недочёты;
• низкая себестоимость.

Все самое важное о вязке армокаркаса найдете в этом материале

Армирование углов

На углы в фундаментной конструкции приходится наибольшая нагрузка. Поэтому их необходимо максимально усилить.

Для этого есть два основных правила:

1. Пруты нужно изгибать так, чтобы каждая из их сторон заглублялась в одну из стен фундамента.
2. Если длины прута недостаточно, чтобы его изогнуть, то для усиления углов используются Г-образные профили.

1. Жесткость соединения внешней продольной арматуры (1) в угловой зоне обеспечивает Г-образный хомут (6).2. Внутренняя продольная арматура (2) жестко скрепляется с внешней продольной арматурой (1) внахлёст.3. Шаг поперечной арматуры (L) составляет не более ¾ высоты ленты фундамента.4. Внутреннюю и внешнюю продольную арматуру соединяет дополнительная поперечная арматура (5).5. Длина соединения внахлёст составляет 50 диаметров горизонтальной арматуры. 1. При использовании П-образных хомутов (5) угловое соединение внешней и внутренней горизонтальной арматуры ленточного фундамента (1) получает жёсткую сцепку наподобие замка.2. В анкеровке П-образных хомутов участвует вертикальная (2), поперечная (3) и дополнительная поперечная (4) арматура.

После армирования приступают непосредственно к заливке бетона. Бетон заливается в опалубку в несколько слоёв, по 20-30 см каждый. В процессе необходимо тщательно перемешивать бетонную смесь.

Подробнее о технологии армирования углов ленточного фундамента читайте в этой статье.

Назначение

Классическое применение железобетонных балок (или рандбалок) осуществляется при строительстве промышленных, сельскохозяйственных объектов и зданий общественного пользования. Они служат опорой наружных и внутренних стен зданий. При современных технологиях на стадии разработки проекта здания возможно применение фундаментных балок при строительстве жилых помещений. Использование рандбалок является альтернативой монолитной конструкции фундамента, представляет собой сборную технологию при укладке основания постройки.

Балки предназначаются для:

• самонесущих стен блочного и панельного типа;
• самонесущих стен из кирпича;
• стен с навесными панелями;
• сплошных стен;
• стен с дверными и оконными проемами.

По месту назначения в строительстве ФБ делятся на четыре группы:

• пристенные, их монтируют возле наружных стен;
• связные, устанавливаются между колоннами, формирующими планировку здания;
• рядовые балки используют для скрепления пристенных и связных балок;
• санитарно-технические ребристые изделия, предназначенные для санитарно-технических нужд.

Достоинствами этих железобетонных конструкций по сравнению с монолитной технологией являются:

• сокращение сроков возведения строения;
• облегчение проведения подземных коммуникаций внутри здания.

Сегодня благодаря особым характеристикам применение фундаментных конструкций играет важную роль. Их стоимость, согласно расчетам, составляет около 2,5% от общей себестоимости здания.

Широкое применение сборной конструкции фундамента – простой и недорогой способ укладки по сравнению с ленточным фундаментом. Конструкции должны быть надежно закреплены. Классически используется стаканный тип фундамента, когда отдельные элементы опираются на ступени сбоку. Если высота ступени и балки не совпадают, то для этого предусмотрена установка кирпичных или бетонных столбиков.

При использовании столбчатых фундаментов допустимо производить опирание сверху. Столбики называют опорными подушками. При большом основании здания возможно создание в его верхней части специальных ниш, в которые монтируются стандартные рандбалки. Модели урезанных балок используют в отдельных ячейках зданий и присоединяют к температурному поперечному шву.

При строительстве каркасных конструкций применение фундаментных балок целесообразно для монтажа наружных стен. Изделия укладываются на обрез фундамента, покрытый раствором бетона. В целях предотвращения излишней влажности, как правило, поверх железобетонных конструкций наносится раствор песка с цементом.

Монтаж фундаментных конструкций осуществляется только с применением грузоподьёмной техники, так как их вес колеблется от 800 кг до 2230 кг. Согласно нормам ГОСТ балки изготовляются с отверстиями, предусмотренными для подъёма и их монтажа. Таким образом, с помощью строповочных отверстий или специальных заводских монтажных петель и специальных захватных устройств балка крепится к лебедке крана и укладывается на предназначенное место. Балки монтируют на столбы или сваи, в исключительных случаях – на песчано-гравийную подсыпку.