Армирование ленточного фундамента значительно увеличивает его характеристики по прочности, позволяет создавать устойчивые конструкции при одновременном уменьшении веса.
Расчеты арматуры и схемы армирования выполняются согласно положениям действующего СНиПа 52-01-2003. Документ имеет подробные требования к расчетам, дает сноски на нормативные документы и своды правил.
СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. Файл для скачивания
Ленточный фундамент должен отвечать выдвигаемым требованиям по долговечности, надежности, устойчивости к различным климатическим факторам и механическим нагрузкам.
Главными характеристиками прочности бетонных конструкций является показатель сопротивления осевому сжатию (Rb,n), растяжению (Rbt,n) и поперечному излому. В зависимости от нормативных стандартных показателей бетона подбирается его конкретная марка и класс. С учетом ответственности конструкции могут использоваться поправочные коэффициенты надежности, которые колеблются от 1,0 до 1,5.
Во время армирования ленточных фундаментов устанавливается вид и контролируемые значения качества арматуры. Стандартами допускается к применению горячекатаная строительная арматура периодического профиля, термически обработанная арматура или механически упрочненная арматура.
Класс арматуры выбирается с учетом гарантированного значения предела текучести при максимальных нагрузках. Кроме характеристик на растяжение, нормируется пластичность, стойкость к коррозии, свариваемость, устойчивость к отрицательным температурам, релаксационная стойкость и допустимое удлинение до начала разрушительных процессов.
Таблица классов арматуры и марок стали
| Тип профиля | Класс | Диаметр, мм | Марка стали |
|---|---|---|---|
| Гладкий профиль | А1 (А240) | 6-40 | Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп |
| Периодический профиль | А2 (А300) | 10-40, 40-80 | Ст5сп, Ст5пс, 18Г2С |
| Периодический профиль | А3 (А400) | 6-40, 6-22 | 35ГС, 35Г2С, 32Г2Рпс |
| Периодический профиль | А4 (А600) | 10-18 (6-8), 10-32 (36-40) | 80С, 20ХГ2Ц |
| Периодический профиль | А5 (А800) | 10-32 (6-8), (36-40) | 23Х2Г2Т |
| Периодический профиль | А6 (А1000) | 10-22 | 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р |
Расчет ленточного фундамента производится в соответствии с рекомендациями ГОСТ 27751, рассчитываются показатели предельных нагруженных состояний по группам.
К первой группе отнесены состояния, приводящие к полной непригодности фундамента, ко второй группе отнесены состояния, приводящие к частичной потере устойчивости, затрудняющие нормальную и безопасную эксплуатацию зданий. По предельно допустимым состояниям второй группы производятся:
К основным показателям по устойчивости к деформации и прочности строительной арматуры относится максимальная прочность при растяжении или сжатии, определяемая в лабораторных условиях на специальных испытательных стендах. Технология и методы испытаний прописаны в государственных стандартах. В некоторых случаях производитель может пользоваться нормативно-технической документацией, разработанной предприятием. При этом нормативно-техническая документация должна в обязательном порядке утверждаться контролирующими органами.
Для бетонных конструкций эти значения могут ограничиваться максимальными показателями изменения линейности бетона. В качестве обобщенных показателей принимаются фактические диаграммы состояния арматуры при кратковременном одностороннем воздействии расчетных нормативных нагрузок. Характер диаграмм состояния строительной арматуры устанавливается с учетом ее конкретного вида и марки. Во время инженерного расчета армированного фундамента диаграмма состояний определяется после замены нормативных показателей фактическими.
Арматурный каркас – фото
Для армирования можно использовать только качественную арматуру, вязание сеток выполняется с учетом расчетных проектных показателей. Отклонения от значений не могут выходить за поля допусков, регламентируемых СНиП 3.03.01. Специальные строительные мероприятия должны обеспечивать надежную фиксацию арматурной сетки согласно существующим правилам.
СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции. Строительные нормы и правила. Файл для скачивания
Во время загиба арматуры нужно пользоваться специальными приспособлениями, минимальный радиус изгиба зависит от диаметра и конкретных физических характеристик строительной арматуры.
арматурная сетка
Арматура вставляется в опалубку, изготовление опалубки следует выполнять с учетом требований ГОСТа 25781 и ГОСТа 23478.
ФОРМЫ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ. Технические условия. Файл для скачивания
Опалубка для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Классификация и общие технические требования
Для ленточного фундамента бань применяется строительная арматура с периодическим профилем Ø 6÷12 мм.
Действующие государственные нормативные акты регламентируют минимальное количество прутков в бетоне для придания ему максимальных характеристик прочности. Минимальное общее сечение продольных прутков арматуры не может составлять ≤ 0,1% площади сечения ленты фундамента. К примеру, если ленточный фундамент имеет сечение 12000×500 мм (площадь сечения равняется 600000 мм2), то общая площадь всех продольных прутков должна составлять не менее 600000×0,01%=600 мм2. На практике застройщики редко выдерживают этот показатель, учитывается еще и вес бани, характер грунтов и конкретная марка бетона. Эта расчетная величина может считаться ориентировочной, отклонения от рекомендованных значений не должно превышать ≈20% в меньшую сторону.
Для расчета количества арматуры нужно знать площадь сечения ленты фундамента и площадь сечения арматурного прутка. Для облегчения выполнения подсчетов предлагаем вашему вниманию готовую таблицу.
| Число стержней | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр, мм | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 6 | 28,3 | 57 | 85 | 113 | 141 | 170 | 198 | 226 | 254 |
| 8 | 50,3 | 101 | 151 | 201 | 251 | 302 | 352 | 402 | 453 |
| 10 | 76,5 | 157 | 236 | 314 | 393 | 471 | 550 | 628 | 707 |
| 12 | 113 | 226 | 339 | 452 | 565 | 679 | 792 | 905 | 1018 |
| 14 | 154 | 308 | 462 | 616 | 769 | 923 | 1077 | 11231 | 1385 |
| 16 | 201 | 402 | 603 | 804 | 1005 | 1206 | 1407 | 1608 | 1810 |
| 18 | 254,5 | 509 | 763 | 1018 | 1272 | 1527 | 1781 | 2036 | 2290 |
| 20 | 314,2 | 628 | 942 | 1256 | 1571 | 1885 | 2199 | 2513 | 2828 |
Теперь расчеты существенно облегчаются. К примеру, для армирования ленточного фундамента вы используете восемь рядов арматуры диаметром 10 мм. Согласно таблице общая площадь стержней равняется 628 мм. Такой каркас может работать с бетонной лентой глубиной 120 см и шириной 50 см. Несколько лишних квадратных миллиметров можно не принимать во внимание, они будут дополнительной страховкой на случай нарушения технологии вязки или изготовления некачественного бетона.
Кроме этих показателей нужно определиться с диаметрами стержней для фундаментов. Эти показатели зависят от многих составляющих, для упрощенных расчетов можно пользоваться предлагаемой таблицей.
При помощи этой таблицы можно без проблем подобрать рекомендуемый диаметр арматуры для ленточного фундамента.
Существует несколько схем вязки арматуры, каждый застройщик может пользоваться наиболее удобной для себя. Выбор схемы нужно осуществлять с учетом размеров фундамента и его несущих характеристик.
Арматуру можно вязать отдельно, а потом готовые элементы конструкции опускать в траншею фундамента и соединять между собой, а можно сразу вязать в траншее. Оба способа почти равноценные, но есть небольшая разница. На земле все главные прямолинейные элементы можно делать самостоятельно, при работе в траншее обязателен помощник. Для вязки нужно изготовить специальный крючок, соединение выполняется мягкой проволокой диаметром ≈0,5 мм.
В некоторых статьях можно встретить советы во время вязки пользоваться ручной электрической дрелью – не обращайте на них внимания. Так могут писать те, кто понятия не имеет о работе.
Во-первых, от дрели рука устанет намного больше и быстрее, чем от легкого крючка. Во-вторых, под ногами всегда будут путаться кабели, цепляться за торцы арматуры и т. д. В-третьих, не на всех строительных участках есть электрическая энергия. И, в-четвертых, у вас узлы из проволоки постоянно будут или недотянутыми или разорванными.
Для вязки арматуры применяется тонкая мягкая и проволока, а она имеет низкую прочность. Проволоку хорошо натягивайте, прочное связывание должно происходить за два–три оборота крючка. В противном случае намного понижается производительность труда и увеличивается утомляемость. Еще есть варианты сваривания арматуры, о них мы поговорим в следующем разделе статьи.
вязальная проволока
Мы уже выше говорили, что таким способом можно вязать арматуру на земле. Изготавливаются только прямолинейные участки сетки, углы привязываются уже после их опускания в траншею.
Шаг 1. Подготовьте куски арматуры. Стандартная длина прутков шесть метров, по возможности трогать их не нужно. Если вы опасаетесь, что с такой диной будет сложно работать – разрежьте их пополам.
Мы советуем начинать вязать арматуру для самого короткого участка ленточного фундамента, это даст возможность приобрести небольшой опыт и уже более уверенно справляться с длинными прутками. Резать их не рекомендуется, это увеличивает расход металла и понижает прочность фундамента. Размеры заготовок рассмотрим на примере ленточного фундамента высотой 120 см и шириной 40 см.
Арматура должна со всех сторон заливаться бетоном толщиной не менее 5 сантиметров. Это исходные условия. С учетом таких показателей чистые размеры арматурного каркаса должны составлять по высоте не более 110 см (минус 5 см с каждой стороны) и по ширине 30 см (минус 5 см с каждой стороны). Для вязки нужно прибавить по два сантиметра с каждой стороны на нахлест. Значит, заготовки для горизонтальных перемычек должны иметь длину 34 см, заготовки для вертикальных перемычек должны иметь длину 144 см. Но таким высоким каркас делать не стоит, достаточно иметь высоту 80 см.
Шаг 2. Выберите ровную площадку, положите два длинных прутка, подровняйте их торцы.
Шаг 3. На расстоянии ≈ 20 см от торцов привяжите по обеим крайним сторонам горизонтальные распорки. Для вязки нужна проволока длиной примерно 20 сантиметров. Сложите ее вдвое, просуньте под местом связывания и затяните проволоку обыкновенным прокручиванием вязального крючка. Не переусердствуйте с усилием, проволока может не выдержать. Величина усилий скручивания определяется опытным путем.
Шаг 3. На расстоянии приблизительно 50 сантиметров привязывайте по очереди все оставшиеся горизонтальные распорки. Все готово – отложите конструкцию на свободное место и таким же образом сделайте еще один элемент каркаса. У вас получилась верхняя и нижняя часть, теперь нужно скрепить их вместе.
Шаг 4. Далее следует приспособить упоры для двух частей сетки, упереть их можно к любому предмету. Главное, чтобы связанные элементы занимали устойчивое боковое положение, расстояние между ними должно равняться высоте вязаной арматуры.
Шаг 5. По торцам привязать по две вертикальные распорки, размеры вы уже знаете. Когда каркас стал уже более-менее напоминать готовое изделие – привязывайте все остальные куски. Не спешите, проверяйте все размеры. Хотя у вас заготовки и одинаковой длины, проверка размеров не повредит.
Шаг 6. По такому же алгоритму нужно на земле связать все прямые участки каркаса.
Шаг 7. Положите на дно траншеи фундамента подкладки высотой не менее пяти сантиметров, на них будут лежать нижние прутки сетки. Поставьте боковые подпорки, выставьте сетку в правильном положении.
Армирование (каркас установлен в опалубку)
Шаг 8. Снимите размеры непровязанных углов и стыков, заготовьте куски арматуры для соединения каркаса в единую конструкцию. Имейте в виду, что нахлест торцов арматуры должен быть не менее пятидесяти диаметров прутка.
Шаг 9. Привяжите нижний поворот, затем вертикальные стойки и к ним верхний. Проверьте расстояние армирования ко всем поверхностям опалубки.
Армирование готово, можно начинать заливку фундамента бетоном.
Для изготовления приспособления вам понадобится несколько досок толщиной примерно 20 мм, качество пиломатериалов может быть произвольным. Изготовить шаблон нетрудно, а работу он упростит значительно.
Шаг 1. Отрежьте четыре доски по длине арматуры, соедините их по две на расстоянии шага вертикальных стоек. Должно получиться два одинаковых шаблона. Внимательно следите, чтобы разметка расстояния между рейками была одинаковой, в противном случае не будет вертикального положения соединительных элементов.
Шаг 2. Сделайте две вертикальные подпорки, высота подпорок должна отвечать высоте арматурной сетки. Подпорки должны иметь боковые угловые упоры, не позволяющие им опрокидываться. Все работы по вязке нужно проводить на ровной площадке. Проверьте устойчивость собранного приспособление, исключите вероятность его опрокидывания вовремя производства работ.
Шаг 3. Поставьте ноги упоров на две сбитые доски, две верхние доски установите на верхнюю полку упоров. Зафиксируйте их положение любым способом.
У вас получился макет арматурной сетки, теперь работы можно выполнять быстро и без посторонней помощи. Установите на размеченные места подготовленные вертикальные распорки арматуры, предварительно при помощи гвоздей временно зафиксируйте их положение. На каждую горизонтальную металлическую перемычку поставьте пруток арматуры. Такую операцию следует повторить по всем сторонам каркаса. Проверьте их положение еще раз. Все правильно – берите проволоку и крючок и начинайте вязать. Приспособление целесообразно делать, если у вас есть много одинаковых участков сетки из арматуры.
Работать в траншее намного сложнее из-за стесненных условий. Нужно хорошо продумать схему вязания отдельных элементов, чтобы не пришлось потом ползать между прутками арматуры. Кроме того, самостоятельно связать сетку не получится, нужно работать с помощником.
Шаг 1. Положите на дно траншеи камни или кирпичи высотой не менее пяти сантиметров, они приподнимут металл от земли и позволят бетону со всех сторон закрыть арматуру. Расстояние между камнями должно равняться ширине сетки.
На фото – фиксатор для армокаркаса
Шаг 2. На камни нужно класть продольные прутки. Горизонтальные и вертикальные прутья должны уже быть порезаны по размерам, как их мерить мы уже рассказывали.
Шаг 3 . Начинайте формировать скелет каркаса с одной стороны фундамента. Если вы предварительно привяжете к лежащим пруткам горизонтальные распорки, то работать будет легче. Помощник должен придерживать концы прутков до тех пор, пока они не зафиксируются в нужном положении.
Шаг 4. По очереди продолжайте вязать арматуру, расстояние между распорками должно составлять приблизительно пятьдесят сантиметров.
Шаг 5. По такому же алгоритму свяжите арматуру на всех прямолинейных участках фундаментной ленты.
Шаг 6. Проверьте размеры и пространственное положение каркаса, при необходимости нужно поправить положение и исключить прикосновения металлических частей к опалубке.
Шаг 7. Теперь пора заняться углами фундамента. На картинке дан довольно сложный вариант вязания в углах, вы можете для себя придумать проще. Главное, чтобы соблюдалась длина нахлестов. И еще одно замечание. В углах фундамент работает не только на изгиб, но и на вертикальный разрыв. Эти усилия держат вертикальные прутки строительной арматуры, не забывайте их устанавливать. Для гарантии для этих целей можно использовать арматуру с большим диаметром.
Нужно знать, что любая сварка ухудшает физические характеристики прочности арматуры, использовать этот метод следует только в крайних случаях.
Если все же приходится использовать сварку, то делайте все возможное, чтобы в одном месте накладывать минимальное количество швов, сдвиньте на несколько сантиметров шаг фиксации горизонтальных и вертикальных упоров. Во время сваривания точно выдерживайте оптимальные показатели силы тока и диаметр электродов. Металл в местах наложение шва не должен перегреваться.
Сварка арматуры – фото
И самое важное – для сваривания пригодна только специальная арматура, марки такой арматуры обозначаются буквой «С». Кстати, эта арматура существенно дороже обыкновенной.
Есть несколько способов, с помощью которых можно ускорить и облегчить процесс вязки и при этом улучшить качество конструкции и уменьшить расход материалов.
Для распорок согните арматуру в виде буквы «П». Для этого можно за пару часов сделать элементарный станок, а пригодится он не только для гибки прутков. Для начала нужно согнуть один образец, проверить его размеры и только потом, используя образец в качестве шаблона, заготовить все соединения. Такие распорки намного легче вязать, они сразу держат нужный размер конструкции. Еще один плюс – сокращается расход дорогостоящего материала. На первый взгляд, экономия кажется несущественной, максимум десять сантиметров на одном соединении. Но если умножить десять сантиметров на количество штук и на цену арматуры, то получится очень «приятная» сумма.
Для распорок можно использовать арматуру меньшего диаметра и необязательно дорогую строительную периодического профиля. Подойдут даже металлические прутки или катанка соответствующего диаметра.
Если у вас нет никакого опыта выполнения подобных работ, то лучше самостоятельно ее не делать. Наличие помощника намного облегчает процесс и делает его более безопасным.
По цене армированный фундамент значительно дороже обыкновенного, применяйте этот метод усиления архитектурных конструкций в крайних случаях. Есть много более дешевых способов для увеличения несущих характеристик ленточного фундамента. Правда, они не всегда могут использоваться, все зависит от особенностей проекта бани, характеристик грунтов и ландшафта.
Несколько слов можно сказать о предварительно нагруженном армировании. Это сложный метод, позволяющий значительно улучшить все показатели ленточного фундамента без увеличения количества арматуры. Сущность метода состоит в предварительном нагружении прутков усилиями противоположными тем, которые будут действовать на конструкцию во время эксплуатации фундамента. К примеру, если пруток будет работать на растяжение, то его предварительно сжимают и т. д.
Ленточный фундамент представляет полосу из железобетона, проходящую в рамках всего периметра здания под наружными несущими стенками, а равно как под расположенными внутри конструктивными перегородками.
Примечательной особенностью монолитного ленточного фундамента может быть идентичность формы поперечного сечения каждого его фрагмента. Основным преимуществом такой разновидности фундаментов является простота их производства если сравнивать со свайными либо плитными фундаментами.
Главным материалом для выпуска ленточного монолитного фундамента считается бетон, создаваемый из смешанных в известной пропорции песка, цемента и воды. Так как застывший бетон не может похвастать необходимой прочностью и стойкостью к влиянию разнообразных причин (нагрузки механического характера, влага, температурные перепады и др.), то появляется необходимость в специальном усилении его структуры.
Готовый ленточный монолитный фундамент
С целью решить данный вопрос успешно используется армирование бетона – добавление в его внутреннюю структуру изделий из металла, что за счет собственной пластичности добавляют готовому продукту требуемую твердость.
Ленточный фундамент регулярно подвергается разным нагрузкам. Это случается по причине почвенных сдвигов. Колебания почвы происходят в результате воздействия на нее разнообразных сил, наиболее часто встречающейся из которых считается сила пучения почвы. Для того чтоб фундамент удачно сопротивлялся таким силам, его рекомендуется армировать. Армирование блокирует образование трещин либо других изъянов фундамента.
Схема армирования ленточного фундамента достаточно тривиальная, но чтобы сделать эту схему желательно знать несколько моментов. Сначала необходимо знать, что для подготовки арматурного каркаса применяется несколько разновидностей арматуры. Продольная арматура, обычно представляет собой ребристый прут поперечником 12 мм. Вертикальные и поперечные прутья как правило гладкие, их диаметр бывает меньше чем у продольных.
Пример армирования ленточного фундамента
Армированный каркас для ленточного фундамента собирается заблаговременно и уже в готовом виде устанавливается в опалубку. Поскольку выяснить где будут самые большие деформации нельзя, то идеальнее всего делать три уровня продольно направленной арматуры. Если мелкозаглубленный, то довольно и 2-ух. Из гладких прутьев формируются стойки, на которых будут монтироваться ребристые прутья продольного типаи.
В первую очередь желательно собрать стойки. Собирать их идеальнее всего на заранее сделанном шаблоне. Потом нарезается пруток подходящего размера, формируется на шаблоне и связывается проволокой для вязки. Для вязки используется особый вязальный крючок. Его можно приобрести в одном из строительных супермаркетов.
Когда необходимое количество стоек арматурного каркаса подготовлено, следует соединить эти стойки между собой в 3-х продольных поясах, с использованием ребристого прута поперечником 12 мм. Они соединяются тоже с помощью проволоки. Расстояние меж стойками должно быть равно примерно 300 мм. Поскольку ширина фундаментной ленты как правило бывает менее 400 мм, то ширина арматурного каркаса составит тоже 300 мм. Отступы каркаса от опалубки расположенной вверху, как снизу, так и с обеих сторон должны равняться 50 мм.
При армировании фундаментной ленты кроме того стоит направить особенное внимание на армирование углов. Оно реализуется с помощью согнутых прутков. Один конец прута загибается в одну стенку, а 2-ой в другую стенку. Перепуск прутьев на другую стенку обязан быть более 40 поперечников арматуры. Если прута недостаточно чтоб подготовить загиб на иную стенку, то оборванные прутья на углу соединяются г-образным стержнем. Также нужно обратить внимание на то, что в углах расстояние меж стойками арматурного каркаса должно быть вдвое меньше нежели в ленточном каркасе.
Качественное армирование ленты фундамента
Если подытожить, желательно отметить, что легко. Впрочем понадобится немало времени и работы. Кроме того не нужно жадничать арматурном каркасе. Он существенно увеличивает устойчивость опоры здания и в будущем не придется беспокоиться за надежность фундамента.
Краткая и очень наглядная видеоинструкция по армированию ленточного фундамента и его устройству.
Прежде чем приступить к производству армированного ленточного фундамента, рекомендуется осуществить подготовительные расчеты величины реальной нагрузки на фундамент. Далее в полном соответствии с полученной величиной делается подбор требуемой арматуры по требуемому сечению (к примеру, арматура поперечником менее 12 мм. отлично используется при армировании ленточного фундамента для возведения гаража либо каркасного здания и абсолютно неприменима для внедрения в фундаменте кирпичного здания).
Стальные прутья, используемые для армирования фундамента
Так как устойчивость ленточного фундамента в полной мере оказывает влияние на конечную устойчивость всего дома, то расчет поперечника требуемой арматуры желательно доверить профессионалам, что также узнают наиболее подходящий шаг монтажа арматуры. Очередной принципиальный параметр ленточного фундамента – глубина – выясняется по результатам изучения грунта.
Исходной операцией производства ленточного фундамента является монтаж древесной снимаемой опалубки. Так как дерево является материалом, отлично поглощающим воду, то для предотвращения такого используют пергамин, монтируемый к опалубке степлером. Дно сделанной траншеи для ленточного фундамента закрывается слоем битого кирпича толщина которого примерно 50 мм. Он станет основой для каркаса арматуры.
Заливка ленточного фундамента цементом
Одним из основных критериев корректности армирования ленточного фундамента самостоятельно является безукоснительное соблюдение расстояния от внутренних железных конструкций до внешней поверхности. Оно не может быть меньше 50 мм. Реализация этих правил даст возможность сделать фундамент такой конструкции, что все компоненты арматуры будут размещаться внутри бетона.
Тем самым обеспечится выполнение критериев, нужных для придания фундаменту ожидаемой прочности и повышения его долговечности.
Технология производства армирования подразумевает специализированную структуру его монтажа, от типа и качества которой действительно зависят характеристики финального объекта (фундамента). Форма армирования почти всегда представляет металлический каркас, пруты которого размещаются на строго описанном в проекте расстоянии (шаге) друг от друга. Такой параметр находится в зависимости от желаемой глубины фундамента и находится в границах 100 – 250 мм.
Вот так выглядит арматурный каркас фундамента
Лимиты накладываются помимо того и на объемы ячейки арматурного каркаса – ее длина берется равной 400 мм, а ширина – 300 мм. Глубина такой ячейки определяется эталонами для высотных строений, когда нагрузки на фундамент превосходят среднестатистические значения, и составляет 750 мм. Впрочем в случае строительства загородного дома параметр глубины ячейки арматурного каркаса не играет особой роли.
На методы крепления армирующих прутов меж собой кроме того влияют ограничения по устойчивости и безопасности. Выполнение таких соединений сваркой не желательно, так как при всем этом происходит изменение физических параметров металла в точке сварного шва – его толщина снижается. Лучшим решением в данном случае будет использование проволочного соединения. При всем этом не помешает обеспечить цельность прутков (без промежных соединений), что позитивно влияет на прочность и устойчивость арматурного каркаса. Одним из методов увеличения прочности ленточного фундамента будет устройство вентиляционных отверстий (более 3-х) в цокольной области фундамента. Кроме того также повышается коэффициент амортизации фундамента и блокируется формирование гнилости.
Процесс производства арматурного каркаса начинается с монтажа по периметру фундамента арматурных прутков методом вбивания в землю. Далее по этим прутьям делается привязка нижнего и верхнего поясов, при этом для реализации требуемой жесткости абсолютно вся высота непременно должна быть заполнена, а установку арматуры желательно проводить наряду с установкой опалубки. Для выполнения обвязки используется вязальная проволока и особый крючок. Готовый каркас будет обладать необходимой прочностью и устойчивостью для избегания искажения его формы во время проведения заливки бетона.
Если в проекте не указано другое, то армирование осуществляется по стандартным способам: по вертикали попарно (шаг 300 мм.) либо по горизонтали попарно (шаг 2000 мм.). При реализации горизонтального типа армирования неотклонимым условием будет использование вертикально уложенных прутов на соединениях перемычек. Количество, поперечник, длина и четкое размещение каждого прутка записывается в проекте. При отсутствии информации такого рода каркас реализуется 2-мя рядами вертикальной арматуры. Их крепление осуществляется горизонтальными рядами, число которых выясняется величиной глубины фундамента.
Для изготовления бетонной смеси применяется качественный бетон марки М200.
Кому как не французам знать, как осуществлять правильное армирование? Современная европейская технология демонстрируется как раз на примере ленточного фундамента.
Готовый фундамент желательно обеспечить требуемой защитой от воздействия воды. Для такого после окончательного затвердевания бетона, на что понадобится где-то 7 дней, внешняя плоскость фундамента замазывается битумной мастикой, на которую приклеивается водоизоляционный материал (рубероид, целофан и др.).
Готовый арматурный каркас основания деревянного дома
Кроме того желательно осуществить обработку прикасающегося к фундаменту грунта полимерной смесью вяжущего типа. Под конец осуществляется засыпка по слоям пазух фундамента песком. Любой слой как следует утрамбовывается и заливается водой.
Более высококачественное армирование ленточного фундамента выходит при размещении смежных прутов арматуры в перпендикулярном порядке («в клетку»). Для реализации крепкой связки прутов применяется железная отожженная проволока и пистолеты вязального типа.
Выстилку из кирпичей, выступающую базисом для арматурного каркаса, предотвращающей его взаимодействие с грунтом, можно заменить особыми ластиковыми держателями. Впрочем внедрение боя кирпича в разы эффективнее и прибыльнее.
Чтобы обеспечить устойчивость и надежность будущего дома, нужно узнать, как правильно армировать фундамент. При возведении дома, бани или гаража у многих новичков возникает вопрос о том, как правильно укладывается арматура при армировании фундамента.
Основной недостаток бетона — он плохо отвечает на разрыв, даже несмотря на отличную устойчивость к нагрузкам. Поэтому для устранения этого недостатка его при заливке армируют.
Арматурная сетка укладывается возле подошвы и в верхней части основания, что позволяет увеличить показатель прочности фундамента и на разрыв, и на изгиб. После того как арматурная сетка уложена, проводят вертикальное армирование фундамента. Вертикальная арматура связывает горизонтальную армировку в единый комплекс.
Согласно требованиям строительных СНиП и ГОСТов, вертикально смонтированные пруты нужно располагать с шагом через каждые 50-80 см. Вне зависимости от вида арматуры прутья в обязательном порядке нужно дополнительно защитить. Для этого их углубляют на 70 см для нижнего каркаса и на 5 см для верхней части.
Если устраивается ленточный фундамент неглубокого заложения, то прутья установленной горизонтально арматуры под фундамент монтируются чаще — через каждые 20-30 см. Затем конструкция связывается с помощью тонкой проволоки. Армирование ленточной основы для частного дома, сарая, гаража проводится с использованием в каждом поясе от 2 до 4 прутьев арматуры.
Технология армирования фундамента предполагает установку по всему периметру фундамента арматурных прутов на расстоянии не более чем в 80 см. Минимальное расстояние не превышает 50 см. При выполнении всех норм и сноп, конструкция будет более жесткой, и каркас сохранит свою форму даже после заливки бетона.
Для ускорения процесса армировки фундамента нужно заранее подобрать все материалы и приспособления, чтобы в процессе работы не прерываться на поиск недостающих элементов. Для армирования фундамента понадобятся следующие инструменты и материалы:
Перед тем как переходить к основной работе, нужно правильно подобрать арматуру. Для армирования фундамента применяются горячекатаные стальные прутья диаметром 1-2 см, марок «А» — «Ш».
Определить, какие нужно использовать прутья для фундамента, нужно еще на этапе планирования работы и составления схемы будущей конструкции. Так, вспомогательные прутья должны быть 0,5-1 см в диаметре, а основные — 1-2 см.
Если нет возможности приобрести специальное приспособление для вязки арматуры под фундамент, можно быстро сделать удобное и функциональное самодельное приспособление. Для его изготовления нужно подобрать две трубы строго определенных размеров. Первая труба должна быть длиной 80-100 см, а ее внутренний диаметр — 1,5-2 см. Длина другой трубы — 50 см.
Сначала прорезают в короткой трубе с помощью болгарки два одинаковых паза на расстоянии 1,5 см друг от друга. После этого соединяют трубу под углом 90 градусов. Чтобы облегчить сгибание, трубу можно предварительно нагреть паяльной лампой.
Труба закрепляется на основании, после чего можно переходить к сгибанию прутьев. Один конец арматурного стержня вставляется в длинную трубу, второй — в короткую и сгибается.
Чтобы конструкция получилась долговечной и прочной, необходимо соблюдать определенную последовательность армировки фундамента. Последовательность работ следующая:
В первую очередь рассчитывают, какую нагрузку должна будет выдерживать будущая конструкция. От этого будет зависеть, сколько нужно арматуры для фундамента. В большинстве примеров расчет количества арматурных стержней проходит для дома 6х6 м.
Армирование конструкции проводится арматурой с диаметром 1,4 см. Армирование фундамента дома осуществляется двумя поясами арматуры.
Арматурные прутья укладывают продольно, в отдалении от поверхности на 5 см. Так нужно сделать и сверху, и снизу. Таким образом, расход арматурных прутьев будет равен 24 м по всему периоду дома плюс 6 м на внутреннюю стену, в итоге — 30 м. Если в доме планируется укладка печи, к этой цифре нужно добавить еще 4 или 6 м, так как для печи тоже нужно армированное основание. При желании сделать фундамент более прочным укладку можно провести в 4 прута. Общий расход арматуры в таком случае составит 120 м для дома 6х6 м.
После подбора прутьев можно переходить к установке опалубки и уже после этого начинать укладку арматуры в опалубку. На дно траншеи вбивают прутья, равные длине основания. Так как такие прутья не будут воспринимать нагрузку, они служат для дальнейшего крепления арматурной сетки, что позволяет избежать ее деформации при заливке раствора.
К вертикальным прутьям крепятся горизонтальные так, чтобы они крепились минимум в 5 см от края несущей конструкции. Для более равномерной установки арматуры можно использовать обломки кирпичей.
Правильно выполнить армировку фундамента позволяет подготовительная работа, в том числе — установка опалубки. В бытовых условиях чаще всего используется деревянная опалубка, сделать ее можно из ольхи или осины. Важно, чтобы все доски были одинаковой толщины, а их ширина составляла около 15 см. Кроме досок, опалубку можно сделать из инвентарных щитов.
Сначала на нужном участке выкапывают траншею, затем монтируют деревянную опалубку. Через каждые 2 м устанавливают арматурные стержни, на которые в дальнейшем будет установлен каркас. Затем все прутья соединяют между собой вязкой. Но такой способ возможен только для арматуры с сечением менее 2,5 см. Более толстые прутья соединяются способом сваривания.
После завершения установки каркаса фундамент заливают высококачественным цементным раствором.
Существует несколько основных способов, как связать арматуру под фундамент. Соединение арматуры выполняется разными способами:
При этом наиболее прочным считается соединение с помощью перевязки, так как она не затрудняет монтаж и не меняет свойства металла.
Для вязки арматуры под фундамент понадобится проволока толщиной 1 мм и специальный крючок, с помощью которого проволока будет закручиваться вокруг прута. Вместо крючка можно использовать обычные пассатижи.
Сначала отрезают кусок проволоки длиной 30 см, складывают его пополам. Сложенным куском проволоки связывают место соединения прутьев по диагонали. Крючок вводят в петлю, захватывают им свободные концы проволоки и затягивают до тех пор, пока соединение не станет достаточно крепким. При этом важно не перетянуть, так как проволока может порваться. Точно так же вяжете все остальные арматурные соединения.
В отдельных случаях используется гладкая арматура вместо стандартной. Тогда процедура армировки фундамента сильно затрудняется, так как крючки во время работы постоянно отгибаются. Поэтому в таком случае лучше использовать специальный вязальный пистолет для арматурных прутьев.
Если предполагается большая нагрузка на каркас, арматурные пруты соединяют с помощью сварочных швов. В зависимости от толщины прута применяют разные виды сварки. Тонкие пруты (диаметром менее 2,5 см) соединяют путем точечной сварки, а более толстые — с помощью дуговой. Арматурные пруты толщиной менее 4 см скрепляются коротким швом.
Чтобы удлинить арматуру под фундамент, используют другой способ: внахлест. Также его можно использовать для соединения в узловых точках. Оптимальная длина нахлеста рассчитывается исходя из толщины арматуры: диаметр прута умножается на 30.
Сплошной ленточный фундамент вполне возможно возвести самостоятельно. Достаточно только изучить требования стандартов и снип.
Сначала укладывают арматурную сетку. Это можно сделать в несколько слоев — их количество зависит от параметров фундамента. Шаг каркасной сетки — не более 20 см. Так как ширина ленточного фундамента обычно не превышает 60 см, а высота — 1 м, то сделать его своими руками, в соответствии с правилами и снип, не составит большого труда.
Для возведения ленточного фундамента лучше использовать ребристую арматуру, так как она обеспечит лучшую прочность конструкции. Столбчатый фундамент нужно правильно залить — так, в соответствии с ГОСТом и СНиП арматурные пруты должны выступать над поверхностью на 10-20 см.
Плитный фундамент требует более жесткой конструкции, поэтому его обязательно нужно армировать. Арматурная сеть закрепляется сварным швом, что позволяет обеспечить наибольшую прочность и жесткость конструкции. Каркас обязательно полностью закрывается слоем бетонного раствора, иначе плита сломается.
Может составлять до 30 см. Расстояние между арматурными прутами должно быть одинаковым.
Фундамент является частью здания, которая располагается внизу и принимает основные нагрузки, передавая их пластам почвы. Есть несколько методов изготовления бетонного основания. Строители выбирают тот или иной метод в зависимости от особенностей грунта, массы строения и других факторов. Так, при возведении малоэтажных домов чаще всего закладывают ленточные фундаменты. Важно, чтобы бетонная основа здания была прочной и долговечной. Чтобы укрепить ее, специалисты прибегают к . При этом важно принимать во внимание, что разные виды оснований из бетона предполагают применение разных стяжек и способов армирования.
Установка арматуры помогает сделать бетон более качественным и прочным. Следовательно, здание, которое стоит на таком фундаменте, будет устойчивым и долговечным. Использование стяжки необходимо для того, чтобы со временем основание не подвергалось воздействию различных факторов. Стяжка помогает укрепить конструкцию.
Вязка армированной сетки на каждом углу бетонного строения требует особой тщательности. Прутья загибают, а перехлесты – прячут в цементные стены. Чтобы определить, насколько прочна армированная вязка для стяжки основания, можно встать непосредственно на каркас. Правильно сделанная конструкция выдержит вес рабочего, и не будет деформироваться. Размещать прутья арматуры следует следующим образом:
На современном рынке строительных материалов представлены четыре основных вида армированных сеток, которые используются для стяжки и других работ:
Помимо этого, арматура бывает гладкой, рифленой. Применение рифленого каркаса позволяет повысить сопряжение бетона и армирующей стяжки.
Установка — сложный процесс, от правильности выполнения которого будет зависеть прочность фундамента. Перед армированием и закладкой основания из бетона, нужно произвести расчет всех нагрузок. Расчеты позволят подобрать правильный вид армирующей сетки. Для этого следует обратиться к специалисту.
Однако для стяжки фундамента существуют общие советы и рекомендации. При выполнении работ важно учитывать, что при строительстве малоэтажных зданий каркас скрепляется при помощи проволоки, а не сварочного аппарата, поскольку сварка изменяет свойства металлических прутьев на швах, что отрицательно сказывается на армирующей сетке. Кроме того, каркас необходимо располагать в конструкции основания здания (расстояние — минимум пять сантиметров от поверхности). Углы армируют при помощи согнутых прутьев. Сетку нужно очистить от ржавчины и сора, так как они снижают контакт каркаса с бетонной смесью.
Для укрепления ленточного основания строения необходимо установить опалубку из древесины. В почву вбивают армирующую сетку, длина которой должна равняться . Арматуру следует расположить на расстоянии пятидесяти миллиметров от деревянной опалубки. В котлован необходимо установить подставки для арматуры высотой в сто миллиметров. Можно приобрести их в специализированном магазине или воспользоваться кирпичами. Затем к штырям необходимо закрепить перемычки, а область пересечений скрепить проволокой.
Армирование плит предполагает использование армирующего каркаса из стали, который располагается внутри бетона. Сначала вам понадобится вырыть котлован, проверяя размеры с помощью специального уровня. Под основание , в состав которой входит гравий, песок. Затем подушку гидроизолируют и укладывают на плиты. После проведения всех необходимых работ (укладка подушки, гидроизоляция) можно приступать к установке арматурного каркаса.
Для начала следует создать две армирующие сетки (диаметр каждой клетки — двадцать на двадцать сантиметров) из прутьев. Когда сетки будут готовы, одну из них располагают на нижнем слое гидроизоляционного материала, другую – в нескольких сантиметрах от поверхности плиты. Для армирования таких изделий устанавливают опалубку по всему периметру плитки. Она должна в точности повторять очертания строения. Каркас прикрепляют к стойкам, стоящим в вертикальном положении с внешней стороны основания. Стенки щитов накрывают картоном, при помощи которого можно удержать жидкость в цементной смеси. Затем раствор, залитый в деревянную опалубку, тщательно утрамбовывают.
Фундамент - это элемент конструкции здания, передающий его нагрузки на грунт. Само здание, фундамент и грунт представляют собой единую систему, находящуюся под влиянием природных и антропогенных факторов внешней среды, которые создают дополнительные нагрузки на фундамент. Это нагрузки от движения грунтов, веса снега, давления ветра, а также нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации дома или при производстве строительных работ.
Распространённые типы фундаментов
В практике загородного малоэтажного строительства чаще всего используют такие типы железобетонных фундаментов, как свайный, свайно-ростверковый (в роли ростверка может выступать монолитная железобетонная рама или монолитная железобетонная плита), заглублённый или малозаглублённый ленточный фундамент, монолитная плита (плоская или ребристая).
Конструкция фундамента должна обеспечивать равномерное распределение нагрузок на нижележащие грунты и гарантировать минимальное изменение положения фундамента и всей архитектурной конструкции при изменении свойств грунта на месте застройки. Причиной таких изменений могут быть природные факторы — высыхание или обводнение, замораживание или опаивание грунта. Наиболее опасными для целостности железобетонных фундаментов являются локальные движения грунтов или изменения их свойств, вследствие чего возникают неравномерные нагрузки на конструкцию.
Сталь и бетон
Устойчивость бетона к сжатию в 50 раз выше, чем к растяжению. Для повышения устойчивости бетонных конструкций к нагрузкам на излом, срез или растяжение было придумано усиление структурной прочности с помощью применения стальной (позднее — и композитной) арматуры. Сталь способна удлиняться без разрыва при нагрузке на растяжение от 4 до 25 мм, а неармированный бетон теряет целостность при растяжении всего на 0,2-0,4 мм. Железобетон (бетон, армированный стальными стержнями) хорошо выдерживает комплекс нагрузок как на сжатие, так и на растяжение.
Проект и следование правилам
Чтобы фундамент обладал нужными характеристиками, обеспечивающими его целостность, армирование должно быть выполнено по определённым правилам. К сожалению, при самостоятельном строительстве или при возведении дома бригадой шабашников (которые строят дома без проекта и надзора архитектора) железобетонные фундаменты часто армируются недостаточно или неправильно. Не удивительно, что на строительных форумах в Интернете то и дело встречаются вопросы о треснувших железобетонных фундаментах, а некоторые домовладельцы и вообще уверены в том, что бетон фундамента рано или поздно «должен лопнуть».
В одной статье сложно рассказать обо всех нормах и правилах армирования железобетонных фундаментов. Заострим внимание на часто встречающихся ошибках армирования, которые могут привести к нежелательным и даже опасным последствиям.
Не всё то арматура, что из металла
Из книг для дачников советского периода, когда в стране были известные трудности с приобретением любых изделий, кроме печатных трудов В. И. Ленина, многие вынесли представление, что бетон можно армировать любыми железными предметами — трубами, деталями кроватей, заборными сетками. Однако не все подобные изделия обладают требуемыми характеристиками, чтобы адекватно воспринять нагрузки на растяжение, и не предохраняют бетон от деформаций и образования трещин. Так, популярное армирование бетонного фундамента железнодорожными рельсами не рекомендуется из-за плохого сцепления бетона с гладкой поверхностью металла. А включение алюминиевых изделий в состав бетона в качестве арматуры вообще приводит к химическим реакциям, разрушающим бетон.
Виды арматуры
Для рабочего армирования железобетонных фундаментов должна применяться современная арматура периодического профиля свариваемого класса А500С (литера С означает, что такую арматуру можно соединять при помощи сварки). При использовании устаревшего класса арматуры A-III (А400) затраты возрастут примерно на 10 %, так как для армирования потребуется больше арматуры из-за более низкого предела её текучести при растяжении. Такую арматуру придётся соединять по длине не сваркой, а прямой анкеровкой (закреплением арматуры в бетоне), то есть нахлёстом стержней на величину, равную минимально 50 диаметрам арматуры. Соединение же арматуры несвариваемого класса (без литеры С) сваркой приведет к локальному ослаблению структуры металла, возможному излому и разрыву бетона под нагрузкой. Арматура должна быть ребристой для лучшего сцепления с бетоном. Гладкую арматуру используют только для вспомогательного поперечного армирования.
Диаметр стержней арматуры для железобетонных фундаментов
Минимальный допустимый диаметр арматуры в бетонных элементах фундамента длиной до 3 м составляет 10 мм, а более 3 м — 12 мм. В буронабивных сваях минимальный диаметр арматуры составляет 12 мм. Продольная рабочая арматура должна быть из стержнейодинакового диаметра. Если же применяются прутья разных диаметров, то стержни большего диаметра следует размещать внизу ленты фундамента — в зоне растяжения.
Общее количество стержней продольной арматуры и их диаметр зависят от величины площади сечения ростверка или ленты фундамента. Суммарная площадь сечения стержней рабочей арматуры должна составлять не менее ОД % от площади сечения ленты фундамента или ростверка.
Для изготовления поперечно изгибаемых элементов (хомутов) в каркасах фундаментов высотой до 70 см применяется арматура диаметром не менее 6 мм, а при высоте сечения фундаментов более 80 см — не менее 8 мм. В общих случаях шаг установки поперечной арматуры (хомутов) не должен превышать 50 см. При высоте фундамента более 70 см требуются дополнительные конструктивные стержни арматуры у боковых граней, воспринимающие дополнительные нагрузки — такие, как усадка и расширение — при наборе бетоном прочности и температурных расширениях.
Расположение стержней арматуры и защитный слой бетона
Рабочие стержни арматуры должны быть расположены как можно ближе к граням конструкции, чтобы обеспечить максимальную величину армированного сечения фундамента, но при этом слой бетона, защищающий арматуру от коррозии, не должен быть меньше определённых значений.
В общих случаях продольная рабочая арматура в бетоне должна быть расположена не ближе 70 мм к граням, постоянно контактирующим с землей. Но если это подошва фундамента, имеющая бетонную подготовку, то защитный слой бетона можно сократить вдвое — до 35 мм.
Распространённой ошибкой является неравномерность расположения рабочей арматуры, которая приводит к переменному значению армированного сечения фундамента. По нормам отклонения от положения стержней арматуры не должны превышать 10 мм.
Поверхность стальной арматуры
Состояние поверхности арматуры обеспечивает качество сцепления металла с бетоном. Она должна быть свободна от любых «промежуточных» слоев — грязи, отслаивающейся ржавчины, льда и снега. Красить арматуру нельзя. Допустимо только специальное эпоксидное покрытие, которое, хотя и снижает адгезию бетона, но замедляет коррозию металла.
А вот странная, на первый взгляд, привычка некоторых строителей поливать водой стальную арматуру за несколько дней перед укладкой, чтобы она заржавела, и «к ней сильнее прилипал бетон», не является халтурой или ошибкой. Например, в официальных комментариях к американскому своду правил по строительному бетону ACI-318-08 в пункте R7.4 сказано: «Обычная поверхностная неотслаивающаяся ржавчина усиливает силу сцепления арматуры с бетоном. Ржавая поверхность лучше склеивается с цементным гелем в составе бетона. Но отслаивающуюся ржавчину требуется удалить».
Сгибание стальной арматуры
Во многих случаях стальную арматуру придётся сгибать для анкеровки стержней арматуры, для выполнения правильного армирования углов и примыканий ленточных фундаментов и рам ростверков. Арматуру класса A-III можно гнуть в холодном состоянии без потери прочности на угол до 90 градусов. Диаметр изгиба должен быть не менее 6 диаметров арматуры.
Соединение стержней арматуры
Для чего требуется правильно соединять арматуру в фундаменте? Прежде всего, соединение арматуры обеспечивает передачу расчётных усилий от одного стыкуемого стержня к другому. Современные требования к сохранению структурной целостности предполагают наличие как минимум двух безразрывных контуров армирования в тех зонах, которые подвержены нагрузкам на растяжение.
Проще всего соединять свариваемую стальную арматуру. Её сваривают с нахлёстом длиной минимум 10 диаметров стержня арматуры. А вот при соединении несвариваемой арматуры нахлёстом (прямая анкеровка) обычно делают много ошибок. Во-первых, длина нахлёста арматуры должна быть не менее 50 диаметров арматуры. Во-вторых, соединение арматуры без сварки, внахлёст вовсе не означает физического контакта стержней арматуры: стержни как раз не должны касаться друг друга, чтобы бетонная смесь при укладке смогла «охватить» соединяемые стержни арматуры со всех сторон и зафиксировать их. Расстояние между соединяемыми нахлёстом стержнями рабочей арматуры должно быть не менее 25 мм и не более 8 её диаметров.
Армирование углов и примыканий
Желание снизить трудозатраты или неправильное понимание отдельных публикаций приводит к ошибкам армирования зон фундаментов с наибольшей концентрацией напряжений — углов и примыканий. В народной строительной мифологии родилась и прочно закрепилась недопустимая форма армирования углов и примыканий с помощью простых перекрестий концов арматуры, скрученных вязальной проволокой. Такое исполнение армирования чревато отколом слоев фундамента по ширине и образованием трещин в углах, так как простое пересечение арматуры «перекрестием» не является соединением (анкеровкой), а представляет собой фактически разрыв армирования. В этом случае лента или ростверк утрачивают монолитность, превращаясь в структуру из отдельных железобетонных балок, единых внешне, но не структурно, так как передачи усилий от стержня к стержню в этом случае не происходит. Правильное армирование углов и примыканий представляет собой систему анкеровки стержней арматуры путём загибов либо использование анкеровки П-образными арматурными элементами (хомутами), длина которых должна быть не менее двойной ширины ленты или ростверка фундамента (пункт 10-4.5 СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции»).
Обращайтесь к специалистам
Невнимательное отношение к конструированию и постройке фундамента, движимое понятным внутренним мотивом застройщика или работников сделать «дешевле и быстрее», чаще всего приводит к проблемам в будущем. Как правило, они связаны с дорогим ремонтом или восстановлением фундаментов, утративших целостность, и повреждённых домов. Отсутствие компетенции, спешка и экономия при строительстве порою приводят к неустранимым повреждениям здания и как следствие — к потере всех средств и времени, вложенных в постройку дома. Надеюсь, что небольшой обзор ошибок армирования послужит поводом для обращения будущего застройщика к специалистам либо как минимум к СНиПам и сводам правил (СП), которые должны являться основой при любом строительстве, даже если вокруг все ориентируются на то, «как сделано у соседа».
