Фундамент-это самая уязвимая часть конструкции. Из-за того, что верхняя часть постройки подвергается нагрузке на сжатие, а нижняя — на растяжение, правильная закладка основания играет большую роль. Для выполнения правильного армирования ленточного фундамента своими руками необходимо выполнить расчет по схеме.
Такая основа, по сути, является железобетонной полосой, проходящей по внешней части здания и под несущими стенами внутри.
При сжатиях бетонные конструкции могут выдерживать в 50 раз больше, чем при растяжениях . И верхняя, и нижняя часть конструкции испытывает перегрузки, поэтому необходимо выполнять армирование обоих частей. На среднюю часть ничто почти не оказывает нагрузок. Металлическая арматура помогает решить эти проблемы.
Для обеспечения прочности, надёжности, долговечности здания, любое основание надо армировать . Ведь фундамент подвергается различным нагрузкам. Это и вес всего дома, и различные подвижки почвы. Схема армирования ленточного фундамента напоминает скелет конструкции, который собирается из стальных прутов . Для того, чтобы выбрать необходимую схему для него, надо понимать, что оно собой представляет.
Армирование ленточного фундамента можно легко выполнить своими руками, не привлекая специалистов. Важно, прежде всего, правильно подобрать необходимый диаметр арматуры
Армирующий материал
Выбор материала является достаточно важным этапом. Для армирования ленточного фундамента своими руками применяют стальные стержни разного сечения или стеклопластиковую арматуру. Но чаще всего используют металл.
Основная горизонтальная арматура имеет сечение прутов от 12 до 24 мм. Стержни, которые будут располагаться вертикально, являющиеся вспомогательными. Поэтому обычно сечение вертикальных прутов от 4 до 12 мм . Такая большая разница обусловлена разбросом в нагрузках на основание и находится в прямой зависимости от вида почвы и веса конструкции.
Вспомогательные вертикальные пруты устанавливают, если высота фундамента превышает 15 см . При этом используют арматуру сечением 6-8 мм класса А1. Каркас собирают из стержней и хомутов, очищая их от ржавчины. Если необходимо, пруты выпрямляют и режут. В качестве соединения прутов используют вязальную проволоку и крючок. Сварочные работы можно выполнять, если на прутах присутствует маркировка «С».
На выбор диаметра оказывает влияние число горизонтальных уровней и схема армирования ленточного фундамента.
Расчет армирования ленточного фундамента
Количество арматурных элементов, необходимо высчитывать, исходя из размеров основания. Для фундаментов, ширина которых составляет 40 см достаточно 4 продольных стержня- по два сверху и снизу. Для установки ряда каркаса в ленточном основании размером 6х6 м понадобится, в среднем, 24 м арматуры
. Если укладывать по 4 прутка, понадобится 96 м продольных стержней.
Для поперченного и вертикального армирования фундамента, ширина которого составляет 0,3 м и высота 1,9 м на каждое крепление при отступе 5 см от поверхности согласно калькулятору бетона надо (30-5-5)х2+(190-5-5)х2=400 см или 4 м арматурных элементов гладкой формы.
Если шаг монтажа хомутов составляет 0,5 м, количество соединений будет: 24/0,5+1=49 шт. Значит, исходя из расчетов, понадобится 4х49=196 м поперечных и вертикальных стержней.
Суммарную площадь сечения арматуры и ее вес, исходя из диаметра прутов, можно высчитать и по таблице:
Диаметр арматуры, мм |
Расчетная площадь поперечного стержня, мм 2 , при числе стержней | Теоретическая масса 1м длины арматуры, кг | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| 6 | 28,3 | 57 | 85 | 113 | 141 | 170 | 198 | 226 | 254 | 0,222 |
| 8 | 50,3 | 101 | 151 | 201 | 251 | 302 | 352 | 402 | 453 | 0,395 |
| 10 | 78,5 | 157 | 236 | 314 | 393 | 471 | 550 | 628 | 707 | 0,617 |
| 12 | 113,1 | 226 | 339 | 452 | 565 | 679 | 792 | 905 | 1018 | 0,888 |
| 14 | 153,9 | 308 | 462 | 616 | 769 | 923 | 1077 | 1231 | 1385 | 1,208 |
Минимальная площадь армирования фундамента регламентируется нормативными документами, и от этого зависит прочность фундамента
Какую схему лучше выбрать
Существует две основные схемы армирования, которые чаще всего используются для усиления основания под малоэтажные постройки:
- четырьмя прутами;
- шестью прутами.
В соответствии со СНиП 52-101-2003, соседние стержни арматуры должны располагаться на расстоянии 40 см (400мм) в одном ряду. Крайняя продольная арматура должна находиться на расстоянии 5-7 см (50-70 мм) от боковых стенок основания. Поэтому, если ширина основания составляет более 50 см, то лучше использовать схему армирования шестью прутами .
В зависимости от этого выбирают диаметр стальных стержней.
Обычно для ленточного основания используется укладка прутов «в клеточку».В этом случае все пруты крепятся под углом 90° . Для продольного расположения применяют арматурные материалы класса А3, имеющие круглую форму.
Как армировать углы
На углы приходится большая нагрузка. Поэтому при армировании необходимо позаботиться об их укреплении.
При
этом надо учитывать следующие правила:
- прут необходимо изогнуть так, чтобы одна его сторона заглублялась в одну стену фундамента, а вторая — в другую стену;
- если прут недостаточной длины, чтобы сделать загиб, то для крепления прутов на углу можно воспользоваться Г-образными профилями.
Чаще всего для этого используется арматура класса А3.
Как выполнить армирование своими руками
Для этого, за основу следует взять квадрат или прямоугольник.
До установки каркаса на дно траншеи надо выложить песчаную подушку глубиной 1 м.
Каркас устанавливается таким образом:
- на дно траншеи укладывают кирпичи, высота которых составляет 5 см (для того, чтобы создать зазор между нижней частью основания и каркасом);
- для установки стоечных стержней заранее необходимо сделать образец, в соответствии с которым будут нарезаться стержни;
- на кирпичи укладывают пруты продольной формы;
- к продольным прутам с шагом 50 см при помощи вязальной проволоки привязывают горизонтальные перемычки длиной чуть меньше толщины основания (приблизительно, по 5 см с каждой стороны);
- к углам образовавшихся ячеек крепят пруты вертикально длиной на 10 см меньше высоты основания;
- к вертикальной арматуре монтируют верхние продольные прутья;
- к полученным углам привязывают верхние поперечные стержни.
При армировании ленточного фундамента необходимо придерживаться требований СНиП 52- 01- 2003
Основные положения СНиП 52- 01- 2003
Основные положения СНиП 52-01-2003 касаются расстояния между горизонтальными ребрами стального каркаса и диаметра арматуры. Так, между продольными стержнями не должно быть меньше 25 см и больше 40 см .
Сечение стержней выбирают согласно числу продольных прутов. Для ленточного фундамента оно должно составлять не менее 0,1% от площади рабочего сечения основания. К примеру, если высота фундамента составляет 1 м, а ширина 0,5 м, площадь сечения должна равняться, приблизительно, 500 мм2.
Нагляднее о минимальном диаметре арматуры можно посмотреть в таблице примеров:
| Условия использования арматуры | Минимальный диаметр арматуры | Нормативный документ |
| Продольная рабочая арматура вдоль стороны 3 метра или менее | 10 мм | |
| Продольная рабочая арматура вдоль стороны более 3-х метров | 12 мм | Армирование элементов монолитных железобетонных зданий |
| Конструктивная арматура | Сечение равно 0,1 % от площади сечения по высоте расстояния между слоями арматуры и половине ширины ленты | |
| Поперечная арматура (хомуты) сжатых элементов | Не менее ¼ наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм | |
| Поперечная арматура (хомуты) вязаных изгибаемых каркасов | не менее 6 мм | СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. |
| Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой сечения 80 см и менее | 6 мм | Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона |
| Хомуты вязаных каркасов высотой сечения более 80 см | 8 мм | Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона |
Армирование ленточного фундамента легко выполнить своими руками, достаточно соблюдать технологии и правильно выполнить расчет. Если это сделать самостоятельно затруднительно, лучше прибегнуть к помощи профессионалов. Ведь надежный и прочный фундамент-это цена и залог устойчивости всей постройки.
Подробнее об армировании ленточного фундамента своими руками можно посмотреть в видео:
Технический бетон может выдержать сильное механическое воздействие, но требует дополнительного укрепления. Для обеспечения качественной несущей способности делают армирование ленточного фундамента, благодаря которому усиливается эффективность и долговечность проведённых работ. Выполняется оно и в плиточных конструкциях, сваях и столбах, хотя такой необходимости нет.
Правила работы
Для начала необходимо подготовить армированный каркас, который укрепит основу в случае деформации или неравномерной кладки. Такие действия создают изгибающие нагрузки, избавиться от которых без армировки нереально. В процессе работы нужно следить за выполнением некоторых правил:
Металлические армикаркасы связываются, сваривание угловых элементов не допускается, поскольку может не выдержать нагрузки. Строители не советуют использовать сварку, так как она может повредить сечение. Для работы используют раскладку стержней класса А400.
В пошаговой инструкции создания фундамента своими рукам ключевым является выбор материалов. В процессе армирования ленточного фундамента шириной 50 см используются стержни разных категорий:
Причины, по которым нужно армировать железобетонный фундамент
В железобетонной конструкции каждый компонент – бетон или арматура – выполняет разные функции. Бетон при растяжении способен удлиняться всего на доли миллиметра. При больших растягивающих нагрузках и поперечных срезающих силах в неармированной бетонной конструкции могут возникать деформации, приводящие к растрескиванию и появлению других дефектов, вплоть до разрушения.
Стальные элементы каркаса железобетона могут воспринимать растягивающие нагрузки, десятикратно превышающие те, что может воспринимать бетон. Пластичный стальной прокат, имея свойство удлиняться без разрыва на 5-25 мм, работает на растяжение, предотвращая развитие деформаций в конструкции за допустимые пределы.
Монолитная фундаментная лента представляет собой систему балок, связанных между собой на углах и пересечениях, лежащую на сплошном упругом грунтовом основании. Грунты постоянно испытывают воздействие климатических факторов – промерзают зимой и оттаивают весной, увлажняются поверхностными или подземными водами, при этом увеличиваясь или уменьшаясь в объеме.
Возникающие при этом силы снизу передаются на фундамент, а при постоянной нагрузке от здания сверху в конструкции возникают усилия сжатия и растяжения. При этом сжатие и растяжение могут испытывать разные зоны сечения монолитных балок, составляющих ленточный фундамент.
Поэтому основная схема армирования ленточного фундамента – это объемный каркас с расположением стальных прокатных изделий вверху и внизу поперечного сечения. Если ширина подошвы ленты превышает ширину стены более, чем на 600 мм, то дополнительно армируется и подошва с помощью плоских сеток.
При проектировании определяется, какая арматура нужна для ленточного фундамента.
Какая арматура используется для армирования ленточных фундаментов
Армировка ленточного фундамента выполняется посредством пространственных каркасов и плоских сеток, в которых стальные прокатные изделия делятся на рабочие, воспринимающие основные растягивающие усилия, и конструктивные, служащие для закрепления рабочих стержней.
Рассмотрим, какие стальные стержни можно использовать для ленточного фундамента. В качестве рабочей используется рифленый стальной прокат класса А3, по другой классификации А400, выпускаемая по ГОСТ 5781-82* или А500С по ГОСТ Р 52544-2006 . Рифленый прокат способствует лучшему сцеплению рабочих стержней с бетоном. Армирование ленточного фундамента посредством проката А500С позволяет сваривать каркасы и сетки. В качестве конструктивной применяются стержни с гладкой поверхностью класса А1 или, по другому обозначению, А240.
Об использовании рабочей арматуры классов А3 и А500С, различиях между ними, выгоде применения А500С, особенностях установки каркасов и сеток мы писали в статье « ».
Все работы по армированию нужно производить, следуя указаниям технических документов СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» , пользуясь которыми, можно армировать ленточный фундамент своими руками.
Расчет диаметра арматуры и количества рабочих стержней для ленты
Диаметр круглого проката для ленточного фундамента определяется на основании расчета, в котором учитываются нагрузки, которые несет фундамент. Нагрузка собирается со всех несущих стен в приложении на 1 метр погонный по длине фундамента. В суммарной нагрузке учитываются:
- собственный вес конструкций стен из разных материалов каменной кладки, легкобетонных блоков, деревянных, монолитного железобетона и т.п.;
- собственный вес перекрытий – железобетонных или деревянных, собираемый с 1 м 2 и половины пролета между несущими стенами;
- веса людей, мебели, перегородок, оборудования и пр., действующий на перекрытия, собираемый с 1 м 2 и половины пролета перекрытия. Принимается по СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» ;
- вес покрытия и конструкций кровли, собираемый с 1 м 2 и половины пролета;
- вес снежного покрова зимой, принимаемый по СНиП 2.01.07-85* .
После сбора нагрузок рассчитывается ширина конструкции ленты с учетом несущей способности основания. Мы привели примеры, как правильно произвести сбор нагрузок, расчет ширины ленты и толщины противопучинной подушки в статье « ».
Там же имеются таблицы для сбора нагрузок для разных видов стен и перекрытий, величины значений расчетных сопротивлений различных типов грунтов, которыми можно воспользоваться при расчете любых ленточных фундаментов, предназначенных для малоэтажных зданий. Для быстрого расчета на странице статьи предусмотрен калькулятор.
Расчет армирования выполняется с учетом принятых габаритов конструкции фундамента – ширины подошвы и высоты сечения по методике СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» . Чтобы правильно рассчитать армирование ленточного фундамента согласно СНиП, следует обратиться к профессиональным проектировщикам.
А мы приведем упрощенный метод расчета.
Упрощенный расчет армирования ленточного фундамента
Упрощенный расчет стального проката для ленточного фундамента заключается в подборе количества рабочих стержней, а также их диаметра по основному показателю – минимальному проценту армирования.
Согласно требованиям п.5.11 Таблица 5.2 Пособия к СП 52-101-2003 суммарная площадь рабочих стержней, которые могут воспринимать растягивающие усилия, не должна составлять менее 0,1 % площади сечения рассчитываемой железобетонной конструкции.
Так как монолитная лента имеет вид балки, на которую воздействуют разнонаправленные силы, то растянутые зоны могут быть и вверху, и внизу ее поперечного сечения.
Таким образом, главное условие расчета – наличие в обоих зонах сечения конструкции продольных рабочих стержней с суммарной площадью не менее 0,1 % общей площади сечения.
Формула для расчета процента армирования по п.5.11 Пособия к СП 52-101-2003
:
$$\quicklatex{size=25}\boxed{\mu_s = \frac{A_s}{b \times h_0} \times Pr }$$
где:
Pr — единица равная 100%;
A s ; – искомая суммарная площадь рабочих стержней, мм 2 ;
b – ширина ленты, мм;
h 0 ; – рабочая высота поперечного сечения,в мм.
Из этой формулы можно найти необходимую минимальную площадь стержней:
$$\quicklatex{size=25}\boxed{As = b \times h_0 \times 0,001}$$
При расчете нужно учитывать правила армирования ленточного фундамента, изложенные в Пособии к СП 52-101-2003 в «Руководстве по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)».
Согласно п. 5.17 Пособия к СП 52-101-2003 минимальный диаметр каждого из рабочих стержней ограничивается 12 мм.
Исходные данные: ленточный фундамент монолитный под наружные стены сечением 600 мм (b – ширина) на 500 мм (H – полная высота);
Сначала определяем h0, которая будет равна высоте сечения без защитного бетонного слоя.
Защитный слой, который необходимо выдерживать для нижних стержней на подошве ленты, укладываемых на песчаную или щебеночную подготовку – 70 мм. Но для верхней арматуры защитный слой – 30 мм, поэтому принимаем среднее значение – 50 мм:
h0 = H – 50 = 500 – 50 = 450 мм
Определяем площадь сечения ленты, которая будет использоваться в расчетах:
b х h0 = 600 х 450 = 270 000 мм 2
Необходимая минимальная площадь рабочих стержней As в каждой зоне сечения будет равна:
As = b х h0 х 0,001 = 270 000 х 0,001 = 270 мм 2
Для подборки диаметров рабочих стержней и их количества по минимально необходимой площади приводим Таблицу 1.
По таблице находим ближайшие значения для минимального диаметра 12 мм при условии установки 3-х стержней. Значение будет между колонками с 2-мя (226 мм 2) и 3-мя стержнями (339 мм 2), принимаем большее – 339 мм 2 для 3-х стержней.
В результате окончательно принимаем по 3 рабочих стержня, имеющих диаметр по 12 мм в обеих зонах поперечного сечения.
Схемы армирования ленточного фундамента
Приводим две основные схемы армирования монолитного железобетонного фундамента, которые могут использоваться в малоэтажном строительстве.
Схема 1 – если ширина ленты равна ширине стены
Схема 2 – если ширина ленты превышает ширину стены
В обоих случаях лента армируется по длине пространственным каркасом, рабочие стержни которого, расположенные в обеих зонах поперечного сечения конструкции, воспринимают и компенсируют растягивающие усилия.
Если лента выступает за грани цоколя более, чем на 0,5 м, растягивающие усилия будут возникать в зоне подошвы перпендикулярно к ее оси. Для того, чтобы компенсировать эти усилия, дополнительно используется армирование подошвы ленты в поперечном направлении к оси стены.
Оптимальное решение при этом – вязка сетки, состоящей из рабочих и конструктивных стержней и укладка ее перед установкой пространственного каркаса.
При устройстве пространственных каркасов кроме продольных рабочих стержней используется поперечная арматура, которая служит не только для соединения в одну конструкцию продольных прокатных изделий, но и для восприятия поперечных, перерезывающих нагрузок на ленту. Поперечная арматура противодействует также образованию трещин в конструкции и препятствует боковому выпучиванию рабочих стержней.
В составе пространственных каркасов поперечные прокатные изделия используются в виде хомутов, которые охватывают продольные рабочие стержни по периметру каркаса. Для хомутов применяется арматура с гладкой поверхностью класса А1, имеющая диаметр в пределах 6-8 мм.
В техническом документе СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» определены диаметры арматуры при разных условиях армирования, которые приводим в Таблице 2.
Помимо требований по использованию для различных элементов пространственных каркасов и плоских сеток арматурных стержней определенного диаметра и класса нормами предусматривается ряд правил по армированию монолитных конструкций.
Правила армирования монолитного ленточного фундамента
При производстве армирования ленты необходимо соблюдать следующие нормативные правила:
- рабочие стержни, установленные в продольном направлении каркасов и сетках, должны иметь один диаметр. В случае использования арматуры с разным диаметром стержни с бо льшим диаметром необходимо располагать в нижней зоне ленты;
- при ширине ленты, превышающей 150 мм, количество продольных рабочих элементов, размещенных в одном уровне, не должно быть меньше 2-х;
- расстояние в каркасе между продольными элементами, установленными в одном уровне, не допускается меньше 25 мм в нижнем ряду каркаса и меньше 30 мм в верхнем ряду. При устройстве пространственных каркасов также необходимо предусмотреть места для пропуска глубинных вибраторов. В этих местах просвет не должен быть менее 60 мм;
- шаг прокатных изделий в ленточном фундаменте, предусмотренный для монтажа хомутов или поперечных элементов, должен быть в пределах ¾ высоты конструкции и не больше 500 мм;
- защитный слой бетона, предусмотренный для рабочей арматуры каркасов или сеток, расположенной у подошвы ленты, должен составлять 35 мм при бетонной подготовке, 65 мм – при подготовке из песка или щебня;
- защитный бетонный слой с боковых и верхней сторон конструкции – 40 мм, для хомутов или поперечных стержней – 10 мм.
Изготовление каркасов и сеток
В случае использования обычного проката классов А1, по другой классификации А240, и А3(А400), производится вязка арматуры под ленточный фундамент, для чего применяется специальная вязальная проволока. Сварка арматурных элементов возможна только при использовании проката класса А400С или А500С.
Вязальная проволока изготавливается из низкоуглеродистой стали, имеет диаметр в пределах 0,8-1,4 мм и предназначена специально для изготовления элементов несущего каркаса железобетонных конструкций. При вязке каркасов и сеток используются отрезки длиной в 30 см, которые предварительно нарезаются.
Рассмотрим, как вязать арматуру для ленточного фундамента. Для выполнения этого вида работ используется специальный инструмент: ручные крючки или насадки на шуруповерт, вязальные пистолеты, пассатижи, щипцы и кусачки.
Из отрезков вязальной проволоки делают петлю, которую пропускают вокруг места соединения арматурных стержней, затем концы закручивают вручную посредством вязального крючка или механическим способом с помощью насадки на шуруповерт или пистолета.
Так как каркасы и сетки из арматуры имеют ограниченную длину, может возникнуть вопрос: как связать арматуру для ленточного фундамента. По длине каркасы и сетки стыкуют с помощью: нахлеста без сварки или сваркой в случае использования проката класса А400С или А500С.
При сварке внахлест длина стержней соединяемой арматуры не должна составлять менее 10 диаметров.
В случае соединения нахлестом длина перепуска арматурных стержней должна составлять не менее 20 диаметров соединяемых элементов и не менее 250 мм.
Для расчета общего объема материала можно использовать калькулятор арматуры для ленточного фундамента, размещенный на этой странице.
Армирование углов и стыков
В местах примыканий и угловых соединений ленты происходит наибольшая концентрация напряжений, поэтому эти узлы необходимо дополнительно укреплять.
Для усиления используется установка дополнительных стержней по следующим схемам:
При усилении угла ленты устанавливаются дополнительные Г-образные и трапециевидные стержни, которые крепятся к рабочим стержням в верхнем и нижнем уровнях соединяемых каркасов.
При усилении Т-образного пересечения устанавливаются дополнительные трапециевидные стержни в верхнем и нижнем уровнях соединяемых каркасов.
При усилении взаимного пересечения устанавливаются трапециевидные стержни.
Армирование углов ленточного фундамента может осуществляться также по следующим схемам:
Расчет количества арматуры
Исходные данные: малоэтажный дом размерами 10 х 12 м со средней несущей стеной, расположенной по длинной стороне. Сечение ленты 400 х 400 мм. Армирование – пространственный каркас из 6 стержней рабочей арматуры диаметром 12А3. Хомуты из гладкого проката диаметром 6А1 расположены с шагом 400 мм.
Определяем общую длину ленты:
10 х 2 + 12 х 3 = 56 м.п.
Длина рабочих стержней будет равна:
56 х 6 = 336 м.п.
Длина одного хомута:
0,4 х 4 /1,15 = 1,39 м (1,15 – коэффициент перевода периметра сечения ленты в длину хомута)
Количество хомутов:
56 / 0,4 = 140 шт.
Длина стержней для хомутов:
140 х 1,39 = 194,6 м.п.
Результаты расчета увеличиваем на 5 % – это запас, учитывающий резку арматуры и отходы.
Рабочая арматура: 336 х 1,05 = 353 м.п. или 352 х 0,888 = 313 кг
Хомуты: 194,6 х 1,05 = 204 м.п. или 204 х 0,222 = 46 кг
Для быстрого подсчета количества материалов можно использовать расположенный здесь калькулятор ленточного фундамента арматуры и опалубки.
Способы и приемы армирования ленточного фундамента от эксперта портала сайт
Приведенные выше две основные схемы, по которым можно армировать ленточный фундамент, а также схемы устройства усиления углов и пересечений для малоэтажных домов были многократно использованы и испытаны при реальном строительстве в тяжелых грунтовых условиях – при основаниях, сложенных из просадочных и пучинистых грунтов. Поэтому рекомендую использовать эти схемы и приведенную информацию по подбору стальных стержней и конструированию каркасов для домов высотой в 1-2 этажа при любых грунтовых условиях.
При строительстве более сложных и ответственных сооружений для проектирования фундамента следует обратиться к профессиональным проектировщикам.
Бетон считается материалом, работающим на сжатие, но при этом имеющим крайне небольшую прочность при работе на изгиб или растяжение. При возведении дома, фундаментом которого служит бетонная плита, все нагрузки по ней распределяются неравномерно. Это в свою очередь образует изгибающий момент.
Это, прежде всего, несёт опасность бетонной конструкции, однако чтобы полностью исключить любой негатив достаточно применить устройство арматурных каркасов и сеток.
Бетон воспринимает сжимающие нагрузки, а арматура изгибающие. Именно этот факт помогает обеспечить высокую надежность конструкции.
Важность расчёта армирования и способы отслеживания фундаментных работ на строительных площадках.
Арматура для фундамента
Наиболее известные виды фундаментов: ленточный, столбчатый и монолитная плита. При возведении любых сооружений, особенно высотных, главное, чему в первую очередь уделяют своё внимание проектировщики – это разработка проекта фундамента.
Здесь необходимо учесть всё. Состояние грунта, климатические условия, все нагрузки сооружения плюс вес самого фундамента, необходимые марки бетонов и, конечно, арматуру.
Правильный расчёт армирования фундамента это залог безопасности возводимого здания. Произведя точные расчёты всех нагрузок, проектировщики определяют диаметры стержней арматуры, её расположение в теле фундамента и расстояние шагов стержней.
На строительных площадках в процессе проведения фундаментных работ, в обязанности линейных работников ИТР входит составление фото отчётов.
Часто центральные офисы находятся на большом удалении, а руководителям необходимо быть информированными о проведённых работах. Чтобы иметь наглядное представление о ходе работ они делают запрос на предоставление фото армирования фундамента.
Так выглядит ситуация на больших строительных площадках. Несколько иначе она выстраивается при более облегчённых условиях строительства. Например, в загородном домостроении.
Впрочем, независимо от масштабности застройки правила армирования необходимо строго соблюдать в соответствии со СНиПом.
Определение схемы армирования
Загородное возведение домов предусматривает устройство таких же типов фундаментов, как и при крупном строительстве. Разницу составляет только масса нагрузки. Поэтому проектирование проводится по более упрощённым методам. Довольно часто применяется типовая схема армирования фундамента.
Стержни арматуры расположенные в плите размещаются. Наибольшее усиление располагается в точках установки вертикальных стеновых конструкций или отдельных колонн.
Данные участки это зоны продавливания. Устройство арматуры в теле бетона может представлять как отдельные стержни, так и каркасы.
Армирование монолитного фундамента, сплошного типа, предусматривает закладку в плиту стержней с определённым шагом или металлическую сетку. Обычно шаг при расчёте нагрузки принимается от 200 до 400 мм.
Самостоятельное проведение работ
Если кто-то решился проводить армирование фундамента своими руками, то ему просто необходимо ознакомиться с техническими данными поведения арматурных работ и бетонных работ.
Найти их можно в СНиПах, в СП по бетонным и железобетонным конструкциям. Назвать эти работы лёгкими нельзя, поэтому если нет уверенности, что всё будет выполнено согласно установленным правилам, лучше вызвать профессионалов. Не надо думать о деньгах, лучше подумать о безопасности и устойчивости дома.
Устройство армирования столбчатого фундамента
Устройство арматурного каркаса проводится также при армировании столбчатого фундамента. Система армирования вертикальной бетонной конструкции столба представляет несколько металлических прутков.
Сечение арматуры представляет диаметр от 10 до 12 миллиметров. Армируются столбчатые фундаменты только ребристой арматурой класса А-III.
Вязка арматуры проводится проволкой диаметром 6 мм. Проводится соединение стержней в одну общую систему каркаса.
Длина стержней всегда проектируется так чтобы при монтаже и заливке бетоном на поверхности конструкции выступали части арматуры на 10-20 сантиметров. Далее эти арматурные выступы используют для привязок ростверков к столбам.
Порядок работ по армированию и бетонированию плиты
В целом план проведения армирования фундамента выглядит следующим образом:
В зависимости от всех присутствующих нагрузок проводится расчёт необходимого количества арматуры. Определяется численность верхнего и нижнего расположения стержней в плите, диаметры и шаги.
Делаются необходимые заготовки по рассчитанной длине. Остатки отрезаются. Производится вязка арматурного каркаса. В качестве скрепляющего элемента используется арматура диаметром 6 миллиметров.
Полученные конструкция каркаса устанавливается внутри деревянной опалубки. На данном этапе отслеживают, чтобы зазор между досками стенок опалубки и арматурными стержнями составлял пятьдесят миллиметров. После прочного закрепления арматуры проводят заливку бетона.
Время полного застывания бетона составляет двадцать восемь дней. По прошествии данного времени опалубку снимают. Иногда её оставляют на месте и тогда она обретает наименование несъёмной опалубки.
Фото армирования фундамента
Любое здание, независимо от его предназначения, немыслимо без надежной основы. Возведение фундамента – одна из наиболее важных и естественных задач всего цикла строительства в целом, и этот этап, кстати, часто является одним из самых трудоемких и затратных – нередко до трети сметы уходит именно на него. Но вместе с тем здесь должны быть абсолютно исключены какие-либо упрощения, неразумная экономия на качестве и количестве необходимых материалов, пренебрежение действующими правилами и технологическими рекомендациями.
Изо всего разнообразия фундаментных конструкций максимальной популярностью пользуется , как наиболее универсальная, подходящая для большинства возводимых в сфере частного строительства домов и хозяйственных сооружений. Такое основание отличается высокой надёжностью, но, естественно, при качественном его исполнении. А ключевым условием прочности и долговечности является грамотно спланированное и правильно проведённое армирование ленточного фундамента чертежи и основные принципы устройства которого и станут вопросами рассмотрения в настоящей публикации.
В статье, помимо схем, будет приведено несколько калькуляторов, которые помогут начинающему строителю в выполнении этой достаточно непростой задачи создания ленточного фундамента.
Важные особенности ленточного фундамента
Общие понятия. Преимущества ленточного фундамента
Итак, вкратце, несколько общих понятий об устройстве ленточного фундамента. Сам по себе он представляет сплошную бетонированную полосу, без разрывов на дверные или воротные проёмы, становящуюся основой под возведение всех внешних стен и капитальных внутренних перегородок. Сама лента заглубляется на определенное расчётное расстояние в грунт и одновременно выступает сверху своей цокольной частью. Ширина ленты и глубина ее заложения, как правило, выдерживается единой на всём протяжении фундамента. Такая форма способствует наиболее равномерному распределению всех выпадающих на основание здания нагрузок.
Ленточные фундаменты тоже могут подразделяться на несколько разновидностей. Так, их не только заливают из бетона, но и делают сборными, применяя для этого, например, специальные фундаментные железобетонные блоки, или используя бутовое наполнение. Однако, так как наша статья посвящена армированию, в дальнейшем будет рассматриваться только монолитный вариант фундаментной ленты.
Ленточный фундамент можно отнести к универсальному типу оснований. Такой схеме обычно отдается предпочтение в следующих случаях:
- При возведении домов из тяжелых материалов – камня, кирпича, железобетона, строительных блоков и им подобных. Одним словом, когда требуется равномерно распределить весьма значительную нагрузку на грунт.
- Когда в планах застройщика получить в свое распоряжение полноценный подвал или даже цокольный этаж – только ленточная схема может это позволить.
- При строительстве многоуровневых зданий, с применением тяжелых межэтажных перекрытий.
- Когда участок под застройку характеризуется неоднородностью верхних слоев грунта. Исключение составляют лишь совершенно не устойчивые грунты, когда создание ленточного фундамента становится невозможным или нерентабельным, и есть смысл обратиться к другой схеме. Невозможен ленточный фундамент и в регионах с вечной мерзлотой.
Монолитный ленточный фундамент обладает немалым количеством других преимуществ, к которым можно отнести долговечность, оцениваемую многими десятками лет, относительную простоту и понятность возведения, широкие возможности в плане прокладки инженерных коммуникаций и организации утепленных полов первого этажа. По свои прочностным качествам он не уступает монолитным плитам, и даже превосходит их, требуя при этом меньших затрат материальных средств.
Однако, не следует думать, что ленточный фундамент является абсолютно не уязвимой конструкцией. Все перечисленные достоинства будут справедливы лишь в том случае, если параметры возводимого основания для дома будут соответствовать условиям района строительства, расчётной нагрузке, иметь заложенный резерв прочности. А это, в свою очередь, означает, что к проектированию фундамента (любого, кстати) всегда предъявляются особые требования. И армирование ленты в череде этих проблем занимает одну из ключевых позиций.
Ширина ленты фундамента и глубина ее заложения
Это – два ключевых параметра, от которых будет зависеть и сама схема армирования будущей фундаментной ленты.
Цены на арматуру
арматура
Но степени заглубления в грунт ленточные фундаменты можно разделить на две основных категории:
- Малозаглубленный ленточный фундамент подойдет для строительства каркасных сооружений, небольших загородных домов и хозяйственных построек, при условии достаточно стабильного, плотного грунта на участке. Подошва ленты располагается выше границы промерзания грунта, то есть обычно не опускается ниже 500 мм без учета цокольной части.
- Для зданий, возводимых из тяжелых материалов, а также на участках, где состояние грунта не отличается стабильностью, требуется лента глубокого заложения. Ее подошва уже опускается ниже уровня промерзания грунта, как минимум на 300÷400 мм, а при наличии в планах строительства еще и (подвала) – еще ниже.
Понятно, что высота фундаментной ленты в целом, в том числе и глубина ее залегания – отнюдь не произвольные величины, а параметры, которые получаются в результате тщательно проведенных расчетов. При проектировании учитывается целый массив исходных данных: тип грунтов на участке, степень их стабильности как в поверхностных слоях, так и изменение структуры по мере углубления; климатические особенности региона; наличие, расположение и другие особенности грунтовых водоносных горизонтов; сейсмические характеристики местности. Плюс к этому накладывается специфика планируемого к возведению здания – общая нагрузка, как статическая, создаваемая только массой конструкции (естественно, с учетом всех ее составляющих элементов), так и динамическая, вызываемая и эксплуатационными нагрузками, и всевозможными внешними воздействиями, в том числе ветровыми, снеговыми и другими.
Исходя из вышесказанного уместно будет сделать одно важное замечание. Принципиальная позиция автора этих строк заключается в том, что расчет базовых параметров фундаментной ленты – не терпит дилетантского подхода.
Несмотря на то что в интернете можно отыскать немало онлайн-приложений для проведения подобных расчетов, вопрос проектирования фундамента все же правильнее будет доверить специалистам. При этом нисколько не оспаривается корректность предлагаемых программ расчета – многие из них в полной мере соответствуют действующим СНиП и способны действительно выдать точные результаты. Проблема лежит в несколько иной плоскости.
Суть в том, что любая, даже самая совершенная программа расчета, требует внесения точных исходных данных. А вот в этом вопросе без специальной подготовки обойтись невозможно. Согласитесь, что правильно оценить геологические особенности участка под строительство, учесть все нагрузки, выпадающие на фундаментную ленту, причем – с разложением их по осям, предусмотреть все возможные динамические изменения – непрофессионалу просто не по силам. А ведь каждый исходный параметр имеет значение, и недооценка его вполне может затем «сыграть злую шутку».
Правда, если планируется возведение небольшого дачного домика или же хозяйственной постройки, то приглашение специалиста-проектировщика может показаться избыточной мерой. Что ж, на свой страх и риск хозяин может возвести малозаглубленный ленточный фундамент, воспользовавшись, например, примерными параметрами, которые приведены в таблице ниже. Для легких построек сильно заглубленная лента не требуется (большое заглубление может сыграть даже отрицательную роль, из-за приложения касательных сил при морозном вспучивании грунта). Как правило, в таких случаях ограничиваются максимальной глубиной расположения подошвы в 500 мм.
| Тип возводимого здания | Сарай, баня, хозяйственные постройки, небольшой гараж | Одноэтажный дачный домик, в том числе - с мансардой | Одно- или двухэтажный коттедж, рассчитанный на постоянное проживание | Двух или трехэтажный особняк |
|---|---|---|---|---|
| Среднее значение нагрузки на грунт, кН/м ² | 20 | 30 | 50 | 70 |
| ТИПЫ ГРУНТОВ | РЕКОМЕНДУЕМАЯ ГЛУБИНА | ЗАЛОЖЕНИЯ ЛЕНТЫ | (БЕЗ УЧЕТА ЦОКОЛЬНОЙ | ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА) |
| Выраженно каменистый грунт, опока | 200 | 300 | 500 | 650 |
| Плотная глина, суглинок, не распадающийся после сжатия усилием ладони | 300 | 350 | 600 | 850 |
| Слежавшийся сухой песок, супесь | 400 | 600 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | |
| Мягкий песок, илистый грунт или супесь | 450 | 650 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | Обязателен профессиональный расчет фундамента |
| Очень мягкий песок, илистый грунт или супесь | 650 | 850 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | Обязателен профессиональный расчет фундамента |
| Торфяник | Требуется иной тип фундамента | Требуется иной тип фундамента | Требуется иной тип фундамента |
Еще раз подчеркнём –это лишь усредненные значения, которые нельзя рассматривать как истину в последней инстанции. В любом случае, если самодеятельный строитель пользуется подобными источниками, определенный риск он принимает на свою ответственность.
Теперь – о ширине фундаментной ленты.
Здесь также есть свои особенности. Во-первых, для обеспечения жёсткости конструкции фундамента принято придерживаться правила, что общая высота ленты должна как минимум вдвое превосходить ее ширину – но это правило соблюсти несложно. А второе – ширина ленты в области подошвы должна быть такой, чтобы распределенная нагрузка была меньше рассчитанных параметров сопротивления грунта, естественно, еще и с определенным конструктивным запасом. Одним словом, фундаментная лента с полной нагрузкой должна стоять стабильно, не проседая в грунт. В целях экономии материалов нередко для повышения площади опоры подошву ленточного фундамента делают с уширением.
Наверное, нет смысла приводить здесь формулы и табличные значения сопротивления грунтов для проведения самостоятельных вычислений. Причина – та же: не столько сложность в выполнении расчетов, сколько проблемы с корректным определением исходных параметров. То есть опять же лучше по таким вопросам обратиться к профессионалам.
Ну а если строится легкое сооружение или дачный домик, то можно руководствоваться тем, что ширина ленты должна быть как минимум на 100 мм больше толщины возводимых стен. Как правило, при самостоятельном планировании фундамента берут круглые значения, кратные 100 мм, обычно начиная от 300 мм и выше.
Армирование фундаментной ленты
Если проектированием ленточного фундамента занимается специалист, то готовый чертеж будет, безусловно, включать не только линейные параметры самого бетонного пояса, но и характеристики армирования – диаметр арматурных прутов, их количество и пространственное расположение. Но в том случае, когда принимается решение о самостоятельном возведении основания под здание, при планировании конструкции необходимо учитывать определенные правила, установленные действующими СНиП.
Цены на цемент
Какая арматура подойдёт для этих целей?
Для правильного планирования необходимо хотя бы немного разбираться в сортаменте арматуры.
Существует несколько критериев классификации арматуры. К ним можно отнести:
- Технология производства. Так, арматура бывает проволочной (холоднокатаной) и стержневой (горячекатаной).
- По типу поверхности арматурные пруты различаются на гладкие и имеющие периодический профиль (рифление). Профильная поверхность арматуры обеспечивает максимальный контакт с заливаемым
- Арматура может быть предназначена для обычных или предварительно напрягаемых железобетонных конструкций.
Для создания армирующей конструкции ленточного фундамента, как правило, применяют арматуру, выпускаемую в соответствии с ГОСТ 5781. Этот стандарт включает горячекатаные изделия, предназначенные для армирования обычных и предварительно наряженных конструкций.
В свою очередь, эта арматура распределяется по классам, от A-I до A-VI. Различие главным образом заключается в сортах используемой для производства стали и, стало быть, в физико-механических свойствах изделий. Если в арматуре начальных классов применяется низкоуглеродистая сталь, то в изделиях высоких классов параметры металла приближаются к легированным сталям.
Все характеристики классов арматуры знать при самостоятельном строительстве необязательно. А самые важные показатели, которые будут влиять на создание арматурного каркаса – приведены в таблице. В первом столбце показаны классы арматуры по двум стандартам обозначения. Так, в скобках вынесено обозначение классов, цифровое обозначение которых показывает предел текучести применяемой для производства арматуры стали – при приобретении материала в прайс-листе могут оказаться и такие показатели.
| Класс арматуры по ГОСТ 5781 | Марка стали | Диаметры прутов, мм | Допустимый угол изгиба в холодном состоянии и минимальный радиус кривизны при изгибе (d – диаметр прута, D – диаметр оправки для изгиба) |
|---|---|---|---|
| A-I (A240) | Ст3кп, Ст3сп, Ст3пс | 6÷40 | 180º; D=d |
| A-II (A300) | Cт5сп, Ст5пс | 10÷40 | 180º; D=3d |
| -"- | 18Г2С | 40÷80 | 180º; D=3d |
| AC-II (АC300) | 10ГТ | 10÷32 | 180º; D=d |
| A-III (A400) | 35ГС, 25Г2С | 6÷40 | 90º; D=3d |
| -"- | 32Г2Рпс | 6÷22 | 90º; D=3d |
| A-IV (A600) | 80С | 10÷18 | 45º; D=5d |
| -"- | 20ХГ2Ц, 20ХГ2Т | 10÷32 | 45º; D=5d |
| A-V (A800) | 23Х2Г2Т, 23Х2Г2Ц | 10÷32 | 45º; D=5d |
| A-VI (A1000) | 22Х2Г2АЮ, 20Х2Г2СР, 22Х2Г2Р | 10÷22 | 45º; D=5d |
Обратите внимание на последний столбец, в котором указаны допустимые углы изгиба и диаметры кривизны. Это важно с той точки зрения, что при создании армирующей конструкции приходите изготавливать гнутые элементы – хомуты, вставки, лапки и т.п. При изготовлении кондукторов, оправок или иных приспособлений для гнутья необходимо ориентироваться на эти значения, так как уменьшение радиуса изгиба или превышение угла может привести к потере арматурой своих прочностных качеств.
Пруты класса A-I выпускаются в гладком исполнении. Все остальные классы (за некоторыми исключениями, которые, впрочем, больше зависят от индивидуальных требований заказчика) – с периодическим профилем.
