Главная задача фундамента состоит в передаче нагрузки здания (сооружения) на грунт. Очевидно, что бетон в фундаменте будет испытывать внутреннее усилие на сжатие – сверху давят стены, снизу отпор грунта. Бетон, в отличие от арматуры, на сжатие работает очень хорошо. Так зачем в ленточном фундаменте применяется армирование?
Зачем нужна арматура в ленточном фундаменте
В процессе эксплуатации здания неизбежно возникает осадка. Грунт под подошвой фундамента в условиях давления сверху уплотняется. Чем выше давление, тем сильнее происходит уплотнение. В том случае, если оно строго равномерно по всей протяженности ленточного фундамента, опасные внутренние усилия в фундаменте не возникают.
На практике такая ситуация встречается крайне редко. Не симметричность форм и нагрузок обуславливает неравномерное давление. С целью снижения неравномерности осадки в пределах одного здания обычно применяют фундаментные ленты разной ширины. Больше нагрузка – больше ширина. Но даже в этом случае полностью уравнять значения давлений под подошвой фундамента невозможно.
Кроме того, нельзя поручиться за абсолютную идеальность основания фундамента (грунта). Различные включения в грунтовой толще также формируют неравномерность осадок. Негативное влияние оказывает и неравномерная влажность. Протечка водонесущих коммуникаций, отсутствие отмостки с одной стороны, вероятность появления различных пристроек (дополнительная нагрузка дает дополнительную осадку) – всё это формирует неравномерность осадок.
Условно говоря, поверхность грунта под лентой фундамента стремится стать «кривой» по вертикальному направлению. Наиболее опасными участками становятся углы, а также места со значительными перепадами нагрузок (например, при переменной этажности, наличии колонн, дополнительно нагруженных пилонов и т.д.). Такая ситуация формирует в фундаментной ленте дополнительные внутренние напряжения в виде поперечных сил и изгибающих моментов. Для их восприятия в тело фундаментов вводят арматуру, так как без неё появятся трещины не только в ленте, но и в стенах.
Какая арматура нужна для фундамента
По материалу арматуру разделяют на два вида – стальную и композитную. Последняя появилась сравнительно недавно и, обладая рядом недостатков (как и преимуществ), на сегодняшний день редко применяется в частном строительстве.
Стальная арматура подразделяется на стержневую и проволочную. Для армирования ленточного фундамента применяется стержневая арматура периодического профиля в качестве основной (рабочей, ещё говорят «продольной») и гладкая в виде дополнительной (поперечной).
Рабочая арматура должна иметь хорошее сцепление с бетоном для обеспечения совместной работы. Такую арматуру делают с периодическим профилем, разделяя её на классы по прочности. По ГОСТу времён СССР для частного строительства применяется арматура класса A-III или её аналог по современному ГОСТу - A400. В качестве поперечной арматуры применяют гладкие стержни класса A-I или её современный аналог A240. Арматура по современному ГОСТу отличается несколько изменённым профилем (серповидный). Принципиальных отличий между ними нет.
Конструктивные требования к ленточным фундаментам и их армированию
В виду некоторой непредсказуемости степени неравномерности осадки точный расчёт требуемого диаметра для ленточного фундамента едва ли возможен. Поэтому за десятилетия строительства и эксплуатации зданий были выработаны конструктивные требования к армированию ленточного фундамента.
- Диаметр рабочих стержней принимается не менее 12мм.
- Рабочие (продольные) стержни объединяются в пространственные каркасы посредством поперечной арматуры методом сваривания или вязания.
- Количество продольных стержней в каркасе не менее четырех (обычно шесть).
- Шаг поперечного армирования назначается в пределах 200-600мм. Диаметр стержней 6-8мм.
- Толщина ленточного фундамента обычно принимается равной 300мм.
- Уязвимые места в углах и Т-образных пересечениях усиливаются арматурными вутами или лапками. Их диаметр принимается равным диаметру продольных стержней.
Схема армирования ленточного фундамента. Продольное стыкование рабочей арматуры. Армирование углов.
Схему армирования ленточного фундамента рассмотрим на примере одноэтажного дома с мансардой размером в плане 10x6м.
Продольное армирование выполнено шестью стержнями арматуры класса A-III диаметром 12мм. Поперечное – хомутами из арматуры класса A-I диаметром 8мм. Шаг хомутов принят в области углов и Т-образных пересечений 200мм, в остальных местах 600мм.
Углы и места Т-образных пересечений усилены угловыми и диагональными вутами из арматурных стержней класса A-III диаметром 12мм. Нахлест вут в области примыкания к продольным стержням принят 50 диаметров (50х12мм=600мм).
Стыкование по длине рабочих стержней армирования в таком случае можно выполнить нахлёстом по длине идентичной протяженности (600мм). В таких местах также целесообразно ставить хомуты с учащенным шагом (200мм). Длина арматурных стержней достигает 11,7м. По возможности с целью сокращения объемов работ стоит избегать продольных соединений.
Армирование углов и Т-образных пересечений также допускается выполнять так называемыми лапками. Они представляют собой Г-образный загиб продольных стержней на всё ту же величину 50d.
При армировании ленточного фундаменты следует выполнять требования по защитному слою арматуры – во избежание ржавления. Для фундаментов величина защитного слоя составляет 40мм у боковых и верхней граней. Для подошвы так же допускается принимать 40мм в случае устройства подготовки из бетона кл. В2,5…В10 толщиной 100мм. В противном случае защитный слой для подошвы придётся увеличить до 70мм.
Сколько нужно арматуры для ленточного фундамента
Важным вопросом перед началом строительства является его стоимость. Определить её в объёме фундамента без определения требуемого количества арматуры невозможно. Но для первоначальной оценки можно воспользоваться весовым коэффициентом армирования. За десятилетия проектирования и строительства был выведен показатель количества арматуры для зданий малой этажности. Он равен приблизительно 80 кг/м3. То есть если для Вашего ленточного фундамента требуется 20м3 бетона, арматуры в среднем понадобится 20х80=1600кг. Требуемый объём бетона при этом посчитать не сложно – нужно лишь знать периметр здания, протяжённость несущих внутренних стен, задаться высотой ленты 300мм и умножить на её ширину.
В условиях экономии перед покупкой арматуры целесообразно выполнить более точный расчёт. Для этого придётся нарисовать схему армирования, определить общий погонаж продольной и поперечной арматуры, вут, добавить 5-10% на обрезки и затем умножить полученные данные на вес погонного метра для каждого из диаметров.
Армирование ленточного фундамента - вязать или варить?
Арматурные стержни объединяются в каркасы путём сваривания или вязания. Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки.
Основным недостатком сварного соединения является невозможность (согласно действующим нормам и стандартам) выполнить качественное поперечное соединение ручным электродом.
В заводских условиях каркасы и сетки варят контактной, а не дуговой, сваркой. На практике строители часто пренебрегают требованиями норм, и варят вручную. В результате очень часто возникает либо непровар (соединение не достаточно прочное), либо подрез (ослабление продольного стержня). Кроме того, арматуру класса A-III допускается изготавливать из стали марки 35ГС, имеющей проблемы по свариваемости. Если добавить необходимость наличия сварочного аппарата, умение владения им, значительный расход электроэнергии, то преимущества вязаного соединения становятся очевидны.
Вязаное соединение выполняется с помощью вязальной проволоки диаметром 0,8-3мм.
В качестве инструмента применяется вязальный крючок. (См. фото в начале работы.) Преимуществами такого соединения является отсутствие всех недостатков, характерных для сварного соединения, но есть и свои – высокая трудоёмкость, меньшая жёсткость в сравнении со сварным вариантом (устраняется посредством дополнительных диагональных стержней-распорок для придания каркасу жесткости на этапе бетонирования).
В случае сварных соединений поперечная арматура выполняется отдельными стержнями, привариваемыми к продольным. Их расположение при этом должно быть как по вертикале, так и по горизонтали. При вязаном варианте по шаблону гнутся хомуты замкнутого сечения, которые опоясывают рабочие стержни. Шаблон представляет собой прочный стол с вбитыми в него арматурными коротышами. Их расположение на столе соответствует положению продольных стержней в сечении фундаментной ленты. Загибая вокруг коротышей стержни посредством куска трубы в качестве рычага, можно изготовить хомуты самостоятельно.
Каждый, кто начинал строительство собственного дома или другого помещения, в первую очередь связывался с вопросом обустройства фундамента. Крепко выполненное основание станет надёжной опорой вашему жилищу на долгие годы. Самым распространёнными материалами, предназначенными для обустройства фундамента, являются бетон и арматура. Монтируя железобетонное основание, важно правильно сформировать каркас и рассчитать необходимое количество металла. Работа, выполненная собственными руками, позволит сэкономить на услугах строительных бригад. Если произвести все расчёты самому, то можно сэкономить на доставке материала, в случае, если вам неправильно подсчитали расход арматуры. К тому же, вы будете уверены, что весь материал ушёл в расход, а не уехал к одному из работников на дачу.
Арматура для ленточного фундамента служит своеобразным скелетом. Собрав все составные части каркаса, фундамент заливают бетонным раствором, что позволяет достичь максимальных показателей прочности. Важным моментом в этом деле является: подбор необходимого металла, и расчёт стоимости материала каркаса. Сейчас существует множество различных онлайн-калькуляторов, которые помогут рассчитать количество прутов арматуры, основываясь на размерных данных вашего строения. Лучше всё выполнить собственноручно — это поможет лучше понять структуру фундамента, а также станет для вас полезным опытом.
Характеристика арматуры
Хоть железобетонный раствор и принято считать прочным основанием, но он тоже имеет свои недостатки. Как и любое другое строение, фундамент легко может быть подвержен влиянию сдвигов тектонических плит, а также усадке. Чтобы обезопасить жилище от этих внешних факторов, лучше изначально усилить конструкцию фундамента. С этой задачей отлично справится металлическая арматура.
Главной функцией металлического прута является армирование раствора. Бетон не относят к пластичным материалам, которые имеют отличные показатели эластичности. Для такого раствора характерны деформации, которые возникают при повышенных нагрузках на основание. Чрезмерное давление на фундамент может изменить его форму, вплоть до полного разрушения конструкции.
Чтобы избежать деформаций, фундамент необходимо правильно усилить. При этом стоит учитывать, что лента фундамента подвержена изгибам в двух точках. В этих местах конструкция в большей мере подвержена нарушениям целостности поверхности за счёт сжатия и растягивания затвердевшего раствора. Такие нарушения могут означать лишь следующее: либо вы произвели неправильные расчёты и выбрали неправильный диаметр прутьев; либо каркас собран некачественно.
Больным местом ленточного фундамента из железобетона, принято считать его низкие показатели устойчивости к натяжению. Именно для этого начали использовать армирующие элементы, которые повысили показатели прочности, как продольной, так и поперечной части основания. Верхний слой бетонного покрытия наиболее подвержен деформациям. Именно поэтому каркас собирают в форме параллелепипеда. Такая форма позволяет максимально усилить фундамент за счёт металлических прутьев, близко расположенных к поверхности.
Выбор арматуры
Перед началом строительных работ, связанных со сборкой и установкой каркаса фундамента, необходимо правильно подобрать весь связующий материал. Если отнестись к этому со всей серьёзностью, то ваш дом прослужит вам долгое время.
Одним из параметров, необходимых для правильного подбора арматуры, является её диаметр. Чтобы правильно рассчитать этот параметр, нужно точно изучить проект будущего основания. Уделите внимание всем аспектам, связанным с предполагаемой нагрузкой на фундамент. Очень часто этому этапу придают мало значения, что впоследствии сказывается на ухудшении эксплуатационных качеств основания.
Чтобы выбрать для каркаса необходимый диаметр арматуры, обратите внимание на следующие параметры:
Для строительства ленточного фундамента небольшого загородного дома достаточно арматуры диаметром 12 мм. Чтобы немного сэкономить, при этом не потерять качества основания, можно в качестве перемычек использовать арматуру меньшего диаметра. Помимо этого, материал для перемычки можно использовать гладкий. В отличие от рифленого арматурного прута, гладкий — имеет низшую стоимость, но учтите, что его использование несколько снизит прочность фундамента. Если строение небольшое, то можно использовать и гладкий прут, для дома более крупного размера, советуем использовать рифленую арматуру в качестве всех связующих деталей каркаса.
Основные требования
Прежде чем начинать вязать каркас, необходимо выявить все основные нормативы материала, из которого он будет выполнен. Прежде чем определить те или иные требования, служба стандартизации качества проводит множество тестов и проверок материала. Они помогают выявить все сильные и слабые стороны металлической арматуры, чтобы избежать в дальнейшем разрушений и нежелательных последствий.
Помимо вышеперечисленных требований, существует ещё одно, которое определяет размер сечения арматурного прута.
Для того чтобы правильно выбрать диаметр арматуры, обратите внимание на следующие показатели:
Начиная подготовительные работы, связанные с расчётом и выбором материала фундаментного каркаса, внимательно изучите все особенности этого материала. Правильно выбранные параметры, позволят смонтировать ленточный фундамент быстро и без дополнительных вложений, а качество останется на высоте.
Армировка фундамента
Чтобы качественно укрепить основание будущей постройки, необходимо его заармировать. Для этого нужно сначала рассчитать весь необходимый материал, из которого впоследствии будет произведена сборка каркаса фундамента. Правильные подсчёты позволят израсходовать металл «под ноль», тем самым избавят вас от трудностей, связанных с заказом и доставкой недостающего материала.
Расчёт материала
Этот этап подразумевает в себе точные подсчёты и правильную последовательность вычислений. Зачастую, чтобы получить то или иное значение, нужно отталкиваться от предыдущих подсчётов. Таким образом, все значения взаимосвязаны, и неправильные вычисления могут повлечь за собой нежелательные последствия, которые могут губительно сказаться на толщине вашего кошелька. Отнеситесь к работе на этом этапе крайне серьёзно, а лучше пересчитайте всё дважды, тогда металлических прутьев вам хватит впрок.
Как видим, произвести все необходимые расчёты не составляет особого труда, главное правильно произвести все замеры и точно указать все величины. Помимо этого, всегда берите материал с запасом в 10%. Поскольку при сборе каркаса вы будете часто резать металл, то непригодных остатков арматуры просто не избежать.
Сборка и вязка каркаса для ленточного фундамента
Теперь, когда все расчёты произведены, арматура находится на участке, будущий фундамент размечен а опалубка готова к эксплуатации, нужно подготовить каркас, необходимый для усиления прочности основания вашего дома. Важно отметить, что работы такого рода пройдут легче, если приобрести или изготовить собственноручно специальный гибочный станок. В случае, если это не представляется возможным, можно воспользоваться старым «дедовым» способом.
Чтобы собственноручно согнуть металлический прут поступают следующим образом:
Теперь готовую конструкцию можно поместить в опалубку и начинать обвязывать углы. На этом этапе важно выполнить всё правильно, поскольку он предусматривает некие особенности. Невыполнение этих правил может повлечь за собой необратимые последствия, связанные с проседанием углов и другими нежелательными деформациями.
Чтобы правильно обвязать углы, следует учесть следующие моменты:
Уделите этим требованиям должное внимание, тогда фундамент прослужит вам не один десяток лет. Когда обвязка углов завершена, можно начинать обвязывать весь каркас. В связи с развитием строительных технологий, на современном рынке появляется всё больше аналогов инструментов и материалов, применяемых для обвязки металлического каркаса.
Рассмотрим несколько способов, используемых при обвязке каркаса ленточного фундамента:
Для того чтобы лучше разобраться в особенностях установки и вязки каркаса ленточного фундамента, предлагаем посмотреть следующее видео:
Сборка и обвязка ленточного фундамента пройдёт легко и быстро, если уделить внимание всем особенностям этой технологии. Каждый этап дополняет предыдущий, поэтому очень важно: произвести все вычисления верно, выбрать правильный диаметр сечения прута, проконсультироваться у продавцов в металлопрокате, а также подобрать правильный рабочий инструмент. В любом случае, при армировании фундамента (свайно-ростверкового, монолитного, ленточного или любого другого), всегда используют металлический каркас. В каждом виде используются свои способы сборки и правила монтажа, однако армирующий материал остаётся неизменным.
Сделать арматурный каркас для ленточного фундамента не сложно. Стоит изучить основные требования, предъявляемые к арматуре, которая будет использоваться и технологию как армировать ленточный фундамент. При соблюдении всех условий готовый каркас будет отличаться прочностью и долговечностью.
Ленточный фундамент имеет массу преимуществ по сравнению с другими основаниями. Он подходит для строительства основы и многоэтажных, и одноуровневых зданий на любом типе грунта. Именно поэтому он так часто используется в индивидуальном строительстве . Зная основные принципы работы, и точно следуя им, при правильно выполненных расчетах можно легко возвести фундамент своими руками.
При эксплуатации постройки часто появляется осадка . Почва под подошвой основания становится плотнее. И чем больше давление на фундамент, тем быстрее происходит этот процесс. Если расчеты выполнены правильно и нагрузка равномерно распределяется на грунт, то на ленточном основании не появляются трещины и сколы по бокам . Но на самом деле, часто случается обратное.
Неопытный строитель может столкнуться в этом случае с проблемой, как правильно армировать ленточный фундамент. Ведь от этого зависит, как долго будет эксплуатироваться постройка. Поэтому стоит подробнее остановиться на выборе материала и самой технологической последовательности.
При замерзании грунты вспучиваются и от этого на фундамент воздействуют дополнительные усилия
Выбор арматуры
От выбора арматуры зависит прочность каркаса.
Существует два основных вида:
- cтальная (металлическая);
- композитная (стеклопластиковая)
Последняя разновидность возникла в 50-х годах прошлого столетия, но не нашла широкого распространения в индивидуальном строительстве, несмотря на то, что она имеет ряд преимуществ по сравнению с металлической.
Стальная арматура, в свою очередь, может быть:
- стержневая;
- проволочная.
Для выполнения армирующих работ на ленточном фундаменте используется стержневая арматура периодического профиля , как рабочая (другое название — продольная) и гладкая (поперечная) в качестве вспомогательной.
Продольная арматура должна обеспечивать хорошее крепление к бетону. Поэтому чаще всего выбирают периодические рифленые профили
. Она отличается и по классам прочности. В советские времена в соответствии с ГОСТ, в частном строительстве чаще всего применялся класс A-3 , что, как указывается в современной строительной литературе, соответствует маркировке- A400.
Для монтажа деталей каркасов в поперечном направлении используются стальные стержни класса A-1, или ее современный аналог- A240. Но большой разницы между ними нет.
Особенности арматуры
Они таковы :
- диаметр продольных прутов должен быть не менее 12 мм;
- число рабочих прутов в каркасе должно быть не меньше четырех (может быть шесть);
- шаг поперечной армировки составляет от 200 до 600 мм. Сечение стальных прутов-6-8мм;
- ленточный фундамент минимально должен быть толщиной 300 мм.
В верхнюю часть фундамента, подверженную сжимающим усилиям можно закладывать арматуру меньшего диаметра, чем в растянутую нижнюю. Ведь часть нагрузок вверху примет на себя бетон
Т-образные пересечения и места, которые могут подвергаться деформации, необходимо усилить с помощью закладных изделий (например, арматурными вутами или лапками). Они должны соответствовать размерам рабочих прутов по диаметру.
Схема армирования фундамента
Перед началом работ необходимо тщательно продумать схему арматурного каркаса для ленточного фундамента и составить чертеж . Например, если дом будет состоять из одного этажа с мансардой размерами 10×6, она будет выглядеть следующим образом.
В качестве рабочих прутов берется шесть металлических стержней класса A3 диаметром 12мм, а поперечное армирование будет выполнено с помощью хомутов из стержней класса A1 диаметром 8 мм. Хомуты устанавливаются с шагом в углах и Т-образных пересечениях 200 мм, в остальных-600 мм.
Уязвимые места усиливаются с помощью угловых и диагональных вутов прутами класса A3 диаметром 12 мм . В местах примыкания вут к рабочим стержням устанавливается нахлест 50 диаметров (50х12мм=600 мм).
Стыковку по длине продольных прутов в этом случае планируется выполнить нахлёстом по длине похожей протяженности (600 мм). Такие места стоит укрепить хомутами с меньшим шагом (200 мм). Пруты арматуры планируется взять длиной 11,7 м. Чем меньше соединений, тем лучше , поэтому лучше брать пруты из стали максимальной длины.
Армировать углы и Т-образные пересечения можно и с помощью, так называемых лапок, которые, по сути, являются Г-образными загибами рабочих прутов на диаметр 50.
Часто в течение периода эксплуатации сталь может подвергаться коррозии, поэтому при армировке фундамента лучше провести дополнительные работы с целью обеспечить защитный слой арматуры.
Для ленточного фундамента величина этого слоя равняется приблизительно 40 мм у боковых и верхних граней. Если подошва выполнена из бетона В2-5, толщина которого составляет 100 мм, защитный слой должен быть минимально 40 мм , но можно увеличить до 70 мм.
Соединительный хомут устанавливаются с шагом, который равняется 3/8 высоты ленточного основания, что составляет минимально 25 см. Согласно СНиП, шаг между рабочими стержнями арматуры в ленточном фундаменте должен быть не менее 25 см и не более 40 см . Поперечная арматура устанавливается с шагом, который равняется1/2 высоты рабочего сечения, но не больше 0,3 м.
Защитный слой для арматуры формируется из бетона. Его задача-не допустить влагу к металлу какркаса
Как сделать арматурный каркас для ленточного фундамента
Каркас основания напоминает обычный квадрат или прямоугольник.
Принцип армировки следующий:
- на дно траншеи выкладывают кирпичные ряды, высота которых составляет не менее 5 см. Это делается для того, чтобы образовался зазор между каркасом и нижней частью основания;
- по образцу нарезают стержни необходимой длины для вертикально армирования;
- на ряды кирпичей продольно выкладывают металлические стержни. Лучше, если они будут максимальной длины;
- рабочие пруты при помощи проволоки соединяют перемычками на расстоянии 30 см друг от друга. Они должны быть длиной на 10 см меньше толщины основания (отступая по 5 см с каждых сторон);
- в каждую ячейку по углам устанавливают вертикально пруты. Их длина должна быть меньше высоты основания на 10 см;
- вертикальные пруты соединяют с продольными стержнями, и фиксируют с помощью перемычек.
Особенное внимание стоит уделить армированию углов, т.к. на эти места приходятся больше всего нагрузок.
В армирования углов необходимо соблюдать следующие правила:
- стержни на углах гнутся так, чтобы их концы заглублялись в стену основания с минимально с перепуском в 40 см (для прутов, диаметр которых составляет 10 мм);
- места, где они перекрывают друг друга, необходимо укрепить с помощью вертикальных и поперечных стержней;
- если длина прутка недостаточна, чтобы ее загнуть на стену, то необходимо укреплять такие места Г-образными прутами;
- хомуты на углах соединяются с шагом в 2 раза меньше.
При соблюдении этих требований, углы дольше сохранятся в первоначальном виде.
Вязка арматурного каркаса
Для обвязки арматуры используют вязальную проволоку диаметром 0,8-1,2 мм, которая нарезается на куски по 10-20 см . Минимально число соединений должно составлять половину количества пересечений.
В частном домостроении армокаркас часто сваривают вместо вязки ради ускорения процесса
Вязать арматуру можно несколькими способами:
- с помощью плоскогубцев. Для этого проволоку складывают вдвое, закручивают и фиксируют концы плоскогубцами с тупыми зубцами;
- можно воспользоваться крюком и шуруповертом cо специальной насадкой. Для этого отрезки проволоки складывают пополам, петлей цепляют за крюк. Концы обматывают в местах пересечения арматуры, а потом закладывают снова в крюк. Затем, проворачивая крюк, вращают. Можно применять для этих целей шуруповерт;
- при помощи скрепок, фиксаторов, скоб и т.п.;
- пистолетом для вязки.
Последний метод считается самым быстрым и эффективным. Для этого насадку пистолета ставят на место пересечения арматуры, и инструментом довершают вязку.
Армировка фундамента считается выполнена правильной, если соблюдены следующие строительные правила:
- выполнено армирование основания верхней и нижней поверхности;
- продольные ярусы каркаса изготавливаются из горизонтально расположенных прутов, соединенных с помощью поперечных и вертикальных стержней;
- рабочая арматура представляет собой стержни класса А3, диаметр которых составляет 10-16 мм, а хомуты для соединения изготовлены из арматуры класса Вр-1 диаметром 4-5 мм;
- каркас устанавливается внутри основания на расстоянии не меньше 5 см от его поверхности;
- продольные прутья установлены с шагом от 25 до 40 см, а соединительные хомута – 30 см;
- углы основания арматуры уложены с образованием перекрытия на 40 см;
- диаметр проволоки для вязки составляет 0,8-1,2 мм;
- минимально количество вязок равняется половине числа пересечений в каркасе.
При соблюдении этих условий каркас получится достаточно прочным и устойчивым. Специалисты рекомендуют для вязки использовать специально предназначенные для этого инструменты. Это значительно сократит время на вязку. Если не хватает опыта в этой сфере, лучше обратиться к специалистам.
Подробнее о том, как сделать арматурный каркас для ленточного фундамента своими руками можно посмотреть видео:
Армирование фундамента - процесс, необходимый для усиления конструкции и увеличения срока эксплуатации здания. Говоря иными словами, это сборка «скелета», который играет роль защитного компонента, сдерживающего давление почвы на стенки базиса. Но для того чтобы данная функция была реализована в максимальной степени, необходимо не только грамотно произвести расчет арматуры для ленточного фундамента, но и знать, как организовать ход строительных работ.
Основа фундамента ленточного типа - бетонный раствор, состоящий из цемента, песка и воды. К сожалению, физические характеристики стройматериала не гарантируют отсутствия деформации основы здания. Для увеличения способности противостоять сдвигам фундамента, перепадам температур и другим отрицательным факторам, нужно присутствие в структуре металла.
Материал этот пластичен, но обеспечивает надежную фиксацию, поэтому армирование - значимый этап в комплексе работ.
Арматура для ленточного фундамента — стальной пруток с ребрами жесткости
Армирование фундамента требуется в местах, где могут возникать зоны растяжения. Отмечено, что наибольшее растяжение появляется на поверхности основания, что создает предпосылки для армирования, приближенного к верхнему уровню. С другой стороны, во избежание коррозии каркаса, он должен быть защищен от внешних воздействий слоем бетона.
Важно! Оптимальное расстояние арматур для фундамента - 5 см от поверхности.
Поскольку продвижение деформации предугадать невозможно, зоны растяжения могут возникать, как в нижней части (когда середина прогибается вниз), так и в верхней (когда каркас выгибается вверх). Исходя из этого, армирование должно проходить снизу и сверху арматурой диаметром 10-12 мм, причем эта арматура для ленточного фундамента должна иметь ребристую поверхность.
Так достигается идеальный контакт с бетоном.
Зоны растяжения ленточного фундамента
Остальные части скелета (горизонтальные и вертикальные поперечные прутья) могут иметь гладкую поверхность и меньший диаметр.
При армировании монолитного ленточного фундамента, ширина которого обычно не превышает 40 см, допускается использование 4-х прутов арматуры (10-16 м), соединенных в каркас диаметром 8 мм.
Важно! Расстояние между горизонтальными прутьями (при ширине 40 см) - 30 см.
Ленточный фундамент имеет, при большой длине, небольшую ширину, поэтому в нем будут появляться продольные растяжения, тогда как поперечных не будет вовсе. Из этого следует, что поперечные вертикальные и горизонтальные прутья, которые будут гладкими и тонкими, нужны лишь для создания каркаса, а не для принятия нагрузок.
Армированию углов необходимо уделить особое внимание
Особое внимание необходимо уделить армированию углов: нередки случаи, когда деформация приходится не на середину, а на угловые части. Углы следует армировать так, чтобы один конец согнутого элемента арматуры уходил в одну стену, а другой - в другую.
Соединять прутья специалисты советуют с помощью проволоки. Ведь не каждый сорт арматуры производится из стали, которую можно сварить. Но даже при допустимости сварки зачастую возникают проблемы, которых можно избежать, используя проволоку, например, перегрев стали, ведущий к изменению свойств, истончение прута в месте сварки, недостаточная прочность сварочного шва и т.п.
Схема сооружения арматурной конструкции
Армирование начинается с установки опалубки, внутренняя поверхность которой выкладывается пергаментом, позволяющим в будущем упростить съем конструкции. Создания каркаса производится по схеме:
1. В грунт траншеи вбиваются арматурные прутья длиной равной глубине основания. Следует соблюдать расстояние от опалубки в 50 мм и шаг в 400-600 мм.
2. На дно устанавливают подставки (80-100 мм), на которые нужно уложить 2-3 нитки нижнего ряда арматуры. В качестве подставок вполне сгодятся кирпичи, установленные на ребро.
3. Верхний и нижний ряд арматуры закрепляют вместе с поперечными перемычками к вертикальным штырям.
4. В местах пересечений производят крепление с помощью увязки проволокой или сварки.
Видео познакомит с удобным способом вязки арматуры с использованием шаблона:
Важно! Следует строго соблюдать расстояние до наружных поверхностей будущего основания. Делать это лучше с помощью кирпичей. Это одно из самых важных условий, т.к. металлические конструкции не должны базироваться непосредственно на дне. Их необходимо поднять над уровнем земли как минимум на 8 см.
После установки арматуры остается сделать вентиляционные отверстия и залить бетонный раствор.
Это нужно знать!
Вентиляционные отверстия не только способствуют повышению амортизационных характеристик фундамента, но и предотвращают появление гнилостных процессов.
Расчет расхода материалов
Для произведения расчета ленточного фундамента нужно заранее знать некоторые параметры. Рассмотрим на примере. Предположим, наш фундамент имеет прямоугольную форму и следующие размеры: ширина - 3,5 метра, длина - 10 метров, высота отливки - 0,2 метра, ширина пояса - 0,18.
Первым делом, требуется вычислить полный объем отливки, для чего нужно узнать размеры базиса так, как если бы он имел форму параллелепипеда. Для этого произведем несколько простых манипуляций: узнаем периметр основания, а потом умножим периметр на ширину и высоту отливки.
Р = АВ + ВС + СD + АD = 3,5 + 10 = 3,5 + 10 = 27
V = 27 х 0,2 х 0,18 = 0, 972
Но на этом расчет монолитного фундамента не заканчивается. Мы узнали, что само основание, а точнее отливка, занимает объем округленно равный 0,97 м3. Теперь необходимо узнать объем внутренней части фундамента, т.е. того, что находится внутри нашей ленты.
Получаем объем «начинки»: умножаем ширину и длину основания на высоту отливки и узнаем общий объем:
10 х 3,5 х 0,2 = 7 (кубометров)
Вычитаем объем отливки:
7 – 0,97 = 6,03 м3
Итог: объем отливки - 0,97 м3, внутренний объем наполнителя - 6,03 м3.
Теперь нужно посчитать количество арматуры. Допустим, диаметр будет составлять 12 мм, в отливке - 2 горизонтальные нитки, т.е. 2 прута, а по вертикали, например, прутья будут располагаться через каждые полметра. Периметр известен - 27 метров. Значит, 27 умножаем на 2 (горизонтальные прутья) и получаем 54 метра.
Вертикальные прутья: 54/2 + 2 = 110 прутов (108 интервалов по 0,5 м и два по краям). Прибавляем еще по одному пруту на угол и получаем 114 прутьев.
Допустим, высота прута - 70 см. Получается: 114 х 0,7 = 79,8 метров.
Последний штрих - опалубка. Предположим, мы будем сооружать ее из досок в 2,5 см толщиной, 6 метров длиной и 20 см шириной.
Вычисляем площадь боковых поверхностей: периметр умножаем на высоту отливки, а затем на 2 (с запасом, не учитывая уменьшение внутреннего периметра против наружного): (27 х 0,2) х 2 = 10,8 м2
Площадь доски: 6 х 0,2 = 1,2 м2; 10,8/1,2 = 9
Нам нужно 9 досок длиной в 6 метров. Не забудьте добавить доски для соединения (на ваше усмотрение).
Результат: потребуется 1 м3 бетона; 6,5 м3 заполнителя; 134 метра арматуры и 27 погонных метров досок (шириной 20 см), шурупы и бруски. Приведенные значения округлены.
Итоги кропотливой расчетной работы
Теперь вы знаете, не только как правильно армировать ленточный фундамент, но и как произвести расчет необходимых компонентов. А это значит, что основание, построенное вами, будет надежным и крепким, допускающим возведение монолитных конструкций любой конфигурации.
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 ленточная, 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.
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.
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 цокольного этажа (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.
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 бетоном.
- 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.
Для ленточного фундамента в частном строительстве оптимальным выбором будет арматура класса A-III, в крайнем случае - A-II, диаметром 10 мм и выше.
Для конструкционных элементов армопояса (хомутов, перемычек) удобно использовать гладкий прут класса A-I, диаметром 6 или 8 мм. Применение арматуры более высоких классов – невыгодно, по причине большой её стоимости при явной невостребованности в столь высоких физико-технических показателях.
«Классическая» схема армирования фундаментной ленты. Количество продольных прутов
Для начала – рассмотрим типовую схему армирования прямых участков ленты фундамента.
В основе лежит прямоугольник, с обязательными уровнями армирования сверху и снизу, выполненными из продольной арматуры (поз. 1), которые соединены между собой горизонтальными поперечными (поз. 2) и вертикальными арматурами, создающими тем самым своеобразную «коробчатую» конструкцию. Такое расположение поясов позволяет максимально компенсировать две основные разнонаправленные силы: от общей нагрузки, создаваемой зданием, и от морозного вспучивания грунта. При этом центральная часть ленты нагружается меньше всего, и если фундамент имеет общую высоту до 800 мм, то двух поясов чаще всего бывает достаточно.
При более высоких лентах применяют расположение продольных поясов в три и более ярусов. Но, как уже говорилось, подобные фундаменты рассчитывать самостоятельно – довольно рискованное занятие.
На иллюстрации показано увязывание продольных прутов в объемную конструкцию с использованием отрезков арматуры. Такой подход – вполне допустим, однако, не отличается удобством. Работа пойдет намного быстрее и качественнее, если заранее на кондукторе готовить хомуты по размерам армопояса, а потом уже увязывать все детали в общую конструкцию.
Обратите внимание на иллюстрацию, на которой стрелками показаны два размера: Н – высота пояса армирования и К – его ширина. Следует правильно представлять, что это вовсе не высота и ширина ленты. Металлические детали фундамента в обязательном порядке должны быть защищены от кислородной коррозии слоем бетона. Согласно СНиП минимальный слой составляет 10 мм, но для ленточного фундамента оптимальным будет 50 мм до края бетонной конструкции. Это необходимо учесть при планировании, а уже в ходе монтажа соблюсти необходимые просветы между арматурой и опалубкой помогут нехитрые приспособления. Так, задать нужное расстояние от донной части опалубки можно, подложив обломки кирпичей или установив под нижние прутья специальные пластиковые стойки.
А требуемый просвет от боковых стенок опалубки можно соблюсти, если использовать специальный фиксаторы-«звездочки» которые просто надеваются на арматурные прутья.
Теперь – плотнее к вопросу, сколько все же потребуется прутов продольной арматуры, и какого диаметра они должно быть.
| Участок применения арматуры | Минимальный диаметр арматуры |
|---|---|
| Продольные рабочие арматуры на прямолинейных участках длиной не более 3 метров | 10 мм |
| То же, но при длине участка, превышающей 3 метра | 12 мм |
| Поперечная арматура и хомуты сжатых элементов конструкции. | Не меньше 0,25 от диаметра рабочей арматуры, и при этом – не менее 6 мм |
| Поперечная арматура и хомуты в районе изгибаемых вязаных каркасов | 6 мм |
| Хомуты для ленточного вязаного каркаса высотой не более 800 мм | 6 мм |
| То же, но при высоте вязаного каркаса более 800 мм | 8 мм |
Ну а количество продольных прутов, необходимое для обеспечения расчетной прочности фундаментной ленты, напрямую зависит от ее размеров и от диаметра используемой арматуры. В соответствии с действующими требованиями СНиП, общая площадь сечения прутов продольного армирования должна составлять не менее 0,1% от площади поперечного сечения ленты. Исходя из этого, несложно произвести необходимый расчет. Чтобы читателю это было сделать еще легче – ниже размещен соответствующий калькулятор.
Если получилось четное значение, превышающее 4 прута, то арматуру рекомендуется распределить на три пояса, расположив средний по центру между верхним и нижним. Если же получено нечетное количество, пять и более штук, то непарным прутом есть смысл усилить нижний ярус армирования – именно там к фундаментной ленте прикладываются самые высокие изгибающие нагрузки.
Еще одно правило: требованиями СНиП установлено, что расстояние между соседними элементами продольного армирования не должно превышать 400 мм.
Связывание прутов продольного армирования в объемную конструкцию производится с помощью заготавливаемых хомутов. Для их изготовления обычно сооружается специальное приспособление – его несложно собрать на верстаке или на отдельной подставке.
Шаг установки хомутов тоже подчиняется определенным правилам. Так, он не должен быть более ¾ высоты фундаментной ленты, и вместе с тем – не превышать 500 мм. На участках усиления – на углах и примыканиях стен, хомуты устанавливаются еще чаще – об этом будет рассказано ниже.
Если на прямом участке есть необходимость соединения двух прутов арматуры, расположенных по одной линии, то между ними делается нахлест величиной не менее 50d (d – диаметр арматурного прута). В приложении к наиболее часто используемым диаметрам, 10 и 12 мм, такой нахлест составит от 500 до 600 мм. Кроме того, на этом участке желательно установить и дополнительный хомут.
Соединение арматуры и хомутов в единую конструкцию производится путем увязывания с использованием стальной оцинкованной проволоки.
Даже если в личном распоряжении есть сварочный аппарат, а сам хозяин считает себя достаточно опытным сварщиком, все равно армирующая конструкция должна выполняться путём проволочных скруток. Плохо проваренное соединение, а еще хуже – перегрев арматуры приведут к резкому снижению прочностных характеристик создаваемой конструкции. Недаром к свариванию армирующих конструкций в промышленном строительстве допускаются только специалисты высшей квалификации. А кроме того, необходимо еще и использование специализированной арматуры, в обозначении класса которой присутствует индекс «С» - сварочная.
На вопросах практической вязки арматурного каркаса в данной публикации останавливаться не будем – эта тема заслуживает отдельного рассмотрения.
Армирование сложных участков каркасной конструкции
Если с монтажом каркаса на прямых участках армирующего пояса ленточного фундамента все достаточно понятно, то на сложных участках очень часто многие допускают ошибки. Свидетельство тому – многочисленные фотографии, опубликованные в интернете, на которых хорошо видно, что два сходящихся в углу или примыкающих друг к другу каркаса просто связаны проволочными скрутками в точках пересечения арматуры.
Неправильно смонтированные узлы соединения или примыкания арматурных поясов ведут к тому, что нарушается равномерность распределения по осям выпадающей на фундамент нагрузки, что в дальнейшем вполне может закончиться появлением трещин или даже разрушением ленты на этих участках. Существуют определённые схемы армирования подобных узлов – они будут рассмотрены ниже в таблице.
Основные схемы армирования углов и участков примыкания
(На схемах бордовым цветом показана граница ленты фундамента, темно-серым – пруты продольной арматуры, голубым – хомуты каркасной конструкции. Дополнительно различными цветами будут выделяться отдельные специфические элементы узла усиления, что оговаривается в текстовой части. Все иллюстрации даны в миниатюре, которые можно увеличивать кликом мышкой).
| Схема армирования углов и примыканий | Краткое описание схемы |
|---|---|
| УСИЛЕНИЕ НА УЧАСТКАХ ТУПОУГОЛЬНОГО ИЗМЕНЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТНОЙ ЛЕНТЫ | |
 | При необходимости выполнить тупоугольное изменение направления ленты фундамента, при условии, что угол превышает 160 градусов, особого усиления можно не предусматривать. Продольные арматуры изгибаются под нужным углом. Шаг установки хомутов (S) практически не изменяется. Единственная особенность – два хомута ставятся рядом в точке изгиба арматуры, расположенной на внутреннем контуре пояса. |
 | Схожая, казалось бы, ситуация, но угол изменения направления хоть и тупой, но составляет менее 160 градусов. Схема усиления уже иная. Арматурный прут, идущий по внешнему обводу каркаса, просто изгибается в соответствии с нужным направлением. Сходящиеся же но внутреннему контуру к углу прутья делаются длиннее, так, чтобы они пересеклись между собой, достигли противоположной стороны пояса армирования, и закончились на нем изогнутыми под нужным углом лапами (выделены красным цветом). Длина этой изогнутой части-лапы составляет не менее 50d (d – диаметр продольного арматурного прута). Лапы увязываются с внешним прутом армирования, причем шаг установки хомутов на этом участке уменьшается вдвое. В вершине угла на внешнем обводе дополнительно устанавливается вертикальный отрезок арматуры (показан оранжевой стрелкой). |
| УСИЛЕНИЕ НА ПРЯМЫХ УГЛАХ АРМИРУЮЩЕГО КАРКАСА | |
 | Схема с одним большим захлестом и двумя «лапками». Сходящиеся по внутреннему контуру каркаса продольные арматуры пересекаются между собой, доходят до противоположных стенок опалубки, где изгибаются с образованием «лапок» (показаны красным цветом), расположенных в расходящихся направлениях. Минимальная длина «лапок» - от 35 до 50d. Одна арматура на внешнем контуре обрезается в углу, а вторая, перпендикулярная ей – изгибается с образованием большого нахлеста (показан фиолетовым цветом), который должен иметь такую длину, чтобы по крайней мере полностью перекрывать «лапку». Вся конструкция увязывается с помощью хомутов, шаг которых не должен превышать половину расчетного – 1/2S. Вершина угла изгиба дополнительно усиливается вертикальной арматурой. |
 | Схема, схожая с предыдущей. Продольные арматуры так же заводятся и изгибаются «лапками», а вместо нахлеста по внешнему контуру армирования установлена L-образная вставка (показана зелёным цветом). Длина каждой из сторон этой вставки – минимум 50d. Увязка узла – с применением хомутов, установленных с уменьшенным вдвое шагом. Остальное – понятно по схеме. |
 | Схема, удобная в том случае, когда каркасы на каждую сторону вяжутся отдельно, а затем укладываются в опалубку. В данном случае пересечение и увязка каркасов в общую конструкцию производится с помощью U-образных вставок (показаны темно-синим цветом). Длина «рогов» каждой из таких накладок – не менее 50d. Традиционно на участке усиления шаг установки хомутов уменьшается в два раза от расчетного. Обратите внимание на дополнительное усиление области пересечения U-образных вставок вертикальной арматурой. |
| УСИЛЕНИЕ НА УЧАСТКАХ БОКОВОГО ПРИМЫКАНИЯ ФУНДАМЕНТНОЙ ЛЕНТЫ | |
 | Продольные арматуры основной фундаментной ленты на участке примыкания не прерываются. Продольные арматуры примыкающей ленты пересекаются c внутренним контуром армирования, достигают внешней стороны опалубки и изгибаются «лапками» (красный цвет), которые располагаются в сходящихся направлениях. Увязка хомутами с уменьшенным вдвое шагом, и плюс к этому дополнительно увязывается участок пересечения сходящихся «лапок» с внешней продольной арматурой основной ленты. Длина "лапок" – минимум 50d. |
 | Схема, удобная при отдельной сборке примыкающих друг к другу арматурных каркасов. Каркас основной ленты не прерывается, а каркас примыкающей – заканчивается по линии пересечения. Связывание в единую конструкцию осуществляется с помощью L-вставок (зеленый цвет), которые соединяют продольные арматуры примыкающей ленты с внешним контуров основной. Длина стороны такой вставки – минимум 50d. Все хомутовые соединения устанавливаются и увязываются с уменьшенным вдвое шагом. |
 | Схема усиления участка примыкания с использованием U-образной вставки. Как и в других случаях, каркас основной ленты фундамента не прерывается. Продольные арматуры примыкающего каркаса доведены до внешнего контура и изогнуты «лапками» (красный цвет), которые располагаются в расходящихся направлениях. Длина стороны такой лапки – от 30 до 50d. Основное усиление выполняется U-образной вставкой (темно-синий цвет) с длиной каждого из «рогов» минимум 50d. Увязка – с традиционно уменьшенным в два раза шагом установки хомутов. Дополнительная увязка с установкой вертикальных арматур – на участке прилегания нижней части U-образной вставки к внешнему контуру армирования основной ленты. |
Следует правильно понимать еще один нюанс. На предложенных в таблице схемах показана увязка верхнего яруса арматурного пояса. Но точно такое же усиление должно предусматриваться и в нижнем поясе, тем более, что на нижнюю часть фундаментной ленты обычно выпадают максимальные нагрузки.
Полезные приложения для расчета количества необходимых материалов
Ниже читателю будут предложены три калькулятора, которые помогут в вопросах расчёта количества материала, необходимого для реализации выбранной схемы армирования ленточного фундамента.
Калькулятор расчета количества основной арматуры
Для расчета необходимого количества основной продольной арматуры каркаса ленточного фундамента необходимо знать несколько исходных величин:
- В первую очередь – это общая длина создаваемой фундаментной ленты. Безусловно, сюда должны войти не только внешний периметр, но и все внутренние перемычки, если они предусмотрены проектом.
- Второй параметр – число прутьев продольного армирования. Как определиться с этим количеством – было рассказано выше в данной публикации, с приложением соответствующего калькулятора.
- Третий параметр – это число участков усиления, также рассмотренных выше. Сюда входят все углы и узлы примыкания фундаментных лент. Естественно, на этих участках расход арматуры повышается.
Программа учета, кроме того, учтет необходимость выполнения нахлестов арматурных прутов на прямых участках ленты. Длина нахлеста принимается равной 50d, то есть для наиболее часто используемых диаметров арматуры она составит от 500 до 600 мм.
Калькулятор выдаст результат в штучном количестве арматурного прута стандартной длины (11,7 метров). Иногда сложности транспортировки «длинномеров» вынуждают покупателей приобретать пруты, разрезанные надвое (5,85 метров). С одной стороны – транспортировка упрощается, но с другой – при этом неминуемо возрастает количество нахлестов арматуры при монтаже каркаса, то есть и общий необходимый метраж. В программе расчета предусмотрено и второе итоговое значение, выраженное в количестве «располовиненных» прутов. Это позволит произвести срвнение и сделать последующий выбор в пользу первого или второго варианта.
