Армирование: надежный способ укрепления ленточного фундамента

Содержание

Как вязать основные пространственные конструкции

Принцип распределения арматуры проще всего понять на конкретных примерах. Рассмотрим прямоугольную балку с шириной и высотой по 40 и 110 см. Согласно таблице соответствия для армирования нужно использовать либо четыре стержня по 12 мм, либо шесть по 10 мм, либо девять по 8 мм. При таких габаритах фундамента разумнее всего использовать арматуру на 10 мм, толщина которой должна быть пропорциональной размерам изделия.


При защитном слое по 60 мм мы можем разместить четыре прутка по 10 мм, сохранив между ними расстояние порядка 90 см. Соответственно щебень должен иметь фракцию не более 35–40 мм. Каждую линию армирования можно сделать и пространственной, например, сдвинув вертикально прутья, расположенные по центру, либо же в шахматном порядке. Но в таком случае потребуется два типоразмера конструктивной арматуры. Один для связки отдельных линий и один для соединения каркаса воедино.

Подобным образом обстоит дело с фундаментами сложной формы. Их сечение делят на ряд прямоугольников или трапеций, которые соединяют между собой с помощью хомутов. К примеру, для таврового фундамента с размерами нижней горизонтальной пяты 30х100 см можно выполнить армирование сеткой из четырех продольных прутьев по 10 мм и поперечных вставок через каждые 40–50 см такого же сечения. Вертикальная балка армируется, как и обычная лента, но при этом армирование нижней грани не выполняется, вместо этого продольные прутья равномерно распределяются по вертикали сечения.

Особенности армирования фундамента

Первым делом, прежде чем приступать к армированию, нужно правильно произвести расчет материалов в зависимости от нагрузки на фундамент и подготовить их для дальнейшего использования. Этот этап является достаточно важным, и лучше всего, если все необходимые расчеты сделают профессионалы своего дела.

Очень важно чтобы во время выполнения армирования, была подобрана правильная по диаметру арматура, которая будет связана определенным шагом. К примеру, для хозяйственных построек или гаража, для фундамента можно использовать арматуру диаметром 12 мм, однако в случае с жилым домом диаметр арматуры должен быть совсем другим

Поэтому крайне важно правильно подбирать арматуру согласно нагрузок от каждого конкретного здания.

В большинстве случаев для армирования фундамента используется горячекатаный стальной прут марки А-ІІІ. Такой прут имеет диаметр от 10 до 22 мм, а также периодический профиль и используется как основной прут. Для вспомогательных прутьев чаще всего используют арматуру диаметром 4-10 мм.

Также необходимо учитывать и то, что вертикальные прутья влияют только на прочность основания на срез и поэтому являются скорее вспомогательными, нежели основными. Кроме того, они являются своеобразными стойками, чтобы нижний и верхний ярусы были на определенном расстоянии друг от друга, которое, как правило, составляет 50-80 см.

Следует также помнить несколько правил:

  • Арматурный каркас необходимо опускать в бетонную смесь не менее чем на 5-6 см от верхнего края фундамента и поднимать от низа фундамента на 7 см и выше.
  • Горизонтальные пруты арматурного каркаса в нижнем и верхнем ярусе должны быть расположены между собой на расстоянии не более 30 см, поэтому если ширина фундамента составляет, к примеру, 70 см, то нужно укладывать 3 горизонтальных прута на расстоянии друг от друга в 30 см.

Несколько общих нюансов, которые следует учитывать при армировании любых фундаментов

Еще в конце 70-х годов прошлого века на рынке стройматериалов появилась арматура из композитных материалов и стеклопластика. Этот материал отлично подходит для армирования бетонных конструкций, в том числе – и для фундаментов. «Скелет» их композитных стержней получатся не менее прочным и надежным. Ее достоинство – не подвергается коррозии.

Во всем остальном, в том числе – в правилах расположения в фундаменте, необходимости перевязки прутьев арматурного каркаса – действуют те же нормы, что и при использовании арматуры из стали. Что касается прочности на разрыв, то расчет сечений такой арматуры должен выполняться отдельно для каждого здания.

Как показала практика, сечения композитной арматуры, применяемой для фундаментов, могут быть на 2-3 мм меньше стандартных диаметров металлической арматуры. В заключение – небольшой видеоролик о композитной арматуре и ее применении от практикующего строителя.

Зачем нужно армировать ленточный фундамент

Сам бетон является довольно прочным и долговечным строительным материалом, хорошо выдерживающим вертикальное давление. Однако без надлежащего армирования фундамент не выдержит нагрузок на разрыв, сжатие в горизонтальном направлении и изгиб (все это приведет к образованию трещин). Поэтому основой любого ленточного фундамента является армирующий каркас. Зная о том, как правильно армировать ленточный фундамент, а особенно углы и места примыканий, можно собственноручно построить основу любого здания, будь то небольшая дачная беседка или трехэтажный дом. Правильно рассчитанная и изготовленная монолитная железобетонная конструкция фундамента станет гарантом долговечности и прочности любого здания.

Формирование и бетонирование плиты

Весь процесс работ по устройству монолитного фундамента можно разбить на четыре основных этапа. Это:

  1. Геодезическая часть работ (разбивка осей по контуру плиты).
  2. Обустройство швов — но это в том случае, когда объём работ слишком большой, и за один день не может быть завершён.
  3. Бетонирование.
  4. Контроль над твердением бетона и уход за ним.

В процессе работ участвуют такие механизмы и приспособления:

Стреловой автокран

Автобетоносмеситель

Бетононасос

Бензиновая виброрейка

Организация работ

Любая масштабная работа требует решения большого количества организационных вопросов. Нужно найти квалифицированных рабочих, установить для них бытовку, устроить подъездную дорогу к стройплощадке и оградить её, своевременно обеспечивать объект материалами, подобрать и доставить на место механизмы. Только после этого можно приступать непосредственно к строительству.

Таблица 2. Инструкция по монтажу

Шаги, фото Комментарий

Шаг 1 – разбивка контуров котлована

Невозможно начинать такую ответственную работу, как устройство монолитной плиты, без чертежа. На его основании производится и разбивка контуров котлована, и перенос отметок на его дно, и выставляется опалубка.

Шаг 2 – производство земляных работ

По размеченным контурам осуществляется выборка грунта.

Шаг 3 – Устройство песчаной подушки

На объект завозится песок и распределяется на дно котлована с обязательной проливкой водой и послойным уплотнением виброплитой.

Шаг 4 – уплотнение песка щебнем

Для достижения наибольшей плотности насыпного основания, поверх песка насыпают слой щебня и снова трамбуют. Параллельно выставляется небольшая опалубка , по которой будет заливаться подбетонка.

Шаг 5 – заливка подбетонки


Поверх крупнофракционной подсыпки выполняется бетонная подготовка

Наливается слой тощего бетона на толщину 5 или 10 см (в зависимости от толщины основной плиты).Обратите внимание: площадь подготовительного бетонного слоя должна быть чуть больше площади основной плиты — со всех сторон на 10 см.

Шаг 6 – устройство гидроизоляционной прослойки

Через 3-4 дня (в зависимости от погоды), когда подбетонка хорошо затвердеет, можно приступать к выполнению гидроизоляции. Самый надёжный вариант – двухслойный, когда рулонный битумный материал наклеивается на мастику (или наплавляется).

Шаг 7 – сборка опалубки под плиту

На подбетонке, согласно заданным размерам плиты, собирается опалубка, а её стенки смазывают отработанным маслом

Если фундамент имеет небольшую толщину, на дно, на специальные подставочки выкладывается арматурная сетка.

Шаг 8 – вязка каркаса

При толщине плиты более 150 мм, каркас делается объёмным. Поэтому следующий этап – поперечная вязка арматуры с шагом 25*25 см.

Шаг 9 — бетонирование

Главным условием правильной работы плиты в будущем, является её непрерывная заливка. Во всяком случае, площадь даже большого частного дома не столь велика, чтобы не успеть забетонировать фундамент за один день. Тут главное — хорошо организовать подачу готовой бетонной смеси на объект.

Шаг 10 – уплотнение и заглаживание массы бетона

Свежий бетон сразу же уплотняется, а его поверхность выравнивается.

Шаг 11 – ожидание набора прочности

Теперь, для того чтобы продолжать работы, необходимо дождаться, когда плита наберёт минимум 70% проектной прочности. Это зависит от температуры бетона. При +20 градусах это происходит уже на седьмые сутки. Но всё это время за бетоном нужно правильно ухаживать. В жаркую ветреную погоду, чтобы исключить быструю потерю влаги, плиту можно накрыть полиэтиленовой плёнкой, либо придётся постоянно поливать её водой.

Шаг 12 – распалубка плиты

Опалубку снимают при достижении бетоном 50-процентной прочности. При тех же +20 градусах это происходит на третьи сутки после заливки. После снятия опалубочных щитов, боковые стенки плиты обрабатывают битумной мастикой.

Шаг 13 — опалубка под цоколь

Если есть необходимость залить ещё и монолитный цоколь, то опалубка выставляется в третий раз – теперь уже под него.

Шаг 14 – послойная заливка цоколя

Весь процесс монтажа арматурного каркаса, заливки, утрамбовки и ожидания набора прочности повторяется. В итоге фундамент будет выглядеть вот так, как на этом фото.

Разновидности арматурных каркасов

Существует 2 основных типа арматурных каркасов:

  • плоские; собираются из продольных и поперечных стержней, скрепляемых вязальной проволокой;
  • пространственные; имеют три размера: длину, ширину и высоту.

Классификация по методу сборки:

  • собираемые вручную, при помощи проволоки и специального крючка;
  • изготавливаемые с помощью сварки;
  • изготавливаемые автоматизированным методом – с помощью вязального пистолета.

Вид и размер определяется индивидуально в зависимости от технологических условий.

Особенности арматурного каркаса для ленточного фундамента

Этот каркас широко применяется при разных типах строительства

Перед сборкой важно помнить:. Арматура с ребристой поверхностью обеспечивает максимально качественное и прочное сцепление с бетоном

Арматура с ребристой поверхностью обеспечивает максимально качественное и прочное сцепление с бетоном

высота каркаса больше, чем ширина; применяется исключительно гибкое соединение проволокой или пластиковыми хомутами; важно продольное растяжение.

Каркас для плитного основания

Конструкция плоского каркаса плитного основания подразумевает наличие двух сеток. Они образуют монолитное основание из ребристых стержней диаметром от 12 до 14 миллиметров.

Технологические особенности:

  • площадь арматурной основы равна размерам фундамента;
  • соединение осуществляется перемычками из уголков или пластиковых труб.

При таком армировании каркас обеспечивает равномерное распределение нагрузки.

Армирование свайных оснований

Армирование свайных оснований подразумевает металлическую оплетку свай. Длина прутьев арматуры превышает длину буронабивной сваи, что необходимо для создания выпусков.

Диаметр используемых прутьев — очень важный фактор, влияющий на долговечность всей постройки

Технологические нюансы:

  • количество арматурных прутов зависит от диаметра свайной основы;
  • соединение осуществляется металлическими хомутами треугольной или округлой формы.

Конструкция буронабивных свай стандартная, чаще применяются готовые каркасы.

Преимущества и недостатки монолитно-каркасной технологии

Монолитные армированные стены имеют такие преимущества:

  • цельная конструкция без швов прочная и надежная, ее не продувает, не образуются температурные мосты;
  • гладкая ровная поверхность позволяет приступить к отделочным работам без предварительной подготовки;
  • сооружения здания в короткие сроки;
  • монолитные дома имеют свободную планировку;
  • повышенный срок службы железобетонных сооружений;
  • сложные архитектурные криволинейные элементы и арки выполняются достаточно легко.

Недостатки монолитных стен:

  • низкая звукоизоляция;
  • обязательное утепление стен;
  • способность бетона проводить вибрации.

Как выбрать арматуру для вязки каркаса?

Выбор металла для изготовления каркаса полностью ссылается на подробные расчеты ленточного фундамента. Они обычно прикладываются к готовому проекту здания. Но если его составляете сами, то делать расчет фундамента необходимо руководствуясь ГОСТом 27751.

После получения конкретных расчетов нагрузок на фундамент станет ясно какая марка и вид арматуры максимально подходит для создания усилительной конструкции каркаса.

Обычно для армирования основания небольшого одноэтажного дома в качестве продольных стержней используют ребристую арматуру с диаметром 10 – 20 мм. Для совсем небольших построек, например, дачного домика или гаража, более применимы металлические прутья с диаметром 8 мм. А для продольных стержней или изготовления хомутов больше подходит арматура круглого сечения гладкая или ребристая с диаметром 6 – 12 мм.

При выборе арматуры нужно также заострять внимание на ее профиле. Чем чаще «завитушки» огибают стальной прут, тем лучше будет сцепление металлического каркаса с бетонным телом фундамента

Этапы проведения правильного армирования ленточного фундамента

Изготовление любого фундамента требует соблюдения определенной последовательности:

Первое что нужно сделать, после того как траншея для фундамента была вырыта, это сделать песчано-гравийную подушку, после чего уложить куски кирпича, создав своеобразную опору для арматурного каркаса. Это позволит углубить арматуру вовнутрь бетона, чтобы не происходила ее деформация, при этом прочность фундамента будет значительно выше

Помимо этого арматура также должна отступать и по 5 см от каждого края стенок фундамента. Важно знать, что для повышения прочности лучше для продольных прутьев использовать целые куски арматуры. Далее нужно вбить в землю вертикальные пруты по всему периметру ленты так, чтобы впоследствии образовались ячейки размером около 20х30 см. Затем после установки всех вертикальных прутов по периметру фундамента, нужно прикрутить нижний ярус арматуры из продольных прутов, после чего приступить к верхнему ярусу. Лучше всего для этого использовать вязальную проволоку и специальный вязальный крючок или пистолет Их можно приобрести в специальных строительных магазинах или же сделать самостоятельно.

Особое внимание необходимо уделить углам ленточного фундамента, ведь на них действует нагрузка значительно больше

Чаще всего укрепление углов ленты происходит при помощи Г-образных элементов арматуры Их необходимо заранее выгнуть под углом 90 градусов, после чего соединить их согласно схеме: Закончив формирование ленточного фундамента в результате должен получиться единый металлический каркас, который имеет хорошую устойчивость. В завершение фундамент заливается бетоном одномоментно и оставляется накрытым на 2-3 недели.

Металлолом и камни вместо арматуры

Когда вы решили армировать фундамент, но все-же хотите сэкономить, воспользуйтесь вместо арматуры камнями и металлоломом. Способ укрепления подойдет только хозяйственным постройкам (сараю, хлеву, гаражу) и на очень малоподвижном грунте.

Жилой дом на таком основании строить категорически нельзя. Основная задача при использовании такой «арматуры» — грамотное равномерное распределение ее по объему бетонной смеси.

Если решили сделать фундамент к малогабаритному сооружению, не стоит бежать в магазин и покупать дорогую арматуру. Вместо нее подойдут металлические изделия:

  • Уголки, бывшие в употреблении;
  • Швеллеры б/у;
  • Толстая проволока, различные металлические предметы.

Разумеется, не любой металл заменит арматуру, а лишь качественный, без видимых признаков коррозии и ржавчины.

Композитная арматура.

На сегодняшний день производители арматуры предлагают новый продукт: Композитную арматуру. Композитная арматура, применяется при сооружении каркаса фундамента, производится различных диаметров и размеров. Данный материал является сравнительно новым, он еще не успел пройти проверку временем, время покажет насколько он хорош.

Рассмотрим положительные качества стеклопластиковой арматуры:

  • 100% устойчивость к коррозии;
  • Отличные показатели прочности;
  • Бюджетная стоимость материла;
  • Хорошие показатели морозостойкости;
  • Небольшой удельный вес.

Строители, которым уже приходилось применять композитную арматуру в строительстве, отмечают «резиновые» свойства такого материала. Стеклопластик, в отличие от стали, при изгибе имеет свойство растягиваться,  тем самым предоставляя бетону работу на растяжение, с которой он справляется не лучшим образом. Применение данного материала имеет смысл только при условии предварительного натяжения пластиковой арматуры до близких к предельным значениям. Соблюдать данную технологию в условиях индивидуального строительства (на месте) проблематично, поэтому делайте собственные выводы: стоит ли новинка вашего доверия или нет.

Обязательно ли использовать арматуру

Прежде чем выбрать способ заливки фундамента, исследуйте местность, на которой собираетесь строить. Есть ли в вашей местности грунтовые воды, какие свойства имеет грунт, существует ли вероятность затопления во время весеннего паводка, как глубоко промерзает почва, если ли риск землетрясений — все это нужно учитывать.

Бетон обладает высокой прочностью на сжатие и крайне низкой прочностью на растяжение — даже незначительные движения земли вызывает появления трещин и разрывов в основании дома.

Инженерно-геологическую диагностику почвы нужно сделать на начальных этапах проектирования, а результаты лабораторных исследований покажут, нужна ли арматура.

В большинстве случаев армирование необходимо, в нашей стране преобладают грунты с высокой степенью подвижности. Армирующие пруты в несколько раз повышают устойчивость бетона к растяжению, придают ему эластичность, продлевают срок службы фундамента.

Если же вы уверены, что армировать основание не надо: грунт в вашей местности неподвижен и крайне прочен, грунтовые воды отсутствуют и нет сейсмической опасности, то никто не в праве вас разубеждать. Вы принимаете решение на свой страх и риск. Сэкономив деньги, вы берете на себя ответственность за все возможные риски.

Что такое ростверк?

Для тех, кто не владеет строительной терминологией, сообщаем, что ростверк – это ответственная часть свайного фундамента, соединяющая оголовки свай в единый силовой контур.

Существуют различные виды ростверков, применяемых в свайных основаниях:

  • ленточного типа, представляющего монолитную бетонную ленту. Она располагается по периметру опор, последовательно расположенных под несущими нагрузку капитальными стенами;
  • плитной конструкции, в виде монолитной плиты, размеры которой соответствуют контуру основания строения и охватывают все опоры.

Ростверк представляет собой ленточную конструкцию , соединяющую отдельно стоящие сваи между собой

В зависимости от особенностей ростверкового фундамента, он может изготавливаться в следующих исполнениях:

  • Цельном варианте. Изготовление осуществляется путем заливки в предварительно подготовленную опалубку бетонного раствора. Формирование монолитной базы происходит после твердения бетонной смеси.
  • Составном виде. Основа представляет сборную поверхность из произведенных промышленным путём железобетонных изделий, соединённых при установке с опорными колоннами, а также между собой.

Армирование свайно ростверкового основания, позволяет укрепить монолитную основу стальными прутками, способствующими целостности конструкции и повышающими долговечность.

Пример расчета армирования фундамента

Попробуем рассчитать, сколько потребуется материалов для обустройства армирования конкретного ленточного фундамента с чертежами. Допустим, мы строим из строительных блоков (шириной 0,4 м)   небольшой загородный дом с габаритными (внешними) размерами 5×8 м. Характер почвы на нашем участке позволяет сделать высоту полосы 0,9 м, ее ширину 0,4 м, что соответствует ширине строительного материала стен. В арматурном каркасе для ленточного фундамента будем использовать продольные рабочие прутья диаметром 12 мм и □-образные поперечные хомуты, изготовленные из прутков диаметром 8 мм.

Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента:

На фото видно, что расстояние между рабочими продольными прутьями (0,4 м) и шаг □-образных поперечных хомутов (0,5 м) выбраны в соответствии с требованиями нормативных документов.

Проверяем относительное содержание продольных рабочих прутков в нашей железобетонной конструкции. Для этого воспользуемся следующими терминами и обозначениями:

  • h – высота фундамента (900 мм);
  • w – ширина фундамента (400 мм);
  • Sₒ – площадь поперечного сечения фундамента;
  • Sₐ – суммарная площадь поперечных сечений продольных прутьев (6 штук);
  • r – радиус продольного прутка (6 мм), который равен d/2, где d – диаметр прутка (в нашем случае d=12 мм);
  • D – относительное содержание рабочих прутков в «теле» фундамента.

Sₒ = h∙w = 900∙400 = 360000 мм²

Sₐ = 6∙π∙r² = 6∙3,14∙6² = 678,24 мм²

D = (Sₐ∙100)/ Sₒ = (678,24∙100)/360000 = 0,1884 ≈ 0,19 % (что в 1,9 раза превышает минимально допустимое значение, то есть схема армирования ленточного фундамента выбрана нами правильно).

Расчет количества продольных прутьев

Для того чтобы определить сколько стандартных продольных прутьев (6 м) нам необходимо, воспользуемся следующими величинами:

  • L – длина фундамента (8000 мм);
  • W – ширина фундамента (5000 мм);
  • P – периметр;
  • N – количество продольных элементов (в нашем случае 6 штук);
  • X – общая протяженность продольных прутьев.

P = (L+ W)∙2 = (8000 + 5000)∙2 = 26000 мм = 26 м

X = P∙N = 26∙6 = 156 м

К полученной величине необходимо добавить 20 % (материал для изготовления Г-образных или П-образных элементов для правильного армирования углов и обеспечения достаточного нахлеста при стыковке элементов).

Xдоп = X∙0,2 = 156∙0,2 = 31,2 м

Окончательная общая длина продольного арматурного прутка:

Xок = X + Xдоп = 156 + 31,2 = 187,2 м

Стандартная длина арматурного прутка составляет 6 м. Осталось посчитать, сколько таких прутков необходимо: Xок/6 = 187,2/6 = 31,2 ≈ 32 штуки.

Изготовление поперечных элементов и расчет количества материала

Укладка арматуры в ленточный фундамент невозможна без установки поперечных (вертикальных) элементов. Обычно, для этих целей используют □-образные хомуты. Варианты хомутов:

Как видно из представленного фото все три варианта отличаются технологией изготовления, но расход прутка во всех случаях приблизительно одинаковый. Длина прутка (Ø=8 мм), необходимого для изготовления одного хомута: (800+300)∙2+250 = 2450 мм.

Вариант № 1

  1. Отмеряем приблизительно 120 мм и с помощью приспособления для гибки выгибаем эту часть будущего хомута в виде крючка.
  2. На расстоянии 800 мм от крюка загибаем пруток под углом 90˚.
  3. Отмеряем 300 мм и делаем еще один загиб на 90˚.
  4. От этого угла откладываем 800 мм и гнем прут на 90˚.
  5. От полученного угла отмеряем 300 мм и загибаем второй крючок.

Вариант № 2

  1. Отмеряем от конца заготовки 250 мм и с помощью приспособления выгибаем эту часть на 90˚.
  2. Откладываем от полученного 800 мм и загибаем пруток под углом 90˚.
  3. Отмеряем 300 мм и делаем еще один загиб на 90˚.
  4. От этого угла откладываем 800 мм и гнем прут на 90˚.

Внимание! Место нахлеста прутков скрепляем точечной сваркой или 2÷3 скрутками из проволоки. Вариант № 3

Вариант № 3

  1. Отрезаем от прутка две заготовки длиной по 860 мм каждая и две по 360 мм.
  2. Складываем из них прямоугольник (выступ с каждой стороны составляет 30 мм).
  3. Скрепляем углы хомута сваркой или проволочной скруткой.

Теперь рассчитаем, сколько хомутов необходимо для армирования нашего фундамента:

Q = P/T (P – периметр ленты фундамента, T – шаг расположения поперечных хомутов)

Q = 26/0,5 = 52 штуки

Плюс нам потребуются дополнительные хомуты для усиления каркаса в углах (по 2 штуки с каждой стороны всех четырех углов, то есть дополнительно 16 хомутов). На ленточный фундамент необходимо изготовить 68 □-образных поперечных хомутов.

Длина заготовки для одного элемента составляет 2450 мм, то есть из одного стандартного прутка мы сможем изготовить только 2 хомута. Требуемое число прутков (Ø=8 мм) – 34 штуки.


С этим читают