Расход арматуры необходимо определить на стадии проектирования фундамента, чтобы впоследствии точно знать количество покупаемого материала. Рассмотрим, как рассчитать арматуру для ленточного фундамента на примере мелкозаглубленного основания высотой 70 и толщиной 40 см.
1.2 Армирование ленточного фундамента (видео)
2 Технология выполнения работ
После того, как количество арматуры определено должна быть выбрана схема армирования ленточного фундамента, согласно которой будет собираться армокаркас. Прямые участки конструкции выполняются из цельных прутьев, тогда как на угловых местах необходимо дополнительное усиление выгнутой в П либо Г-образную форму арматурой. Использование перпендикулярного перехлеста отдельных стержней арматуры на местах углов и примыканий не допускается.
Правильное армирование углов ленточного фундамента представлено на схеме:
Схема армирования ленточного фундамента в местах примыканий:
Армирование ленточного фундамента своими руками предполагает сборку каркаса в удобном месте и его последующего размещения внутри опалубки. Технология требует гибки арматуры в прямоугольные хомуты, что в домашних условиях легко выполнить с помощью самодельного приспособления.
На 20-ом швеллере нужно вырезать болгаркой канавки, в которые впоследствии вставляется арматура, и на пруток одевается отрезок стальной трубы, использующийся в качестве рычага. Готовые кольца надо скрепить сваркой либо связать проволокой. Для прутков диаметром 10-15 мм используется проволока 1.2-1.5 мм.
Армирование фундамента является непростой процедурой, и правильно учесть все нюансы бывает трудно. Но если следовать всем инструкциям армирования ленточного фундамента, просмотреть видео по теме, справиться с этим своими руками, все-таки, возможно. Один из важных этапов строительства — расчет основания.
Ленточное основание представляет собой бетонную ленту, которая проходит по всему периметру будущей постройки. Оно чаще всего используется в дачном строительстве, так как позволяет в короткий срок возвести фундамент на любом типе грунта. Такой тип фундамента является универсальным.
Ленточное основание может использоваться:
- для зданий из бетона кирпича и камня;
- для построек с тяжелым перекрытием (сборных железобетонных или монолитных, металлических);
- если участок состоит из разного типа грунта (например, одна часть — песок, а другая – пучинистые суглинки);
- если запланирован в здании цокольный этаж или подвальное помещение.
Ленточные фундаменты популярны среди частных домостроителей в силу своей технологической простоты исполнения
Ленточные фундаменты подразделяются на: сборные, монолитные, бутовые .
На этапе планирования необходимо правильно выбрать необходимые элементы для армировки и их количество. Поэтому рекомендуется составить подробный чертеж будущего фундамента с выбранной схемой . Если допустить ошибку на этапе проектирования (сэкономив строительный материал, неправильно спроектировав конструкцию, выполнив неточно чертеж), это может привести впоследствии к отрицательным последствиям.
Чаще всего сталкиваются с такими проблемами, возникающими из-за неправильно выполненного чертежа:
- перекос;
- недостаточное количество материала;
- деформации разного рода;
- неравномерные осадки;
- появление трещин и т.д.
Расчет количества элементов, правильно выполненный чертеж и следование ему на всех этапах позволит возвести прочную и долговечную конструкцию. Для того, чтобы выполнить расчет количества арматуры ленточного фундамента проще всего воспользоваться онлайн калькулятором или специальной программой.
Глубина заложения
Для того, чтобы такое основание долго функционировало, необходимо заложить его на правильную глубину . Для этого необходимо изучить тип грунта и расстояние, на которое он замерзает.
Различают мелкозаглубленный и заглубленный тип основания. Первый тип используется для строительства на пучинистых и слабопучинистых грунтах. Это наиболее распространенный вариант, применяемый в дачном строительстве. Затраты на его возведения составляют всего 15-18% от общей стоимости постройки.
В свою очередь заглубленный фундамент отличается устойчивостью и прочностью. Он подходит и для двухэтажных строений. Соответственно, это более затратный вариант. Глубина заложения заглубленного основания рассчитывается по формуле глубина замерзания плюс 10-20 см . Конечно, чем больше этажей, тем глубже требуется делать фундамент. Это зависит и от типа грунта. Если почва хорошая, глубину можно сократить. Для легкого одноэтажного дома чаще используют мелкозаглубленное основание . Глубина заложения фундамента для двухуровневого дома из пеноблоков достигает 50 см.
Фундамент, заложенный выше глубины промерзания грунта будет зимой выталкиваться из грунта, что может привести к его разрушению
Схема армирования ленточного фундамента
Армирование ленточного фундамента-это ответственный этап, от которого зависит срок эксплуатации постройки. Армирование мелкозаглубленного и заглубленного фундаментов незначительно отличаются . В первом случае, укреплять основание значительно проще. К тому же, можно запланировать небольшой подвал. Он подходит для постройки основы для большей части деревянных зданий: дачи, бани, сельскохозяйственных построек.
Заглубленный тип фундамента закладывают под дома из камня с едиными бетонными перекрытиями или в здания, в которых планируется несколько этажей и подвалы. Конечно, в этом случае, потребуются большие финансовые вложения.
Потому как фундамент испытывает значительные нагрузки в процессе эксплуатации, необходимо армировать и верхние и нижние части. А если его высота превышает 150 мм, надо устанавить еще стальные стержни в поперечном и вертикальном направлениях. Усилить фундамент необходимо горячекатаной арматурой, диаметр которой составляет от 6 до 8 мм.
Рабочая арматура должна быть диаметром от 10 до 20 мм, а вспомогательная- от 6 до 10 мм . Пруты арматуры накладывают внахлест, для того, чтобы предотвратить наслаивание. Соединяют поперечные стержни с продольными специальными хомутами. Продольную арматуру следует расположить внутри сборного каркаса. После установки стержней, их необходимо связать. Это делается для того, чтобы в будущем на фундаменте не образовывались трещины и сколы.
Распределение арматуры выполняется в соответствии со строительными нормами СНиП 52-01-2003 . В данном положении указывается, что дистанция между вертикально расположенными прутами рассчитывается, исходя из наполнителя бетона и способа его укладки. Правило, регулируемое в СНиП 52-01-2003, указывает нормы укладки продольных прутов: расстояние между ними не должно быть больше 40 см.
Способы крепления частей арматуры
Существуют два способа соединения прутов: сварка и вязка. В индивидуальном строительстве чаще всего применяется вязка проволокой, в массовом производстве — сварка. Вязку предпочтительнее использовать и еще потому, что места крепления арматуры сваркой подвергаются коррозии, теряя прочность и надежность сцепления. Сварка арматуры допустима, если на прутке стоит маркировка буквой «С».
Основные принципы армирования фундамента
Вначале вбивают небольшие по диаметру стержни с шагом 50-80 см. Высота их должна быть не больше высоты опалубки. На дно траншеи укладывают кирпич, который будет опорой для нижнего яруса арматуры. Затем закрепляют металлический стержень на определенной высоте от почвы.
Необходимо, чтобы каркас находился на расстоянии 5 см от каждой стороны траншеи
. Именно в этом случае, арматура будет полностью погружаться в бетон. Для того, чтобы опоры были еще прочнее, выполняют установку песчаной подушки.
Защитный слой бетона для арматуры предполагает предохранение ее от коррозии
Технологическая последовательность следующая:
- на дно ямы насыпают песок высотой не менее10- 20 см;
- тщательно утрамбовывают;
- поливают водой.
Когда песок высохнет, обычно на это уходит 2-3 дня, на подушку укладывают геотекстиль.
В зависимости от типа грунта и высоты будущей постройки, величина песчаной подушки может увеличиваться. В некоторых случаях, размер песчаной подушки достигает и до 80 см .
Основные правила армирования монолитного фундамента
Для армирования монолитного фундамента потребуется от 2 до 4 прутов в нижнем в поясе и верхнем поясах. Они складываются в конструкцию, напоминающую ступеньки, и армируют специальной стержневой сеткой.
Арматурные пруты должны быть диаметром 10-12 мм. От этого зависит впоследствии, каким способом они будут скрепляться – сваркой или вязкой. Чтобы придать конструкции монолитность, стержни укладывают в двух направлениях и располагают ниже несущих перекрытий или колонн.
Армирующие элементы устанавливают после выполнения опалубка и соединяют меду собой проволокой. Затем на них сверху укладывают сетку. Необходимо учесть, что конструкция вместе с сеткой должна находиться от грунта на расстоянии не менее 7 см.
Армирование подошвы ленточного фундамента проводят при помощи сетки, которая укладывается ниже подушки. Размеры ячеек каркаса должны быть 20…30 см . Причем, лучше использовать целые пруты, которые не имеют никаких соединений.
Особенности армирования стеклопластиком
Армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой мало чем отличается от металлической. Основная разница заключается в том, что в этом случае проще армировать углы. Срок эксплуатации этой арматуры намного дольше, чем стальной . К тому же, не возникает никаких проблем с появлением коррозии. Вес прутов также намного меньше, поэтому все работы можно выполнить быстрее.
Особенности устройства опалубки
В процессе сборки опалубки необходимо следить за тем, чтобы арматурные стержни не прикасалась к земле, т.к. это ускорит появление коррозии. Слой бетонного раствора, который защищает армирование, должен составлять не менее 5-8 см .
Один из важных этапов — это армирование углов фундамента, т.к. на нее будет оказываться больше всего давление. Если армирующие работы будут неправильно выполнены, то вся постройка потеряет устойчивость, а пруты арматуры не смогут справиться с давлением.
Вариантов устройства опалубки немало, но для частников самый простой способ- короба из деревянных щитов
Углы выполняются из прутов класса A3. Одна сторона должна заходить на другую, приблизительно, на 50-70 см . Арматурные стержни, которые находятся внутри углов, должны соприкасаться с наружными частями арматуры.
Так же выполняют и армировку декоративных части основания (эркер) и Т-образных элементов примыкания элементов. Эти уязвимые места укрепляют дополнительными креплениями П-образной или Г-образной формы.
Подробнее о том, как армировать ленточный фундамент своими руками можно посмотреть в видео:
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
На фундамент все время оказываются различные воздействия: движение грунта, вес дома, изморозь. Такие действия приводят к деформации и разрушению основания, а если оно портится, то и сама баня простоит недолго. Чтобы постройка служила много лет, важно, чтобы был сделан правильно. Одним из этапов монтажа основания является армирование. Рассмотрим подробнее, что собой представляет армирование, зачем оно нужно, и как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента.
Армирование ленточного фундамента: что это и зачем нужно?
Армирование фундамента - это метод увеличения несущей способности конструкции путем монтажа каркаса. При строительстве бани нужно учитывать все требования, которым должен отвечать фундамент, указанные в СНиП. Армирование ленточного фундамента необходимо, чтобы увеличить срок служба основания и всего строения в целом.
Основа ленточного фундамента - это бетон. Как известно, такой материал является непластичным, т. е. в момент растяжения он может легко треснуть. Металлический каркас отличается более высокой устойчивостью и надежностью, при армировании он берет часть нагрузки на себя, тем самым предотвращая растяжение и снижая риск разрушения фундамента, вязка арматуры под ленточный фундамент нужна обязательно.
Из какого материала лучше делать арматурный каркас для ленточного фундамента?
Прогресс не стоит на месте, постоянно появляются новые строительные материалы. Если раньше вязка арматуры была строго из металла, то сегодня можно увидеть пластиковую арматуру, варианты из стекловолокна и композитные детали. Так чем вязать арматуру лучше всего? Давайте рассмотрим материалы подробнее.
Несмотря на появление новых и более современных материалов, популярной остается именно металлическая арматура, проверенная временем. Срок ее службы составляет около 50 лет. Арматура отличается высоким весом, прочностью и надежностью. К ее главному недостатку можно отнести то, что она под воздействием влаги начинает ржаветь.
Чтобы сделать вязку арматуры для фундамента подойдет горячекатаная строительная арматура периодического профиля, механически упрочненная или термически обработанная.
При выборе арматуры нужно учитывать значение предела текучести. Для монтажа продольных рядов, несущих основную нагрузку, подойдут прутья класса А400 (АIII), допустимо использовать материалы и более высокого класса. Но учтите, что они будут стоить дороже.
Важно, чтобы профиль был ребристый, т. к. он лучше сцепляется с бетоном и равномерно передает нагрузку.
Для перемычек подойдет гладкая арматура класса А1, это поможет уменьшить стоимость фундамента, при этом он будет иметь достаточную прочность.
Для ленточного фундамента подойдет арматура диаметром 6-12 мм.
Если сторона ленты менее 3 м, то допустимо для горизонтальных хомутов использовать прутья не менее 10 мм, если более 3 м - то не менее 12 мм. Для вертикальных хомутов при высоте фундамента менее 80 см подойдет арматура диаметром от 6 мм, более 80 см - от 8 мм.
Арматура из стеклопластика в 2 раза прочнее и в 9 раз легче металлической. Важным преимуществом этого материала является и то, что он, в отличие от металла, не подвержен коррозии. Арматура из стеклопластика имеет срок эксплуатации около 70 лет. При этом ее цена дешевле, чем на металлический вариант.
Выбирать материал для армирования нужно внимательно. Если арматура будет некачественной, то на фундаменте могут появиться трещины, которые постепенно будут расширяться, и в итоге строение прослужит вам значительно меньше, чем могло бы.
Вязку каркаса из арматуры можно сделать самостоятельно или купить готовую арматурную сетку. Второй вариант будет дороже, зато вопрос о том, как вязать арматурный каркас, не будет вас беспокоить, т. к. эти заботы берут на себя специалисты. Кроме того, преимуществом готовой сетки является то, что прутья прочно соединены друг с другом в заводских условиях. Это гарантирует, что каркас со временем не распадется, как это может быть с самодельным. Кроме того, в этом случае делать армирование фундамента будет проще: нужно лишь положить каркас в два параллельных слоя.
Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками?
Прочная и правильно связанная между собой арматура отлично сохраняет форму при заливке бетона для фундамента. Но чтобы конструкция получилась качественной и надежной, нужно знать, как правильно вязать арматуру для фундамента, и правильно подобрать материалы.
По правилам любая арматуру нужно защищать от внешних факторов, для этого ее заливают бетоном. Причем необходимо, чтобы верхняя часть каркаса утопала в бетоне на 5 см, а нижняя - на 7 см.
Если вы хотите знать, как правильно армировать фундамент, то не забудьте изучить СНиП, где все подробно описано. В частности, в соответствии со СНиПом, общая площадь каркаса должна быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.
Зоны растяжения могут появиться и в верхней, и в нижней части фундамента, поэтому армирование следует делать с двух сторон.
Если вы делаете мелкозаглубленный фундамент, то шаг между горизонтальными прутьями при армировании должен быть равен 30 см.
Схема армирования ленточного фундамента
Сначала проводятся подготовительные работы по очистке территории. Далее нужно подготовить траншею.
Схема вязки арматуры для ленточного фундамента начинается с установки опалубки.
Армирование фундамента своими руками осуществляется по следующей схеме:
- Вбиваются металлические прутья на величину, равную глубине основания, на расстоянии до опалубки 5 см. Между прутьями нужно оставить 40-60 см.
- На дно устанавливаются подставки, на них кладутся 2-3 нитки нижнего ряда арматуры. В качестве подставок используются разные материалы, к примеру, подойдут кирпичи или камни. Благодаря им арматура располагается выше, и после заливки бетона она будет защищена со всех сторон.
- Ряды арматуры крепятся к перпендикулярно установленным штырям перемычками.
- Места соединений укрепляются путем сварки или связкой с проволокой.
После того, как вы сделали арматурный каркас, необходимо подготовить отверстия для вентиляции и залить бетон.
Схемы армировки фундамента могут быть разными. При выборе нужно учитывать размер фундамента, его несущую способность и личные предпочтения.
Оптимальным вариантом считается фундамент с каркасом квадратной или прямоугольной формы, т. к. в этом случае получается прочный каркас.
Как правильно армировать ленточный фундамент? Можно вязать конструкцию в траншее, как было описано выше, или сначала подготовить арматурный каркас, а потом опускать его в траншею. Разница этих схем вязки арматуры для фундамента в том, что во втором случае все можно сделать самостоятельно, если же монтировать каркас сразу в траншее, то понадобится помощь еще одного человека.
Как армировать ленточный фундамент? Делать связку или сварку?
Горизонтальные и вертикальные прутья должны образовывать единую конструкцию. Соединить их можно двумя способами: связкой или сваркой.
Недостатком сварки является то, что подобная процедура ухудшает физические свойства металла, он становится более хрупким, поэтому этот метод используется редко.
Если вы все-таки решили крепить прутья с помощью сварки, то старайтесь уменьшить количество швов.
Другой вариант - связка. Для нее нужна мягкая и тонкая проволока диаметром 0,5 мм и длиной около 30 см. Ее следует сложить пополам и наложить на место соединения прутьев, в полученную петлю продеть крючок. Далее прокрутить его, чтобы получился узел.
Не нужно слишком сильно закручивать проволоку, она может порваться!
Как вязать арматуру? Способы
Вязка арматуры для фундамента может осуществляться ручным способом или с помощью инструментов. Если вы не профессиональный строитель, и возводите баню для себя, то покупать специальные инструменты нет необходимости - это будет лишней тратой времени. Отлично справиться с работами можно и вручную.
Способы вязки арматуры:
- Вязка проволокой.
Это самый простой способ, не требующий специальных навыков. Нужно взять проволоку диаметром 12 мм, нарезать на куски длиной 1,8-2 м, согнуть пополам. Далее проволокой нужно скрепить элементы таким образом, чтобы остались свободные концы длиной 0,3-0,5 м. После необходимо одной рукой держать свободные концы, а другой заводить крючок в петлю вращательными движениями и обеими руками скрутить проволоку.
- Вязка арматурными скрепками.
Скрепки можно приобрести в магазине. Такой вариант крепления подходит для труднодоступных мест. Для вязки арматуры под ленточный фундамент нужно зафиксировать скрепку по диаметру на одном стержне, а другим концом прижимать соседнюю арматуру. Преимуществом такого крепления является то, что процесс армирования осуществляется быстрее, чем другими способами.
- Вязка внахлест.
Данный способ актуален в случае вязки арматуры в местах соединения стенок фундамента и для удлинения арматурного каркаса. Длина нахлеста должна быть примерно около 30 диаметров арматуры. Причем арматура должна быть установлена так, чтобы не касаться опалубки. Это необходимо, чтобы защитить ее от воздействий влаги, высоких и низких температур.
Все эти способы объединяет то, что первую петлю нужно накидывать вдоль спиральных канавок, чтобы крепление лучше держалось.
Армирование углов ленточного фундамента
На угол железобетонного фундамента оказывается более сильное давление, по сравнению со стенами, он является самым уязвимым местом во всей конструкции. Если армирование углов стен сделано неправильно, то это приведет к трещинам, из-за чего фундамент быстро разрушится.
Некоторые считают, что достаточно уложить прутья под прямым углом, но подобное мнение ошибочно. Такая конструкция не позволяет сделать единую жесткую раму, поэтому основание прослужит недолго.
Как армировать фундамент в углах? Лучше всего использовать гнутые прутья Г- или П-образной формы. Они усиливают стыки в углах фундамента. Также необходимо уменьшить шаг для связывания прутьев в 2 раза. Эффективным вариантом является загибание углов и их соединение внахлест с помощью хомутов на расстоянии 7 см от угла.
Г-образные прутья - это самый надежный вариант соединения углов фундамента. Их нужно выкладывать так, чтобы один конец прута выходил в сторону одной стены, а второй - другой. Г-образные прутья обеспечивают монолитность и высокую прочность фундамента.
Как вязать арматуру для фундамента? Особенности вязки углов смотрите в этом видео:
Человечество за все время своего существования накопило огромный опыт строительства. Основой, базой любой постройки является прочный и надежный фундамент. На сегодня самый распространенный вид фундамента – ленточный, ведь именно эта конструкция позволяет равномерно распределить вес строений на грунт, что в свою очередь влияет на процесс усадки дома. А армирование ленточного фундамента – способ сделать основу строения прочнее и надежнее.
Сталь и бетон – основные несущие строительные материалы. Свойства материалов различаются между собой. Сравнительная таблица свойств некоторых материалов:
Как видим, сталь намного прочнее и надежнее бетона, но в то же время бетон в 80 раз дешевле стали. Поэтому появился композитный материал железобетон. Так как бетон неплохо работает на сжатие, то расположение стали в железобетонных конструкциях — в местах, подверженных растяжению и изгибу.
Многие считают, что основание работает только на сжатие и армирование ленточного фундамента – выброшенные на ветер деньги. Это правильно, если фундамент расположить на скальных грунтах. Но в большинстве случаев грунт не представляет собой прочный монолит. Существует множество факторов, заставляющих работать основание на изгиб:
- Неоднородность грунта. Разная плотность слоев приводит к неравномерной усадке.
- Размыв почвы атмосферными осадками или подземными водами.
- Подвижность поверхностных слоев почвы.
- Морозное пучение. Близкое расположение грунтовых вод и отрицательная температура заставляет глинистые грунты увеличиваться в размерах на 10-15 % (вспучиваться). В этом случае основание начинает выдавливать фундамент вверх.
В итоге в бетонных конструкциях возникает напряжение, разрушающее материал. Трещины и усадка фундамента приводят к образованию трещин в стенах дома, что портит внешний вид строения или к его обрушению. Иначе говоря, экономить на армировании фундамента себе дороже, ведь ремонт и восстановление дома требуют ощутимых денежных затрат.
Технология армирования представляет собой процесс создания пространственного арматурного каркаса. Он состоит из следующих элементов:
- продольная арматура;
- поперечная;
- вертикальная;
- усиливающие хомуты;
- вязальная проволока.
Продольная арматура укладывается вдоль длинной стороны фундамента, и длина прута обычно достигает 6 или 12 м. Именно она сопротивляется растяжению. Продольное армирование выполняется по верхнему и нижнему краю железобетонной конструкции.
Схема укладки зависит от расчета требуемой площади поперечного сечения арматуры. Такой расчет требует внимательного учета всех нагрузок на фундамент, включая климатические от снега и ветра, а также собственный вес фундамента. Учитывается несущая способность грунта по геологическим исследованиям (геологическому разрезу). В ГОСТ 5781-82 таблица 1 содержит площадь поперечного сечения для каждого диаметра стержня, остается решить, сколько стержней расположить по верхней и нижней стороне фундамента.
Однако, для тех, кто решил строить дом своими руками, можно обойтись без расчетов, воспользовавшись рекомендациями п.10 и раздела 5 Пособия «По проектированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры». В них указано, что минимальная площадь поперечного сечения арматуры равна Аs=µ*b*ho, где:
Аs — площадь поперечного сечения арматуры;
µ= 0,1 % — процентное соотношение для изгибаемых конструкций;
b –ширина сечения ленточного фундамента;
ho – высота рабочей зоны сечения (равняется половине величины высоты сечения фундамента).
Диаметр верхних стержней может равняться диаметру нижних или принят меньшего размера. Максимальное расстояние между осями продольных стержней (шаг) рекомендуется принимать не более 1,5h или не более 400 мм в балках и плитах, где h > 150 мм – высота поперечного сечения фундамента (п. 10.3.8 СП и п. 5.13 Пособия). Только в этом случае обеспечивается эффективная работа бетона и арматуры, ограничение ширины раскрытия трещин между продольными стержнями.
Минимальный шаг стержней (расстояние между осями) ограничено из соображений удобства укладки и уплотнения бетонной смеси и равняется:
- d + 25 мм – для нижнего арматурного ряда;
- d + 30 мм – для верхнего.
Рассмотрим пример:
Необходимо выполнить армирование ленточного фундамента шириной 400 мм, высотой 600 мм. Нужно рассчитать, сколько потребуется стержней и подобрать диаметр. Минимальная площадь сечения арматуры равна: Аs=40х30х0,1%=1,2 см². Расстояние между прутами 1,5х600=900 мм, следовательно, примем не более 400 мм. То есть по ширине сечения устанавливаются 2 прута. Подбираем диаметр арматуры по ГОСТ 5781-82 таблица 1: два стержня Ø 8 мм имеют площадь Аs=2х0,503= 1,006 см², что меньше требуемой 1,2 см². Рассмотрим следующий диаметр Ø 10 мм. Аs=2х0,785=1,57 см². В итоге схема укладки стержней выглядит следующим образом: верхнюю и нижнюю арматуру принять равную Ø 10 мм и уложить в два ряда.
Многие строители сегодня для подбора диаметра стержней используют следующие правила: диаметр должен быть не менее 10 мм, если сторона фундамента менее или равна 3 м, и 12 мм – для стороны более 3м (см. Пособие «Армирование элементов монолитных ж/б зданий» Приложение 1). Однако, правила пособия разработаны для проектирования монолитных ж/б конструкций многоэтажных домов с учетом аварийных нагрузок и прогрессирующего обрушения. Разумеется, запас прочности не повредит, но речь о разумном расходе арматуры уже не идет.
При устройстве армирования не следует забывать про защитный бетонный слой – расстояние между боковой поверхностью ленточного фундамента и стержнем арматуры. Защитный слой необходим по нескольким причинам: он предохраняет сталь от агрессивного воздействия воздуха и грунтовых вод. Кроме того, для нормальной работы железобетона арматура должна находиться внутри бетона. Минимальная величина слоя зависит от условий эксплуатации конструкции и для конструкций, расположенных в грунтах, фундаментов с устройством бетонной подготовки равняется 40 мм и не менее диаметра рабочей арматуры (Таблица 10.1 СП и таблица 5.1 Пособия).
Подробнее про расчет арматуры .
Поперечное конструктивное армирование
Под конструктивной поперечной арматурой подразумевают горизонтальные и вертикальные стержни, которые:
- Поддерживают продольную арматуру в проектном рабочем положении.
- Препятствуют развитию трещин.
- Воспринимают неучтенную нагрузку, например, боковое выпучивание фундамента.
Диаметр поперечной арматуры в вязанных изгибаемых каркасах принимается не менее 6 мм. В Приложении 1 Пособия «Армирование элементов монолитных ж/б зданий» поперечную арматуру рекомендуют выполнять в виде замкнутого хомута с диаметром стрежней не менее 8 мм.
Приспособление для гибки хомутов арматуры.
Расстояние между стержнями (шаг) принимается не более величины удвоенной ширины поперечного сечения и не менее 600 мм. Что касается защитного слоя, то минимальное расстояние между стержнем и бетонным краем на 5 мм меньше, чем минимальный размер слоя для продольной рабочей арматуры, то есть равно 35 мм.
Используемые материалы
Материалы для армирования принимаются в соответствии с ГОСТ 5781-82. Арматура изготавливается из низколегированной и углеродистой стали в соответствии с ГОСТ 380-2015. Поверхность стержней может быть гладкой или периодического профиля. В зависимости от свойств материал подразделяется на следующие классы:
- А 240 (А-I);
- А 300 (А-II);
- A 400 (A-III);
- A 600 (A-IV);
- A 800 (A-V);
- A 1000 (A-VI).
Для фундамента нужна арматура с серповидным профилем.
Числовой код отражает предел текучести, например, 240 соответствует 235 Н/мм². Среди них только А 240 (А-I) изготавливается гладкого профиля. В сортаменте изделия ограничены диаметром от 6 до 40 мм.
Каркасы могут быть сварными или связанными. Для связывания и армирования применяется проволока из низкоуглеродистой стали ГОСТ 6727-80 круглая (марка В-I) или ребристая (марка Вр-I), диаметром 3,0; 4,0.
Совет: Оптимальным решением для фундамента будет арматура марки A400 (AIII), использование более высоких марок не оправдано, т.к. без предварительного напряжения ее прочностной потенциал не будет использоваться на 100%.
Хочется отметить, что в последние годы в строительной отрасли появилась композитная арматура из стеклопластика. Материал прочный и легкий. У материала множество преимуществ: легкая технология монтажа, обладает высокими антикоррозионными свойствами.
Фото композитной арматуры.
Однако, и недостатки у материала тоже имеются. Он обладает самозатухающими характеристиками при горении, но при температуре 200 °С теряет свои свойства. К тому же плохо гнется, что затрудняет использование гнутых элементов. Многие профессиональные строители отказывались работать с этим материалом из-за отсутствия практического опыта (зарубежный опыт не учитывался) и рекомендаций по расчету.
Но с июля 2015 года в СП 63.13330.2012 появилось Приложение Л с правилами по конструированию и расчету конструкций.
Правила армирования углов и примыканий
Часто на строительной площадке армирование приходится выполнять из остатков, поэтому стержни стыкуются внахлест, свариваются или используются специальные стыковые соединения. При стыковке внахлест концы из арматуры гладкого профиля загибают в виде лапок, крюков и петель, а концы с периодическим профилем можно не загибать. Расстояние между стыкуемыми стержнями может быть от нуля до 4 диаметров арматуры. Длина стыка рассчитывается согласно пособию по проектированию, но не может быть менее 15 диаметров стержней или 200 мм.
Стыковые сварные соединения выполняют с помощью скоб-накладок, а в механических стыках используются резьбовые и обжимные муфты.
Важно! Правила запрещают выполнять армирование углов простым нахлестом, так как в этом случае угол не будет целостным и неподвижным.
Угловые и Т-образные примыкания каркасов производятся тремя способами: лапками, дополнительными изогнутыми хомутами Г и П формы.
Фото как правильно армировать угол.
Более подробно об армировании углов .
Вязание арматуры
Казалось бы, сварные каркасы использовать быстрее и удобнее. Тем не менее, строители предпочитают вязать пространственные каркасы. И этому есть свои причины:
- Сварка снижает качество металла.
- Осадка грунта при производстве фундаментов провоцирует дополнительные напряжения на стыках. Сварочные соединения не всегда справляются с нагрузками и разрушаются. Связанные детали не меняют положение в пространстве, но обладают определенной подвижностью.
Загрузка...