48 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструктивное армирование фундаментов

Армирование ленточного фундамента — основные принципы

Вариантов армирования ленточного фундамента много, и начинающему разбираться в этом вопросе легко запутаться в этом разнообразии. В этой статье мы разберем принципы армирования ленточных фундаментов при различных условиях – от простого к сложному.

1) Самый простой и, можно сказать, идеальный случай – это заглубленный на глубину промерзания грунта, незначительно и равномерно нагруженный ленточный фундамент (чаще всего, один этаж) и хорошие грунтовые условия (грунты со значительной несущей способностью и без неблагоприятных факторов вроде склонности к пучению, просадочности, наличия карстов, присутствие сейсмики и т.п.). В таких случаях по результатам расчета получается фундамент с неширокой подошвой, а часто и ширины стены фундамента достаточно.

Армирование такого фундамента конструктивно. Оно выполняет страховочную функцию – если в ходе эксплуатации дома возникнут непредвиденные негативные факторы (подтопление при прорыве водопровода с замачиванием части грунта под домом и т.п.), то армированный фундамент легче выдержит деформации грунта и вероятно предотвратит возникновение трещин в доме. Такое армирование представляет собой сетку в самой нижней зоне фундамента. Рабочей арматурой в этой сетке служат продольные (длинные) стержни, обычно это диаметр от 8 до 12 мм, арматура может быть и периодического профиля (А-III, А400С), и гладкая (A-I, А240С). Поперечные коротыши служат для связи рабочей арматуры в единую сетку, в основном используют либо арматуру того же диаметра, что и рабочая, либо гладкую шестерку-восьмерку с шагом 300-400 мм. Взаимное положение арматуры в данном случае не существенно. Защитный слой бетона до поверхности нижней арматуры фундамента – 35 мм (при наличии подготовки из тощего бетона толщиной 100 мм) или 70 мм (без подготовки) – для любых фундаментов.

Также возможна в таком фундаменте установка вертикальных противоусадочных сеток в стенках – здесь применяется сварная или вязаная арматура или арматурная проволока малых диаметров с шагом стержней не более 200 мм. На противоусадочных сетках хотелось бы сделать особый акцент. Дело в том, что когда бетон набирает прочность, его поверхность имеет свойство растрескиваться – особенно без должного ухода (постоянное увлажнение, поддержание температурного режима и прочие мероприятия). А вертикальная стенка фундамента будет все время находиться под землей, причем под самой ее поверхностью. Даже если уровень грунтовых вод достаточно глубокий или подземные воды отсутствуют, всегда есть вероятность возникновения верховодки (линзы воды) под поверхностью грунта – либо это будет дождливый сезон, либо прорыв коммуникаций, но рано или поздно вода начнет свое разрушающее воздействие на фундамент. Первое, что применяют в строительстве, чтобы уберечь конструкцию от этого, – это гидроизоляция вертикальных поверхностей фундамента, соприкасающихся с грунтом. Видов гидроизоляций сейчас много, но опыт эксплуатации зданий показывает, что часто эта защита дает сбой – то ли материалы со временем разрушаются, то ли изначально выполнена была некачественно, но вода находит свои микропоры и начинает активно увлажнять фундамент, а затем и стены дома. И вот в таких случаях, когда вода уже прорвалась сквозь слой гидроизоляции, тем легче ей будет найти дальнейший путь, чем больше будет в фундаменте микротрещин. А наличие этих самых трещин, как мы уже говорили, зависит от того, было ли сделано противоусадочное армирование стен фундамента. То есть еще на стадии проектирования нужно все взвесить и выбрать степень надежности и долговечности конструкции, которую мы готовы обеспечить.

Вывод: первый тип фундамента армируется конструктивно либо не армируется вообще – по выбору того, кто оплачивает строительство и выбирает степень надежности строящегося дома.

2) Если нагрузка на фундамент побольше, или грунты послабее, но грунтовые условия по прежнему без неблагоприятных явлений, то по расчету может получиться фундамент с более широкой подошвой – когда размеры свесов подошвы фундамента превышают толщину подошвы более, чем в 1-1,5 раза. В таком случае фундамент также армируется сеткой внизу, продольная арматура используется такая же, как и в первом случае, а вот поперечная арматура берется уже по расчету. Дело в том, что снизу на подошву фундамента давит отпор грунта. И при больших свесах подошвы это давление способно разрушить подошву (как показано на рисунке), поэтому при расчете фундамента выполняется в том числе и расчет армирования подошвы фундамента.

Поперечная арматура устанавливается с шагом 200 мм (реже не желательно), а ее диаметр определяется расчетом. Положение поперечной арматуры в данном случае – под продольной (чем больше высота рабочей зоны бетона, тем лучше). Конструктивное армирование стенок противоусадочной арматурой – как и в первом случае.

3) Когда на сцену выходят неблагоприятные грунтовые условия (склонность к пучению, просадочность, наличие карстов и т.п.), т.е. любые условия, при которых возможны неравномерные просадки грунта под частью фундамента, а значит есть большой и плохо прогнозируемый риск возникновения трещин, мы должны предусмотреть максимум мероприятий, чтобы избежать разрушения конструкции.

При армировании ленточного фундамента главным мероприятием служит установка продольной арматуры – чем ее больше, тем больше вероятность, что она сработает при неравномерных осадках и помешает возникнуть трещинам. К сожалению, практически невозможно просчитать усилия в просевшем фундаменте, т.к. вариантов просадки грунта под домом – множество. И здесь уже идет в ход опыт проектировщика, а также готовность заказчика «похоронить» определенное количество металла в фундаменте для перестраховки. Обычно для армирования таких фундаментов применяют арматуру диаметром от 12 до 16 мм с шагом 200 мм. Уложить ее можно в трех местах: в нижней зоне подошвы, в верхней зоне подошвы и в верхней зоне стенки фундамента (имитация обвязочного пояса). Вся эта арматура работает, и выбор за проектировщиком – всю ли использовать, или ограничиться только одной-двумя зонами. Чем хуже грунтовые условия, тем важнее заармировать фундамент по максимуму. Если, например, грунты обладают незначительными просадочными свойствами, и фундамент рассчитан на напряжение под подошвой меньшее, чем начальное просадочное давление, то можно обойтись только усилением нижней сетки. Если же начальное просадочное давление не выдерживает критики (меньше 1,5 кг/см 2 ), есть риск замачивания грунтов или другие неблагоприятные факторы (например, котлован был вырыт заранее и грунт замок, что недопустимо), то нужно отнестись к предупреждающим мероприятиям серьезно и выполнить армирование фундамента по максимуму. Также следует поступить в случае неодинаковых нагрузок на фундамент при отсутствии деформационных швов.

Какой должна быть поперечная арматура в таком фундаменте? Нижняя поперечная – такой, как описывалось в пунктах 1 и 2 – если лента не широкая, то конструктивной; если широкая – то по расчету. Верхняя поперечная (если нет подвала или разницы в отметках грунта снаружи и внутри дома) – это конструктивная связующая арматура, можно использовать гладкую шестерку-восьмерку-десятку – что есть в наличии.

В верхней части стены арматуру можно поставить в виде балочки, как на рисунке, или в один слой – все зависит от того, насколько надежно нужно заармировать фундамент. Хомуты здесь играют лишь связующую роль и могут быть установлены из любой тонкой гладкой арматуры с шагом 300-400 мм – лишь бы продольная арматура лежала в нужном положении. Если же армируете в один ряд, то такую арматуру можно соединить гнутыми шпильками (коротышами из гладкой арматуры с крюками на краях, огибающими крайние продольные стержни).

4) Последний, несколько особенный вариант, — это фундамент под наружную стену в доме с подвалом. Его особенность в том, что нужно строго соблюдать принципы армирования, учитывая результаты расчета подошвы и стены фундамента. Пример расчета таких фундаментов можно посмотреть в статье «Расчет фундамента под наружную стену подвала»

. Отметим, что есть несколько типов фундаментов, и армирование стен подвалов у них будет разным.

Первый тип – это довольно протяженная стена без перпендикулярных стен, мешающих сдвигу подошвы фундамента под давлением грунта. Такой тип бывает двух вариантов:

— когда стена вверху зафиксирована от сдвига (например, на нее опирается перекрытие);

— когда стена вверху не зафиксирована от сдвига.

В таком фундаменте и стене вся продольная арматура (показана на рисунке синими кружочками) – конструктивная и служит лишь для связи рабочей арматуры в сетку. Обычно применяют гладкую или периодическую восьмерку-десятку, в зависимости от наличия.

Поперечная арматура в подошве – рабочая, как нижняя, так и верхняя (показана на рисунке розовым). Она может получиться разных диаметров, в любом случае ее берут из результатов расчета. Чем больше ширина подошвы фундамента, тем больше диаметр рабочей арматуры.

Вертикальная арматура в стене – разная, и зависит от того, зафиксирована ли стена вверху от сдвига – обратите на это внимание, это важно. Если стена зафиксирована, то у наружной грани стены, примыкающей к грунту, располагается конструктивная арматура (на рисунке синим); а у внутренней грани, со стороны подвала – вертикальная рабочая арматура (показана розовым, диаметр – по расчету). Если же стена не зафиксирована, то рабочая и конструктивная арматура меняются местами (это видно на рисунке: розовая – рабочая, синяя – конструктивная).

Второй тип – это фундамент, сдвигу подошвы которого препятствуют перпендикулярные стены (например, при высоте стены 3 м расстояние между перпендикулярными стенами – 3-4 м). В таком случае арматура в подошве остается такой же, как и для первого типа, а вот рабочей арматурой в стене становится горизонтальная арматура, расположенная со стороны подвала (показана на рисунке розовыми кружочками). Также рабочей арматурой будет вертикальная арматура в стенке: наружная для зафиксированной от сдвига вверху стены и внутренняя для не зафиксированной (на рисунке – розовым); но диаметр этой арматуры скорее всего будет меньшим, чем диаметр продольной рабочей. Вся конструктивная арматура на рисунке показана синим.

Если при армировании фундамента в доме с подвалом возникает дополнительная проблема в виде сложных инженерно-геологических условий, то продольную арматуру в подошве следует устанавливать согласно рекомендациям в пункте 3 данной статьи.

Конечно, во всем многообразии армирования сложно разобраться, но когда вы начнете делать расчет, все сразу встанет на свои места. Ведь армирование диктуют усилия в подошве и стенах, и эти усилия нам как раз и покажет расчет. Еще можно представить себе, как изогнется конструкция под действием нагрузок: в растянутой зоне точно нужно устанавливать рабочую арматуру – советую всегда пользоваться таким визуальным методом для самопроверки.

Как правильно сделать расчёт арматуры и армировать фундамент

Собственноручное производство железобетонного фундамента — наиболее ответственный из всех этапов строительства. Требуемая жёсткость и прочность обеспечивается закладной арматурой, поэтому сегодня мы устраним пробелы в понимании функций армирования и поясним методологию расчёта арматуры для фундамента.

Как работает фундаментное армирование

Бетон обладает превосходной прочностью на сжатие. Это означает, что если бетонный брусок поместить под пресс, он начнёт разрушаться только под очень высоким давлением.

Реалии эксплуатации ЖБИ таковы, что нельзя точно предусмотреть, какие силы будут действовать в отдельно взятой точке массива. Всё потому, что конфигурация бетонного изделия значит не так много, как физико-механические характеристики основы, на которой это изделие установлено. А они почти всегда непредсказуемы.

Нагрузка в бетоне распределяется неравномерно. Максимальное напряжение приходится на точку опоры, при этом всегда действует правило рычага — сила возрастает пропорционально плечу воздействия. Если подвесить бетонную балку за оба края, воздействие на центр будет напрямую зависеть от длины балки.

Схема работы балки на изгиб: a — бетонная балка; б — железобетонная балка; 1 — арматура

Также интересен характер и направление деформаций в разных точках. При изгибе одна сторона будет сжиматься, но это, как мы выяснили, не сулит больших неприятностей. Гораздо хуже, что с обратной стороны изделия бетон будет растягиваться, что при невысоких показателях упругости выльется в трещину и слом.

Главная задача арматуры — не позволить бетону растягиваться. Это достигается за счёт сил трения, которые передают нагрузку от бетонного слоя закладным элементам, имеющим модуль упругости гораздо выше, чем у бетона. И, конечно, арматура должна быть распределена максимально равномерно, чтобы каждый отдельный участок конструкции не имел слабых мест с плохой перевязкой. Иначе армирование теряет всякий смысл.

Чем укрепляют фундамент

Существует два типа арматуры. Рабочая арматура выполняет непосредственную функцию армирования — принимает на себя нагрузку в приложенной плоскости. Конструктивная арматура служит для упорядочивания линий рабочего армирования в слое бетона и получения дополнительных связей, если это необходимо.

В качестве рабочей арматуры традиционно используется горячекатаные стержни периодического или гладкого профиля по ГОСТ 5781–82. Стальная арматура может быть свариваемой и несвариваемой, в зависимости от термомеханического укрепления и области использования.

Для фундамента в качестве рабочего армирования целесообразно применять именно периодический профиль, который обладает наивысшим показателем сцепления с окружающей массой. Вспомогательное армирование, напротив, выполняется гладкими стержнями, хотя это не категоричное правило.

Важен и материал, марка стали определяет класс арматуры. Наиболее востребованы для частного застройщика классы А400–А600: они наиболее широко распространены на строительных базах и не требуют специальных средств стыковки: весь каркас собирается вязкой. Всё чаще применяют композитную арматуру (ГОСТ 31938) из пластика, укреплённого углеродным и стекловолокном. Такая арматура значительно легче стальной и абсолютно не подвержена коррозии, а вот насколько это важно в рамках конкретного проекта — решать только вам.

Основные параметры армирования

В каждом конкретном расчёте есть ряд ключевых значений, описанных в пособии к СНиП 2.03.01:

  1. Плотность закладки арматуры (коэффициент армирования). Определяется по поперечному срезу изделия как отношение суммы сечений арматурных стержней к сечению бетонной массы. Установленный нормами минимум — 0,05%, хотя коэффициент может увеличиваться по мере роста отношения длины сегмента к его высоте вплоть до 0,25%.
  2. Толщина стержней. При длине сегмента свыше 3-х метров используется арматура диаметром не менее 12 мм, более 6-ти метров — свыше 14 мм, а при протяжённости от 10-ти метров — 16 мм и более.
  3. Распределение армирования. Если фундамент имеет глубину около метра, то какую грань укреплять от растяжения: верхнюю или нижнюю? Что лучше — малое количество толстых стержней или много линий тонкой арматуры? На практике часто всю рабочую арматуру помещают у одной грани, разбивая на как можно большее число прутьев, не мешающих заливке бетона. Затем такой же пояс дублируется у противоположной грани.
  4. Коэффициент надёжности (переармирование) — прямо вытекающее из предыдущего пункта понятие. Прочность фундамента может быть намеренно завышена в 2 или 3 раза на случай непредвиденных изменений в геоморфологии региона или при отсутствии на момент строительства завершённого проекта.

Последнее должно относиться к разряду исключений, но на практике так строится чуть ли не половина объектов ИЖС. Проблема в том, что без исчерпывающих проектных данных вы не имеете возможности точно установить вес здания, определить по нему достаточную площадь и глубину залегания, соответствующие опорной способности грунта, затем по нормативным пропорциям рассчитать линейные характеристики фундамента, а из них вывести оптимальные методы укрепления его структуры, адекватные расчётной нагрузке.

Конфигурация арматуры для НЗЛФ, ленты и плиты

Ленточные фундаменты, залегающие выше глубины промерзания, армируются каркасом прямоугольной формы. Между внешними рёбрами может располагаться неограниченное количество линий армирования, между которыми обязательно соблюдается нормативный просвет. Как правило, такие каркасы состоят из отдельно связанных модулей, длина которых удобна для транспортировки и установки. Конструктивная арматура здесь представлена П-образными или замкнутыми хомутами, опоясывающими прутья рабочего армирования каждые 0,6–1,1 метра.

Армирование прямого участка ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — конструктивная арматура (хомуты)

Заглубленные фундаменты укрепляются как и лента — каркасом. Линии армирования, как упоминалось, дублированы и сосредоточены у верхней и нижней граней. Дополнительно могут закладываться промежуточные линии, компенсирующие силы давления и пучения грунта, если того требует проект. Между собой армирование соединяется вертикальными прутьями. Это армирование выглядит как конструктивное, но оно же выполняет функцию рабочего, в значительной степени препятствуя скручивающим и боковым давящим деформациям.

Плита армируется наиболее просто: две арматурные сетки, каждая может состоять из нескольких слоёв. Разносятся сетки к верхней и нижней плоскости в соответствии с нормативным защитным слоём. Параметры арматурных сеток — табличные, прут и ячейка рассчитываются в зависимости от габаритов плиты. Что касается рёбер жёсткости под плитой, они формируются как и каркасы МЗЛФ, а затем скрепляются с сеткой плиты вертикальными прутьями конструктивной арматуры.

Вязка, установка и контроль

С линейными участками все просто, но ведь фундамент имеет повороты и пересечения. На них линии сходящихся каркасов соединяются гнутыми закладными элементами из арматуры того же сечения. Края устанавливаются с нахлёстом от 40 до почти 100 номинальных диаметров. Довольно распространена практика укрепления углов фундамента арматурными сетками 12х150х150 мм, особенно на слабых грунтах и в сейсмоопасных регионах.

Армирование примыканий и углов ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — поперечная арматура; 3 — вертикальная арматура; 4 — Г-образные хомуты

Мы уже описывали преимущества вязки арматуры перед сваркой и настоятельно рекомендуем использовать только этот метод, если речь не идёт о фундаментах специального назначения.

Каждый последующий сегмент каркаса устанавливается на дистанционных подкладках или кольцах, которые препятствуют нарушению защитных слоёв. Прутья на торцах связываются с нормативным перехлёстом, по 2–3 проволочных хомутах на каждом стыке.

В итоге армирующий каркас должен быть сформирован таким образом, чтобы по нему спокойно могли передвигаться люди. Перед заливкой каркас тщательно проверяется на прочность скрепления. Если при заливке бетоном разойдутся перевязки линий, это чревато полной выбраковкой всей конструкции. Поэтому во время заливки и усадки нужно уделять особое внимание положению и целостности соединений арматуры.

Как делать вязку арматуры под ленточный фундамент

Фундамент – это основа всего строения, гарант его долговечности и прочности. Армирование ленточного фундамента, чертежи и схемы должны быть подготовлены и рассчитаны заблаговременно.

Необходимость армирования

Фундамент представляет собой монолитную железобетонную конструкцию. Сам бетон – материал, который выдерживает значительные нагрузки только на сжатие. Чтобы увеличить прочность фундамента на растяжение и изгиб, необходимо изготовить металлический каркас. Причем показатели прочности увеличиваются только за счет обустройства рабочих продольных прутьев. Поэтому в качестве их используют толстые профилированные прутки диаметром 10÷14 мм. Поперечные элементы предназначены для создания пространственной геометрии фундамента, они не позволяют продольным пруткам смещаться при заливке бетонного раствора, и удерживают их в нужном месте. Для этих целей можно использовать гладкие или профилированные прутки диаметром 6÷9 мм.

Требования нормативных документов к материалам для армирования

Как правильно армировать ленточный фундамент, можно узнать, ознакомившись с нормативными документами. Требования, которые необходимо соблюдать при армировании монолитного ленточного железобетонного фундамента, изложены в СНиП 52-01-2003.

Разновидности стальных прутьев, рекомендованных для армирования:

  • горячекатаные гладкие или профилированные (Ø=3÷80 мм);
  • термомеханически упрочненные профилированные (Ø=6÷40 мм);
  • холоднокатаные профилированные или гладкие (Ø=3÷12 мм).

Важно! По сравнению с гладкими, профилированные прутья имеют лучшее сцепление с бетоном: это позволяет значительно увеличить надежность конструкции.

Требования к расположению прутьев в армокаркасе для ленточного фундамента:

  • расстояние между продольными стержнями должно быть не более 0,4 м;
  • шаг поперечных фиксирующих элементов должен составлять не более 0,5 м.

Минимальное относительное содержание рабочих продольных прутьев в железобетонном элементе должно составлять не менее 0,1 %.

Для вязки элементов железобетонной конструкции должна применяться только специальная стальная обожженная проволока (Ø=0,8÷1,2 мм).

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.

  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.

  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.

  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.

Особенности армирования углов

Правильная вязка арматуры для ленточного фундамента невозможна без усиления углов металлического каркаса, так как именно эти участки испытывают на себе наибольшие нагрузки. Существует несколько общепринятых схем армирования углов. Общее правило: от каждого угла в обе стороны устанавливают 2-3 поперечных пояса с шагом 0,5 от основного расстояния между этими элементами (в нашем примере это составляет 250 мм).

На фото показаны три основных способа, как армировать ленточный фундамент в углах:

Способ № 1: углы армируем методом загиба основных продольных прутьев и связыванием перехлеста.

Способ № 2: используем Г-образные элементы (по три штуки на каждый продольный уровень армирования, то есть – 9 штук на каждый угол).

Способ № 3: применяем П-образные дополнительные элементы (по две штуки на каждый продольный уровень армирования, то есть – 6 штук на каждый угол).

На заметку! Можно применять и комбинированные методы для усиления углов металлического каркаса фундамента. Например, загиб продольных прутков плюс дополнительное применение 1÷2 Г-образных элементов.

Разобраться в тонкостях армирования ленточного фундамента поможет видео:

Инструменты и приспособления

Чтобы произвести армирование ленточного фундамента своими руками нам понадобятся определенные инструменты и приспособления. Прежде всего, арматурные прутья необходимо будет разрезать на куски в соответствии с подготовленным чертежом. Для этого можно воспользоваться болгаркой с диском для резки металла, либо приобрести мини-станок. Тонкие прутья можно перекусить мощными профессиональными кусачками.

Для армирования каркаса в углах и изготовления □-образных хомутов понадобится приспособление для загибания прутьев, которое можно изготовить самостоятельно или приобрести в готовом виде.

Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента: необходимо связывать прутья только специальной стальной обожженной обвязывающей проволокой и использовать удобный для вас инструмент (автоматический или ручной крючок для обвязки арматуры, вязальный пистолет, шуруповерт или клещи). Все связанные соединения должны быть плотными, чтобы предотвратить смещение прутьев при заливке бетона.

Укладывать арматуру можно в подготовленную опалубку. Но можно изготавливать металлический каркас для фундамента и отдельными фрагментами (вне опалубки). Такую операцию может значительно облегчить нехитрое приспособление, состоящее из двух листов толстой фанеры. Чертеж:

Отверстия в заготовках соответствуют расположению арматуры в фундаменте. Сначала продольные прутья вставляем в отверстия одного фанерного щита. Затем на них одеваем необходимое число хомутов. Свободные концы прутков вставляем в отверстия второго щита. Получается удобная пространственная конструкция для вязки фрагмента армированного каркаса.

После того, как вязка арматуры под ленточный фундамент произведена отдельными фрагментами, необходимо уложить их в опалубку и прочно скрепить между собой.

В заключении

Как сделать арматурный контур, чтобы фундамент, построенный вами, прослужил долго и выдержал необходимые нагрузки: необходимо правильно выбрать диаметр рабочих продольных прутков и схему, как их укладывать.

Технология армирования фундамента

Это, прежде всего, касается ленточных фундаментов, в которых большая масса бетона давит на почву. Конструкция фундамента с армированием – классический пример того, насколько просто и эффективно можно улучшить свойства строительной конструкции, если использовать теоретические знания и практический опыт.

Зачем армируют бетон?

Армирование начали применять довольно давно — еще с 18 века. Сначала армировали бетонные сооружения расположением металла поверх бетона, а потом был изобретен метод упрочнения армирования внутренним заложением.Зачем армируют бетон? Бетон – это очень прочный на сжатие материал, но очень хрупкий, если его растягивать. Показатель прочности при растяжении в 10-30 меньше, чем при сжатии. Армирующие стальные, а теперь уже и различные композитные армирующие материалы, позволяют строить конструкции фундаментов и стен, компенсирующих недостатки того или другого материла.

Таким образом, армированный ленточный фундамент может противостоять:

  • снизу – давлению на растяжение;
  • верхняя часть фундамента сопротивляется большому давлению стен и крыши сверху;
  • с боков и снизу на фундамент действует сила морозного пучения почвы, сила выталкивания которой, может превысить вес дома.

Как укладывается арматура?

Арматурную сетку в бетонную опалубку укладывают продольно и поперечно. Продольная арматура принимает на себя самые большие нагрузки, и потому укладывают ее снизу и сверху заливаемой основы. Если фундамент по высоте не ниже 15 сантиметров, тогда устраивают еще и перекладины поперечной арматуры. Обычно. в случае выбора металлического армирующего изделия, используют стальные прутки с диаметром от 5 до 8 мм.

Во время строительства армирующей сетки, ее скрепляют, создавая единую армирующую конструкцию-каркас. Обвязка арматуры в один каркас устраняет возможность неправильного перераспределения нагрузок. Таким образом, армирующий каркас создает мощное сопротивления весу дома, а также силам, поднимающим фундамент или пытающимся испытать его на растяжение.Расстояние между продольными стержнями арматуры фиксируется на уровне 400-500 мм. Шаг арматуры, которая устанавливается поперечно, не должен превышать 300 мм.

Ширину шага и плотность армирования необходимо рассчитывать с учетом:

  • используемого элемента железобетонной конструкции;
  • размеров элемента в ширину и высоту;
  • расчетной величины, которая обеспечивает эффективное вовлечение бетона и арматуры в соблюдение жесткости конструкции;
  • в продольной арматуре расстояние между стержнями не должно превышать двукратной высоты сечения бетонного элемента.

Проектирование домов и в частности, армированных ленточных фундаментов – кропотливая и точная работа, которая может быть сделана благодаря четким инженерным расчетам специалистов. Компания «ИнноваСтрой» предлагает изготовление фундаментов домов под ключ, в том числе ленточных или плитных. Также специалисты компании могут выполнить любой вид строительных услуг, начиная от проектирования дома и проведения геологических работ , до монтажа инженерных систем и ввода дома в эксплуатацию .

Ленточный фундамент: тонкости армирования

Монолитный ленточный фундамент армируют не только по стенам конструкции. В основание фундамента на песчаную подушку укладывают армирующую сетку, а затем – опалубку, камни, гравий, битый кирпич, а затем заливают все эту смесь бетоном.

Армированный монолитный фундамент очень сильно противостоит пучению почвы. Если такой армированный фундамент заложить ниже точки замерзания, то можно ожидать постройки прочного и долговечного фундамента.Если стенки фундамента выше 50 сантиметров, тогда они будут испытывать мощную одностороннюю боковую нагрузку грунта и потому такие фундаменты обязательно устраиваются с армированием.

Когда ленточный фундамент содержит полный каркас армирования, то арматуру нельзя прямо присоединять к открытому грунту и элементами опалубки. Это может спровоцировать появление ржавчины, что небезопасно для стальных конструкций арматуры, которая может вследствие этого прогнить и рассыпаться. Безопасный слой для защиты каркаса должен составлять не менее 45-75 сантиметров.

Углы армирования фундамента – это особое внимание строителей. Именно угловые конструкции испытывают усиленное напряжение. Для создания угловых изгибов необходимо на месте создания каркаса гнуть проволочные углы.Если армирование будет проводиться простым схватыванием проволокой прямых арматурных стальных прутков, тогда прочность конструкции будет на порядки ниже, и она не сможет стать монолитным каркасом. Фактически в таком случае можно получить, рассматривая ситуацию с инженерной точки зрения, несколько отдельных балок, а не общую монолитную армированную массу. Это резко снижает возможность сопротивления конструкции фундамента не только сжатию, но и самому опасному напряжению для бетонных сооружений — растяжению, боковым усилиям.

Если армирование проводится для тупого угла фундамента, тогда конструкция каркаса арматуры усиливается дополнительным сцеплением с внешней армирующей конструкцией, а также установкой хомутов в поперечном изготовлении.

Расчет армирования

Перед тем как начать армирование, важно рассчитать количество необходимых для его проведения, материалов. Для этого нужно определить необходимое сечение прутьев, используемых для армирования.

Если вы будет строить хозпостройку для хранения инвентаря или размещения небольшой мастерской, то вполне подойдет арматура сечением до 10-12 миллиметров. Если будет армироваться ленточный бетонный фундамент, тогда требуется большее сечение арматуры – от 15-20 миллиметров. Кроме того, арматура желательно должна иметь периодическое профилирование поверхности. Это создает дополнительную прочность армирующего каркаса. Прутья для дополнительного армирования, в том числе для вертикальной установки, могут быть тоньше – от 10 миллиметров в сечении.Если положен нижний продольный ряд, то расстояние до верхнего ряда, обычно составляет не меньше 30 сантиметров.

Для простоты расчетов предлагают отталкиваться от такого показателя: если длина одной части железобетонного элемента составляет 3 метра или немного больше, тогда самый меньший диаметр арматурного прутка должен быть 12 мм. Если учесть все нагрузки и равномерно распределить их по элементу, тогда требуется сделать два пояса армирования с прутком сечением от 12 мм.Какими будут диаметры поперечной арматуры? Если каркас армирования не более 80 сантиметров, тогда минимальное сечение арматуры составляет 8 мм.

Все эти расчетные данные являются ориентировочными. Как мы уже говорили, их можно использоваться для оценки требуемых работ, а не для конкретного дома, поскольку необходимо учитывать массу особенностей проекта дома. Прежде всего, особенности стен, веса кровли, внутренних секций, типа перекрытий.

Технология армирования

При армировании важно помнить одно важное строительное правило – бетон, раствор для заливки тела монолитного ленточного фундамента, прикрывает арматурный каркас по всем сторонам не менее чем на 50 миллиметров. То есть, если сечение фундамента составляет 400 на 400 миллиметров, то сечение каркаса будет 300 на 300 миллиметров.

Сборка каркаса проводится после заготовки необходимого прута с нужным сечением и поверхностью:

  • шаг в ленточном фундаменте армирования обычно не превышает 30-50 сантиметров;
  • стальные ребра жесткости надевают на арматурные прутки;
  • арматуру закрепляют по углам каждого из ребер;
  • закрепление проводят скрутками или специальными фиксирующими неразъемными элементами, в том числе применяют монтаж каркаса сваркой;
  • сечение каркаса должно быть четырехугольным;

  • после монтажа каркаса, его размещают в место, для укладки фундамента;
  • при закладке выдерживается отступ в 50 мм от дна и стенок траншеи;
  • под каждое четвертое ребро засыпают битый кирпич, камень или бетонные обломки для предотвращения изгиба.

Укрепление соединений каркаса

Для того чтобы соединить элементы каркаса используют несколько способов.

  • соединение внахлест предусматривает соединение арматуры по выпускам, длиной не меньше 50 сантиметров;

  • способом накладки арматуру соединяют при помощи обрезков арматуры, гнутых и П-образных хомутов с длиной примыкания к арматурным прутам по 50 см на каждую сторону.

Арматурный пояс может скрепляться

Для того чтобы соединить арматуру, используют прочную вязальную проволоку, которая имеет диаметр сечения не меньше одного миллиметраМеталлические ребра арматурного каркаса закрепляют сверху проволочных скруток, одев на каркас перед соединением арматуры. Если идет соединение арматуры внахлест, размеры ребер немного увеличивают.

Если при соединении используется сварка, то места соединения могут испытывать проблемы с прочностью из-за сильного нагрева и придания им свойств хрупкой закаленной поверхности железа. Это в свою очередь может приводить к разрушению арматуры. Таким образом, сварочное крепление не рекомендуется при значительных нагрузках на конструкцию фундамента.

Металл и бетон в одной упряжке

Армирование фундамента, создание каркаса из металла или композитного прута, позволяет создать прочное и долговечное соединение бетона и металла или композита. Такие соединения выдерживают огромные нагрузки, служат более 100 лет и могут создавать прочный фундамент для любого типа дома.

В строительстве армированного фундамента важно знать свойства материалов и провести правильный расчет, применить последовательную технологию укладки каркаса. Без использования всех этих профессиональных знаний, армирование фундамента окажется малоэффективным и не сможет обеспечить прочность всей конструкции здания. Армирование фундамента позволяет уже несколько столетий при строительстве использовать все лучшие свойства двух наиболее распространенных строительных материалов – бетона и метала.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector