Несколько слов об особенностях ленточного фундамента
Ленточный тип фундамента можно смело назвать универсальным, наиболее распространённым, дающим возможность возведения зданий из практически любых строительных материалов. Повсеместное использование этой конструкции основания объясняется в том числе и значительной экономией средств, простотой и доступностью её самостоятельного обустройства, а также тем, что ленточный фундамент всесторонне испытан очень широкой практикой его многолетней эксплуатации.
Ленточный фундамент по праву занимает лидирующие позиции, как наиболее популярный у застройщиков тип основания для зданий
Сам по себе такой фундамент представляет собой железобетонную ленту, которая может иметь разную ширину, толщину и высоту. Эти параметры зависят от проекта будущего здания – размеров стен и материала, из которого планируется возвести стены, общей массивности строения, состояния грунтов на участке застройки и целого ряда других важных факторов. Но в любом случае ленточный фундамент устанавливается по периметру будущего строения, имеет замкнутый контур, который и предназначается для дальнейшего возведения несущих стен. При необходимости этот вид фундамента дополняется внутренними перемычками, которые становятся основой для возведения на них внутридомовых капитальных перегородок.
Глубина залегания подошвы ленты может существенно различаться, в зависимости от конкретных обстоятельств. Так, при неустойчивых верхних слоях грунта на участке ведения строительства, подошва ленточной основы полностью заглубляется ниже уровня промерзания или же исполняется в сочетании со свайным фундаментом. Если же грунт плотный, или же тогда, когда планируется строительство небольшого по общей массе здания, то вполне можно обойтись малозаглубленным ленточным фундаментом.
Фундаментная лента может быть глубокого или малого заложения, иногда усиливается дополнительно монолитными сваями
Как бы то ни было, требования к полноценному и качественно исполненному армированию равнозначно важны для любой разновидности ленточного фундамента. Только при таком условии основа оптимизирует нагрузку от стен дома на грунт по всему периметру строения, что минимизирует риск проседания здания, перекос и деформацию всех его составляющих строительных конструкций.
Диаметр арматуры и ее количество в армокаркасе
В частном домостроении редко используют ширину фундамента больше 50 см. Этот показатель играет важную роль в расчете армирующего каркаса. Потому что при такой ширине достаточно установить две вертикальные арматурные сетки по краям траншеи и связать их между собой поперечными элементами. Соответственно продольные стержни должны быть уложены в два ряда около стен траншей. Глубина заложения фундамента определяет количество продольной арматуры, уложенной в несколько рядов в направлении сверху вниз. Величина глубины определяет количество арматурных прутков в двух решетках.
- В СНиПе четко прописано (раздел 7.3): расстояние между арматурными элементами каркаса не должна быть меньше их диаметра.
- Количество определяется из расчета площади сечения фундамента. А точнее, суммарная площадь сечения всех уложенных вдоль траншей стержней не должна превышать 0,1% от площади сечения фундаментной конструкции.
Чтобы разобраться, рассмотрим пример. Пусть сооружается ленточный фундамент шириною 50 см и глубиною 1 м. Площадь сечения – 1х0,5=0,5 м². 0,1% от этого значения – 0,5х0,001=0,0005. Это площадь сечения арматурных прутьев, лежащих в продольном направлении.
Теперь несколько нюансов. Арматура каркаса укладывается не по краям фундамента, а на определенном расстоянии от его плоскостей. Расстояние варьируется в диапазоне 5-8 см с каждой стороны. Если взять за основу 5 см, получается, что каркас будет иметь размеры по ширине 40 см, по высоте 90 см. Нас интересует высота укладки продольных стержней, где 90 см разделяются на равные отрезки. Шаг установки арматуры варьируется в пределах 20-30 см, можно рассчитать, сколько рядов в арматурном каркасе будет располагаться по высоте. Если через каждые 30 см, то 4 ряда, если через 20 см, то 5. Можно собрать решетки с шагом 45 см, тогда будет лишь 3 ряда. Но придется использовать арматуру большого диаметра.
Схема расположения арматурных стержней в каркасе
Пусть будет шаг установки 30 см. Значит, по вертикали укладывается 4 ряда, так как решеток 2, то в общем будет 8. Получается, восемь рядов арматурных стержней по площади сечения равны 0,0005 м². Чтобы узнать площадь сечения одного прута, надо 0,0005:8=0,0000625 м².
Теперь по формуле площади круга вычисляется диаметр арматуры. Формула круга: S=πD²/4. Из этого выводится формула диаметра: D= 4S/π, «π» — Архимедово число, равное 3,14. Вставляем значения и получаем: D= (4х0,0000625)/3,14= 0,00008=0,009 м. Переводим в миллиметры: 0,009х1000=9 мм. Это и есть расчетный диаметр армокаркаса ленточного фундамента с заданными параметрами. Теперь по сортаменту стальной арматуры выбираем ближний больший, это 10 мм.
Обратите внимание, если бы был выбран шаг установки арматуры 20 см, тогда при расчете выявилось бы, что для армокаркаса потребовались арматурные стержни диаметром 8 мм. Изменяя шаг установки элементов армирующего каркаса, изменяется их диаметр
Две позиции, связанные между собой напрямую.
Что касается вертикальных прутьев, то они устанавливаются с тем же шагом, что и продольные. Что касается диаметра, то лучше не экономить и брать материал с тем же диаметром. А вот на поперечных можно сэкономить. Для них используется гладкая арматура диаметром ниже основных элементов.
Основные правила армировки
С точки зрения прочности, оптимальным способом было бы внешнее расположение арматурного каркаса.
Но на практике это невозможно по ряду причин, основными из которых являются:
- Склонность металла к коррозии.
- Невозможность установки каркаса на длинные или погруженные в грунт блоки.
- Поверхность должна быть ровной и готовой к присоединению других элементов постройки.
По этим и другим причинам используется внутреннее армирование, которое защищает металл от коррозии и решает ряд других вопросов. Недостатком является необходимость выполнять множество действий, нужных только для фиксации арматуры в неподвижном состоянии до момента застывания раствора.
Это означает излишний расход материала, нерациональные трудовые вложения, расход времени. Но других вариантов армирования нет, используемая методика проверена многими десятилетиями и показала свою надежность и эффективность.
Расчет армокаркаса
Правила армирования ленточного фундамента основываются на схеме сборки каркасной конструкции. Она делится на три вида арматуры, уложенной в разных плоскостях.
Рабочее армирование
Это арматурные стержни, расположенные вдоль траншеи. Они устанавливаются в несколько рядов по высоте, количество которых зависит от глубины заложения самого фундамента. Количество прутков, расположенных в горизонтальной плоскости, зависит от ширины фундаментной траншеи. К примеру, если глубина фундамента составляет 1 м, то при использовании арматуры диаметром 8 — 14 мм, их укладывают в 2 — 3 рядов. Что касается ширины, то при данном показателе в полметра устанавливается два ряда арматурных прутков.
Вертикальное
Это вертикально установленные стержни, которые между собой скрепляют прутки рабочего армирования, за счет чего получается основная сетка армокаркаса.
Поперечное
Это отрезки арматуры, которые между собой скрепляют две или несколько сеток, установленных в опалубку ленты фундамента. По сути, это поперечные стяжки, которые обеспечивают совместную работу армирующих решеток.
Есть определенные нормы армирования монолитных ленточных фундаментов, в которых определены нормативы размерных показателей арматуры.
- Для поперечного армирования используются стержни не меньше 6 мм в диаметре.
- Вертикальные стержни выбираются по диаметру в зависимости от глубины заложения фундаментной конструкции. Если глубина не превышает 80 см, то применяются стержни диаметром не меньше 6 мм. Если глубина превышает данный показатель, то не меньше 8 мм.
- Что касается прутков рабочего армирования, то здесь используется специальная формула расчета:
D=S x 0,001, где S – это площадь сечения фундамента, а D – это суммарный диаметр всех стержней, расположенных в продольном направлении.
При этом есть одно условие. Если длина рабочего армирования не превышает 3 м, то минимальный диаметр для армокаркаса ленточного фундамента будет составлять 10 мм. Если длина превышает 3 м, то минимальный размер – 12 мм.
Теперь, чтобы рассчитать, сколько для армирования ленточного фундамента потребуется прутков в продольном направлении, и каков у них диаметр, необходимо ознакомиться с сортаментом горячекатаной арматуры. К примеру:
- 4 прутка 8 — миллиметровой арматуры – это 2,01 см².
- 6 прутков – это уже 3,02 см².
- 10 прутков 14 — миллиметровых стержней – это 15,39 см².
- Такое же количество у 12 — миллиметровой – 11,31 см².
Эти показатели есть в таблицах СНиПов и сортаментов арматуры. Они очень удобны в плане выбора именно количества и диаметра.
При сборке арматуры в каркас для ленточного фундамента важно не забывать, что ошибки при армировании обязательно приведут к растрескиванию фундаментной конструкции. Поэтому при сборке нельзя забывать о мелочах
К примеру, когда соединяются в углах траншей два смежных решетчатых каркаса, надо обязательно учитывать усиления их соединения.
А это дополнительные хомуты, проволока и крючки, с помощью которых не просто проводится соединение, с их помощью усиливается сама конструкция армокаркаса. А ведь по углам здания фундамент претерпевает самые большие нагрузки и разряжения.
Способ вязки
Существует большое количество схем вязки арматуры, где одним из простых является обычная скрутка двойной проволокой. Ее часто используют, когда проводят сборку армокаркаса своими руками. Для процесса потребуется специальный инструмент – крючок. Его сделают самостоятельно из толстой проволоки или тонкой арматуры или покупают готовое приспособление, благо они продаются в строительных магазинах.
- Отрезается кусок проволоки длиною 25-30 см.
- Он складывается вдвое.
- Обворачивается вокруг двух соединяемых прутьев.
- В петлю вставляется крючок.
- Делается два оборота.
- Вставляется один свободный конец проволоки.
- Делается еще два оборота.
- Вставляется второй конец.
- И еще два-три оборота.
Крючок для вязки
Важно не перекрутить проволоку. Надо оставить связку арматур немного в свободном положении
Это благоприятно скажется во время заливки бетонного раствора и при его усадке. То есть, остается возможность смещаться стержням относительно друг друга, что уменьшит давление на стык.
Армирование подошвы
Армирование ленточного фундамента с подошвой, которая увеличивает несущую способность конструкции, проводится с некоторыми нюансами.
- Траншея выкапывается на один метр шире, чем ширина основания (подошвы).
- Устанавливается опалубка под подошву.
- Закладывается армирующий каркас основания.
- Собирается армокаркас ленты дома, устанавливается на предыдущую конструкцию и крепится к ней проволокой по соприкасаемым элементами через каждые 20 см.
- Монтируется опалубка ленты фундамента.
- Проводится заливка бетонного раствора.
Через 7 дней можно опалубку разобрать, через 10 дней фундамент гидроизолируют и засыпают грунтом. Через 28 дней его можно нагружать.
Вязка арматуры под ленточный фундамент
С целью вязки арматуры под ленточный фундамент применяется в основном вязальная проволока со следующим диаметром — от 0,8 и вплоть до 1,2 мм. Её нарезают на куски с размером от 10 до 20 см. Минимальное количество соединений при этом должно составлять половину от имеющегося количества пересечений.
Однако в случае частного домостроения, арматурный каркас зачастую сваривают вместо использования проволоки. Это делается для ускорения процесса. При этом существует несколько способов актуальной вязки арматуры:
- С использованием плоскогубцев. С этой целью проволока складывается вдвое. А её концы закручиваются и фиксируются с применением плоскогубцев с тупыми зубцами.
- Кроме того, могут быть использованы шуруповерт со специальной насадкой, а также крюк. В этом случае отрезки проволоки также складываются пополам и петлей цепляются за крюк. В местах пересечения обрабатываемой арматуры концы обматывают, а затем закладывают снова на крюк. После этого, проворачивая крюк, производят вращение. Для этих целей можно также использовать шуруповерт.
Как правильно армировать — пошаговая инструкция
Связывание арматуры для остова делается либо сразу в опалубке, либо за ее пределами с последующей установкой в местах использования.
Этапы вязки «скелета» фундамента:
- 1 этап. Выкладывание поперечных стержней с длиной на 100 мм меньше, чем ширина фундамента.
- 2 этап. Выкладывание двух нижних хлыстов продольной арматуры. В два этапа создается нижний пояс.
- 3 этап. Установка вертикальных опор в местах соединения с высотой на 100 мм меньше, чем высота готового фундамента.
- 4 этап. К вертикальному каркасу крепится верхний пояс, который делается с использованием пунктов первых двух этапов.
Независимо от того, где происходит вязка: непосредственно в опалубке или же отдельно с последующей установкой в опалубку – последовательность шагов неизменна. Если части каркаса собираются отдельно, то их необходимо хорошо связать между собой непосредственно в опалубке.
Как правильно гнуть арматуру?
Правильность работы с инструментами, которые способны согнуть металлические основы для дальнейшего использования в процессе армирования, позволяет создавать правильные и надежные гнутые элементы костяка.
Чтобы согнуть металлический прут существует два способа:
- Горячая гибка – место сгиба нужно раскалить до 700-900 градусов при помощи паяльной лампы, после ударами кувалды или молотка согнуть до нужного угла.
- Холодная гибка – предполагает использование специального станка. Некоторые хлысты можно гнуть руками (до 8мм), либо при помощи рычага, но при этом нужно контролировать угол изгиба.
Раскрой
Если диаметр прутьев не превышает 12 мм, для резки применимы ножовка по металлу, либо ленточная пила. Если диаметр штырей больше 12 мм, лучше применять «болгарку» со специальной насадкой, предназначенной для «мягкой» стали.
Автоматический инструмент способствует ускорению строительно-монтажных работ, но требует аккуратной работы, чтобы избежать травматизма.
Расположение
Арматура должна отступать от края фундамента вовнутрь на 50-60 мм. Это предотвратит коррозию металла внутри фундамента и создаст защитный слой из бетона. Глубже делать не рекомендуется, так как остов перестанет выполнять свои функции и противостоять внешним воздействиям среды на бетон.
Для создания цельносвязанного каркаса необходимо соединять вертикальные и поперечные стержни одним хомутом.
Как правильно уложить продольную арматуру?
Продольная арматура должна обеспечивать равномерность распределение деформационных сил по всему фундаменту.
То есть она делает бетон работоспособным. В п. 7.3.6 СНиП 52-01-2003 указывается, что шаг между продольными армирующими прутами нужно рассчитывать исходя из их типа (стены, плиты перекрытия, балки, колонны), а также высоты и ширины поперечного сечения.
Но при этом расстояние между продольными прутками не должно быть более 400-500 мм. При укладке следует использовать целые хлысты без соединений, удлиненные на 1,5-2 метра для того, чтобы сделать загибы по углам. Это повысит их прочность.
Укладка поперечной
Правила поперечного армирования рассмотрены в п. 7.3.7 СНиП 52-01-2003. Вертикальная и поперечная арматура размещается с отступом до 300 мм друг от друга.
Но при этом это расстояние не должно быть меньше половины высоты основания. Она забирает на себя часть поперечной нагрузки, которая воздействует на бетон и предупреждает формирование наклонных трещин.
Процесс вязки
Для вязки существует специализированная «вязальная» проволока
Чтобы правильно выбрать необходимый материал, нужно обратить внимание на его состав
В состав вязальной проволоки входит низкоуглеродистая сталь. Отличается она белым цветом.
В процессе связывания достаточно приобрести проволоку диаметром от 1,0 до 1,4 мм. Если использовать минимальную толщину, то материал легко рвется. При использовании более толстой продукции в процессе монтажа будет сложно ее скручивать.
Для вязки двух элементов остова необходимо подготовить отрезы длиной 250-500мм, для соединения трех штырей нужны отрезы не менее 500мм. Отрезаемая длина зависит от диаметра связываемых материалов. При связывании нескольких элементов, вязальную проволоку следует складывать пополам.
Углы основания
Чтобы обеспечить гармоничный переход двух векторов разной нагрузки, нужно правильно произвести армирование углов. В этом случае применимы гнутые элементы.
При достаточной длине продольных стержней лучше будет завести хлысты за угол на 600-700мм. Цельные элементы значительно повысят прочность отдельных хомутов.
При этом шаг пояса из вертикальной и поперечной арматуры должен составлять ½ шага прямых участков ленточного фундамента.
Как рассчитать, сколько надо?
Во главу угла методики подсчёта армирования ленточных оснований заложен принцип преобладания сопротивления грунтового основания над удельной нагрузкой от веса здания или сооружения.
После этого рассчитывают несущую способность ленты, величина которой зависит от полной загрузки наземной части строения. На этом этапе определяют количество и сортамент арматурных стержней, их форму соединения в единый каркас.
Если надавить на какой-либо мягкий предмет, то он прогнётся. Верхняя плоскость сожмётся, а снизу материал растянется. Так и в ленточном фундаменте, верхняя его часть будет испытывать сжатие, а на нижний слой будут воздействовать силы растяжения.
Это физическое явление учитывают при расчёте монолитной ленты. То есть, в верхнем и нижнем поясе закладывают арматуру, которая выдерживает сжатие, а снизу бетон противостоит растяжению.
На основе этого положения было разработано «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения)».
Тяжёлый бетон приготавливают из:
- цемента М 300 – М 800,
- щебня гранитных пород,
- среднефракционного песка,
- воды средней жёсткости с добавкой различных видов пластификаторов.
Его применяют для возведения заливных фундаментных лент.
Кроме этого пользуются Сводом Правил СП 52-101-2003, который содержит рекомендации по расчёту и проектированию, относящиеся к изготовлению и установке армокаркасов ЛФ. Правила согласованы с требованиями СНиП 52-01-2003.
Определение глубины заложения и высоты ленты
В расчёт глубины заложения подошвы ленточного фундамента включают два фактора:
Уровень грунтовых вод
Уровень залегания грунтовых вод легко определить, если рядом с местом строительства есть колодец. Расстояние от уровня земли до поверхности воды в нём будет равно искомому параметру.
В отделе архитектуры и землеустройства местной администрации можно взять копию вертикальной съёмки с привязкой к стройучастку, где будет указан уровень грунтовых вод. Если нет ни того не другого, то этот показатель определяют взятием образцов почвы с помощью бурения грунта.
Глубина промерзания
Знать её необходимо по причине того, что воздействие на влажную почву при минусовой температуре в зимний период вызывает в ней замерзание воды. Этот процесс вызывает пучение грунта потому, что он в это время резко увеличивается в объёме.
Силы пучения могут легко выдавить вверх фундамент дома. Чтобы этого не происходило, подошва ленты должна находиться ниже зоны морозного пучения. Глубину промерзания определяют справочным путём либо таким же способом, как и при установлении уровня грунтовых вод.
Глубина заложения фундаментной ленты должна находиться на отметке выше уровня грунтовых вод и ниже уровня промерзания почвы. Количество продольных рядов зависит от высоты основания. Согласно СНиПу, расстояние между конструкционными рядами арматуры не должно быть более 40 см.
Сколько рядов арматуры нужно для армирования ленточного фундамента высотой 1 метр? Количество рядов в зависимости от высоты основания:
- до 70 см – без продольной арматуры;
- от 71 до 90 см – один ряд;
- от 91 до 130 см – два ряда;
- от 131 до 170 см – три ряда;
- от 171 до 210 см – четыре ряда.
Установлено, что на месте строительства грунтовые воды залегают на глубине 1200 мм, а уровень промерзания грунта равен 800 мм. В этом случае глубину заложения ЛФ принимают величиной 1 метр. Высота ленты с учётом нормативной высоты цоколя 150 -200 мм (расстояние от верха фундамента до уровня земли) будет равна 1150 – 1200 мм.
Сбор нагрузки
Максимальная масса строения включает в себя следующее:
- Вес всех конструкций дома, включая фундамент.
- Снеговая нагрузка на кровлю (СНиП 2.01.07-85).
- Вес оборудования: печь, котёл, система трубопроводов, сантехнический приборы, обстановка и пр.
- Ориентировочный вес максимального количества людей, одновременно находящихся в доме.
Ширина подошвы
Ширину ленточного заливного фундамента рассчитывают по формуле Tхk/S ≤ R, где:
- T — удельная нагрузка от максимального веса строения (см. выше);
- k – коэффициент запаса (1,1);
- S – площадь подошвы (S = P/T);
- R – сопротивление грунта.
R = 1,88 кг/см2 (грунт — суглинок), P = 15000 кг, T = 1,8 кг/см2, L – длина ленты 24 м. S = P/T = 8333 см2. Оптимальная ширина ленты будет равна: S/L = 8333/2400 = 3,47 см. Следовательно, ширину ЛФ можно принимать исходя из толщины кладки + выступы ленты по обеим сторонам стены (25 мм х 2 = 50 мм).
При возведении внешнего ограждения в 1 кирпич (250 мм) ширина ЛФ составит 250 +50 = 300 мм = 30 см. Если стены возводят из шлакоблока, то поперечный размер ленты принимают 40 см. Для стен толщиной в 1,5 кладочного элемента фундамент делают шириной 50 см и более.
Виды арматуры для фундамента
В соответствии со сводом правил СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения», для армирования железобетонных конструкций следует применять отвечающую требованиям соответствующих стандартов или утвержденных в установленном порядке технических условий арматуру следующих видов:
- горячекатаную гладкую и периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (кольцевой и серповидный профиль соответственно) диаметром 6-50 мм;
- термомеханически упрочненную периодического профиля диаметром 6-50 мм;
- холоднодеформированную периодического профиля диаметром 3-16 мм;
- арматурные канаты диаметром 6-18 мм.
Арматурный каркас представляет собой металлический скелет, состоящий из продольных прутьев, проходящих вдоль фундамента, и поперечных прутьев-хомутов, поддерживающих продольные прутья в правильном пространственном положении.
Различают два вида арматурных каркасов – сварные и вязаные. Сварные каркасы изготавливают в заводских условиях с применением технологии сварки, не допускающей ослабления арматуры. В полевых условиях использовать сварку не рекомендуется, так как сварные швы ухудшают физико-механические свойства металла в районе шва, что может привести к разрушениям и потери целостности металлического каркаса.
Вязаный арматурный каркас сооружается на месте. Рабочая продольная арматура связывается с поперечной при помощи тонкой стальной проволоки, которая надежно фиксирует прутья в правильном положении.
Рабочая продольная арматура определяется расчетом, а для одноэтажных зданий и временных сооружений назначается конструктивно, не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента. Диаметр арматуры для ленточного фундамента должен составлять при длине здания:
- до 3 м – не менее 10 мм;
- более 3 м – не менее 12 мм.
В качестве продольной арматуры используют рифленые пруты, т.к. они имеют большую прочность и способны лучше сопротивляться изгибающим усилиям.
Поперечная арматура назначается конструктивно, диаметром 6 мм при высоте фундамента до 80 см, в других случаях ставят арматуру диаметром 8 мм. Диаметр поперечной арматуры не должен быть меньше четверти диаметра продольной арматуры. Шаг конструктивной арматуры составляет 30-80 см. В качестве поперечной арматуры подойдут обычные гладкие пруты, т.к. они не несут на себе нагрузку, а только поддерживают продольные прутья в правильном положении.
Альтернативой традиционной стальной арматуре является композитная арматура, появившаяся не так давно. К ее достоинствам можно отнести следующие факторы:
- Цена. Арматура из стекловолокна дешевле стального прута.
- Легкость и прочность. Несмотря на то, что вес стекловолоконных прутьев намного ниже, чем стальных, их прочность примерно в 3 раза выше.
- Стойкость к коррозии и долговечность. Стекловолокно не подвержено коррозии, поэтому срок службы таких элементов не ограничен.
- Композитная арматура не намагничевается и не создает помех радиоволнам.
Выбор арматуры
Правильный выбор арматуры для усиления основания углов ленточного типа положительно влияет на прочность всей конструкции
Принимая решение по применению стальных прутков, обратите внимание на маркировку проката
Выбор толщины армирующих прутьев во многом зависит от распределения нагрузок
Можно применять арматуру, отличительными особенностями которой является:
- Возможность соединения в единую конструкцию с помощью сварки, о чем свидетельствует индекс С в маркировке.
- Устойчивость к воздействию коррозионных процессов, возникающих в бетонном массиве, что подтверждается обозначением К в аббревиатуре.
- Сохранение прочностных характеристик при фиксации элементов с помощью вязальной проволоки. Такие прутки, соответствующие классам A-2, A-3, изготавливаются из стали 35ГС, соединяются только проволокой. Дуговая сварка для крепления недопустима.
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.
Расчет армирования ленточного фундамента своими руками
Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.
Определение толщины арматуры
Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см².
Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см². Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.
Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см² (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см²) нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см²>, а это больше чем 2,8 см², которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.
Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см². Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см², чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.
Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.
Шаг установки
Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.
Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).
Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).
Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.
Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались. Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.
О необходимости усиления
Насколько необходимо укреплять бетонный массив стальной проволокой? Ведь бетон обладает достаточно высокими прочностными характеристиками. Действительно, бетон имеет повышенную устойчивость к сжимающим нагрузкам, но требует усиления от губительного воздействия разрывных усилий.
Наибольшая вероятность растяжения – на поверхности основания, именно там следует расположить арматуру
Компенсировать эту особенность бетона позволяет укладка стальных стержней на двух уровнях основы. Такое решение повышает прочностные характеристики массива, позволяя сохранять целостность под воздействием изгибающих нагрузок, крутящих моментов и разрывных усилий.
Особенности
Осуществляя армирование ленточного фундамента, придерживайтесь предварительно разработанной схемы расположения элементов пространственного каркаса и соблюдайте размеры, необходимый шаг:
- расстояние между вертикально расположенными прутками, диаметром до 2 см, обеспечьте в интервале 50-80 см;
- применяйте рабочие стальные стержни, диаметр которых составляет 1-2см;
- используйте поперечные и дополнительные элементы диаметром 4-10 мм, усиливающие центральную зону каркаса;
- используйте неметаллические подкладки, что позволит обеспечить фиксированное расстояние в 5 см от горизонтально расположенных прутков нижнего яруса до грунта.
Армирование угла и примыкания ленточного фундамента
При сборке пространственной конструкции соблюдайте следующую очередность операций:
- Зафиксируйте вертикально арматуру диаметром до 20 миллиметров, обеспечив интервал между прутками порядка 60 сантиметров.
- Закрепите с помощью вязальной проволоки горизонтально расположенные силовые стержни вверху контура и в нижней его части.
- Усильте дополнительными прутьями зоны, расположенные посередине пролетов.
Сгибание арматуры правильно производить под прямым углом
Армирование тупого угла фундамента
Серьезной особенностью выполнения работ по усилению угловых зон нулевого уровня является применение дополнительной фиксации, произведенной с помощью стальных прутков. Расположенные в углах основания прутки объединяют участки, воспринимающие перпендикулярно направленные усилия. Обеспечение жесткости пространственной системы в углах нулевого уровня производится путем установки дополнительных вертикальных стержней, расстояние между которыми в два раза меньше, чем по периметру контура.
Правильное армирование углов ленточного фундамента
