Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками?
В последнее время ленточные фундаменты приобретают все большую популярность как в частном, так и в промышленном строительстве. Такая конструкция предполагает значительную длину периметра при относительно небольшой ширине и очень эффективна как в стандартных строительных условиях, так и при работе с песчаными грунтами, уклонами и прочими геофизическими факторами, затрудняющими работы. Бетонная лента обладает превосходной стойкостью к осевым нагрузкам, но очень плохо выдерживает изгибающие усилия. Решением проблемы может стать применение металлических армирующих каркасов. Сочетание жесткости бетона и пластичности металла позволяет создавать действительно надежные и долговечные конструкции.
Общие сведения о процессе армирования
Статистика показывает, что наибольшие усилия растяжения возникают на поверхности и в нижней части фундамента, а также в зонах его поворотов. Поэтому одной из наиболее распространенных практик армирования стала закладка плоских каркасов в верхнем и нижнем уровне. Для обеспечения стабильности их взаиморасположения и придания фундаменту дополнительной жесткости нередко применяют вертикальные пруты небольшого сечения, связывающие плоские конструкции и фактически превращающие их в единый пространственный каркас. При этом для обеспечения коррозионной стойкости основные пруты закладывают на глубине не менее 5 см от поверхности фундамента.
Особое внимание уделяют типу и технологическим характеристикам арматуры. На поверхности всех основных прутов, расположенных в горизонтальной плоскости, должны иметься ребра, повышающие сцепление металла с бетоном, следовательно, обеспечивающие единство конструкции. Для большинства конструкций достаточно диаметра такого прута в пределах 10-12 мм. Расстояние между продольными прутьями при этом выдерживается в пределах 30-40 мм. Вертикальная увязка может осуществляться гладким прутом меньшего диаметра.
Соединения элементов могут выполняться сваркой или при помощи монтажной проволоки. Использование сварки позволяет сэкономить материал и время, однако обладает рядом существенных недостатков, среди которых:
- невозможность качественной сварки некоторых металлов;
- изменение физико-механических свойств металла при нагреве;
- уменьшение толщины прута в точках стыка;
- требовательность к качеству шва.
Использование проволоки позволяет избавиться от этих проблем. Однако для качественного контакта потребуется детальное знание технологии выполнения стыка, что особенно актуально при изготовлении угловых и поворотных элементов арматурного каркаса ленточного фундамента.
Сооружение каркаса своими руками
Относительная простота процесса армирования ленточного фундамента позволяет выполнять работы своими руками. При этом требуется минимум инструмента, а суть большинства операций сводится к простым земельным, слесарным, столярным, монтажным действиям. Вот основные этапы выполнения работы:
- Рытье траншеи, глубина которой будет соответствовать глубине фундамента, а ширина – превышать ширину фундамента на 150-250 мм.
- Установка опалубки. Опалубка изготавливается из широких обработанных досок, скрепленных брусом и установленных на вбитых в землю металлических штырях.
- Размещение направляющих прутьев. Прутья вбиваются в дно траншеи на расстоянии не меньше 50 мм от опалубки, шаг прутьев – около 500 мм.
- Размещение подставок. На дне траншеи устанавливаются подставки высотой от 75 до 100 мм, роль которых может играть кирпич или деревянный брус.
- Укладка нижних параллельных прутьев арматуры. Производится непосредственно на подставки с соблюдением равных промежутков.
- Вязка каркаса. Включает установку и закрепление поперечин на параллельных прутьях, монтаж вертикальных перемычек и верхних рядов арматуры.
На этом создание армирующего каркаса ленточного фундамента завершается. Для полного завершения работ остается создать вентиляционные отверстия и залить опалубку бетоном. Если работы выполнены с точным соблюдение технологии, выдержаны интервалы от арматуры до наружных граней фундамента, а соединения соответствуют требованиям жесткости, конструкция будет служить долгие годы без разрушения и деформаций.
Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте
Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно. Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой. Процесс закладки металла называется армированием ленточного фундамента. Своими руками его сделать несложно, расчет элементарный, схемы известны.
Количество, расположение, диаметры и сорт арматуры — все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент — требуется проект. С другой стороны, если вы строите небольшое здание, можно попробовать на основании общих рекомендаций все сделать своими руками, в том числе и спроектировать схему армирования.
Схема армирования
Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.
На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.
Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.
Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.
Какая арматура нужна
Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.
В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.
Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.
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 см 2 .
Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см 2 . Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.
Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см 2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см 2 ) нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см 2 , а это больше чем 2,8 см 2 , 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 см 2 . Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см 2 , 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.
Армирование углов
В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.
Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.
По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.
Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.
Армирование подошвы ленточного фундамента
На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.
Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.
Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются при помощи коротких отрезков прутка.
Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.
Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.
Сколько нужно прутка
Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20% — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.
Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.
По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.
Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента
Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки опалубки. Есть два варианта:
- Весь каркас собирают прямо в котловане или траншее. Если лента узкая и высокая, работать так неудобно.
- Вблизи от котлована готовят отрезки каркаса. Их переносят по частям и устанавливают на предназначенное им место, связывая в единое целое. Так работать удобнее, за исключением того, что связанные конструкции из арматуры переносить очень неудобно и тяжело.
Оба вариант неидеальны и каждый решает, как ему будет легче. При работе непосредственно в траншее, нужно знать порядок действий:
- Первыми укладывают продольные прутки нижнего армопояса. Их нужно приподнять на 5 см от края бетона. Лучше использовать для этого специальные ножки, но у застройщиков популярны куски кирпичей. От стенок опалубки арматура также отстоит на 5 см.
- Используя поперечные куски конструкционной арматуры или сформованные контура, их фиксируют на необходимом расстоянии при помощи вязальной проволоки и крючка или вязального пистолета.
- Далее есть два варианта:
- Если использовались сформованные в виде прямоугольников контура, сразу к ним вверху привязывают верхний пояс.
- Если при монтаже используют нарезанные куски для поперечных перемычек и вертикальных стоек, то следующий шаг — подвязывание вертикальных стоек. После того как все они привязаны, привязывают второй пояс продольной арматуры.
Есть еще одна технология армирования ленточного фундамента. Каркас получается жесткий, но идет большой расход прутка на вертикальные стойки: их забивают в грунт.
- Сначала вбивают вертикальные стойки в углах ленты и местах соединения горизонтальных прутков. Стойки должны иметь большой диаметр 16-20 мм. Их выставляют на расстоянии не менее 5 см от края опалубки, выверяя горизонтальность и вертикальность, забивают в грунт на 2 метра.
- Затем забивают вертикальные прутки расчетного диаметра. Шаг установки мы определили: 300 мм, в углах и в местах примыкания простенков в два раза меньше — 150 мм.
- К стойкам привязывают продольные нитки нижнего пояса армирования.
- В местах пересечения стоек и продольных арматурин привязываются горизонтальные перемычки.
- Подвязывается верхний пояс армирования, который располагается на 5-7 см ниже верхней поверхности бетона.
- Привязываются горизонтальные перемычки.
Удобнее и быстрее всего делать армирующий пояс с использованием сформованных заранее контуров. Прут сгибают, формируя прямоугольник с заданными параметрами. Вся проблема в том, что их необходимо делать одинаковыми, с минимальными отклонениями. И требуется их большое количество. Но потом работа в траншее движется быстрее.
Как видите, армирование ленточного фундамента — длительный и не самый простой процесс. Но справиться можно даже одному, без помощников. Потребуется, правда, много времени. Вдвоем или втроем работать сподручнее: и прутки переносить, и выставлять их.
Как правильно армировать ленточный фундамент — схемы
Ленточный фундамент
Автор ГидФундамент На чтение 10 мин
При строительстве дома на ленточном фундаменте возникает вопрос об армировании. Арматура закладывается в бетонную конструкцию для увеличения ее прочности на изгиб, поскольку бетон имеет очень низкую способность воспринимать момент. Чтобы предотвратить проблемы с лентой в будущем необходимо досконально изучить такой вопрос об армировании ленточного фундамента.
Расположение арматуры в конструкции и общие положения
Стержни, заложенные в бетон, различаются по назначению:
- Продольные горизонтальные (рабочая арматура). Располагаются вдоль ленты, воспринимают изгибающую нагрузку. Диаметр подбирается расчетом. Для любой конструкции, толщина которой составляет 15 см и менее армирование закладывается в один слой. Для элементов с толщиной более 15 см (ленточные фундаменты) используется арматурный каркас, который состоит чаще всего из нижнего и верхнего армирования. В ленточном фундаменте диаметры продольных стержней для изготовления каркасов могут отличаться, но нижние всегда принимаются большего или равного (для небольших нагрузок) диаметра.
- Поперечные горизонтальные (хомуты). Обеспечивают совместную работу продольного армирования, связывают арматурный каркас в единое целое. Назначаются из конструктивных соображений (без расчета).
- Вертикальные (хомуты). При толщине конструкции более 15 см требуется связать не только продольные пруты, расположенные в одном горизонтальном уровне, но и верхнюю и нижнюю часть арматурного каркаса. Функцию берут на себя вертикальные хомуты. Диаметр и шаг назначается из конструктивных соображений.
Для каждого типа армирования отдельно рассматривается:
- диаметр;
- шаг;
- количество стержней.
Общими требованиями, о которых далее будет рассказано подробно, являются:
- марка стали;
- класс арматуры;
- защитный слой.
Выбор материала для армирования
Основные документы, которыми нужно руководствоваться:
- СП 63.13330.2012 (пункты 6.2 и 11.2);
- ГОСТ 5781-82* на сталь.
Виды маркировки арматурных изделий:
- А — стержневая (горячекатаная);
- Вр — проволочная (холоднодеформированная);
- К — канатная (высокая прочность).
Для арматурных каркасов ленточных фундаментов применяют стержни класса по пределу текучести А400. Существует устаревшая маркировка, которая до сих пор используется строителями — Alll. При покупке важно уметь «на глаз» различать стержни, относящиеся в разным классам. Стоит отметить, что арматурные каркасы можно вязать из прутов, относящихся к более высоким классам, но это нецелесообразно и дорого. Чтобы исключить вероятность случайной покупки материала с меньшим пределом текучести нужно помнить:
- класс А240 (Al) имеет гладкую поверхность;
- класс А300 (All) — профиль периодический, рисунок кольцевой;
- нужный для усиления ленты А400 (Alll) обладает периодическим профилем с серповидным рисунком (внешне напоминает узор «елочка»).
Стоит обратить внимание на марку стали. По ГОСТ арматурные стержни, относящиеся к классу А400, следует изготавливать из стали 5ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс. Если сталь закупается в большом объеме непосредственно на заводе, то в заявке указывают нужную марку. При ее отсутствии в соответствие с ГОСТ выбор осуществляет производитель.
Защитный слой бетона
Под этой фразой кроется расстояние, на которое не должны доходить пруты до наружной поверхности изделия, то есть бетон укрывает стержни от внешних неблагоприятных воздействий. Согласно документу «Пособие по проектированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения» защитный слой обеспечивает:
- условия для совместной работы бетона и арматурного каркаса;
- анкеровку и возможность выполнения стыков элементов каркаса;
- защиту стали от коррозии и других негативных внешних воздействий;
- защиту от высоких температур и прямого воздействия огня.
Согласно вышеуказанному пособию и СП 50-101-2004 минимальные значения толщины защитного слоя можно свести в таблицу.
Расположение стержней Толщина защитного слоя Рабочее в фундаментах с бетонной подготовкой 40 мм То же без бетонной подготовки 70 мм Хомуты в фундаментах с бетонной подготовкой 35 мм То же без бетонной подготовки 65 мм При этом толщина защитного слоя принимается не меньше диаметра прутов.
Рабочее армирование
При строительстве дома своими руками не обязательно выполнять сложные расчеты по предельным состояниям, чтобы определить сечение и количество стержней арматурного каркаса. В качестве руководства по расчетам используют «Пособие по проектированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения» и СП 63.13330.2012.
Согласно этим документам по таблице 5.2 пособия и пункту 10.3.6 СП рассчитывают суммарное сечение всех продольных прутов арматурного каркаса:
- при стороне ленты менее 3 метров — 0,1% от площади поперечного сечения фундамента, диаметр стержней не менее 10 мм;
- при стороне ленты более 3 метров — 0,1%, диаметр стержней не менее 12 мм.
Требования по минимальному диаметру стержней, в зависимости от длины, представлены в пособии «Армирование элементов монолитных ж/б зданий».
Не допускается применение прутов диаметром более 40 мм. Стержни распределяют равномерно в верхнем и нижнем слое, руководствуясь сортаментом арматуры. Если для работ применяются пруты разного диаметра (при использовании остатков), те, которые имеют больший диаметр, располагают снизу. При этом учитывают требования к шагу, представленные в пункте 10.3.5 СП 63.13330.2012 и пунктах 5.9-5.10 пособия по проектированию.
Продольные пруты арматурного каркаса располагают согласно таблице.
Условия Минимальное расстояние между стержнями Нижнее армирование в один или два ряда Не менее наибольшего диаметра стержней и не менее 25 мм Верхнее армирование в один или два ряда То же и не менее 30 мм Нижнее армирование более чем в два ряда То же и не менее 50 мм Если для уплотнения применяются глубинные вибраторы Выполнение предыдущих условий с обеспечением в отдельных местах шага не менее 60 мм Важно! Если требуется закладка большого количества стержней, допускается располагать их пучками, расстояние между ними определяют из их общего сечения.
Обеспечение защитного слоя и расстояния между верхним и нижним армированием достигается за счет использования фиксаторов. Для закрепления отдельных стержней нижнего слоя чаще всего применяют пластиковые фиксаторы круглой формы. Верхний слой держат вертикальные хомуты. Иногда прибегают к использованию «стульчиков» или «лягушек» для арматуры.
Стержни выпускаются стандартной длины — 6 и 12 метров. При необходимости армирования более длинных конструкций выполняют наращивание по длине. При этом величина нахлеста принимается не менее 20 диаметров прута, но не менее 250 мм.
Горизонтальные поперечные хомуты
Эти пруты назначаются конструктивно и не зависят от сечения. Нужно при этом учитывать нагрузку от элементов здания (для массивных лучше предусмотреть запас). По тем же документам, что и для продольного усиления, минимальный диаметров поперечных прутов назначается 6 мм, но не менее 0,25 диаметра рабочей арматуры.
Шаг стержней назначается не менее 20 диаметров рабочих прутов. Например, при сечении продольных элементов 14 мм, шаг горизонтальных хомутов должен быть не менее 280 мм. Для простоты монтажа принимают округленное значение — 300 мм.
Длина стержней зависит от ширины ленты и требуемого защитного слоя. Закрепление выполняют поверх рабочей арматуры. Стыкование по длине обычно не требуется.
Вертикальные хомуты
Диаметр назначают в зависимости от высоты ленты:
- менее 800 мм — от 6 мм;
- более 800 мм — от 8 мм, но не менее 0,25 диаметра рабочих прутов.
При строительстве массивных зданий рекомендуется закладывать стержни с запасом. Шаг назначается так же, как для поперечного армирования. Длину прутов подбирают, вычитая из высоты фундаментной ленты величину защитного слоя сверху и снизу.
Армирование углов и примыканий
Согласно пункту 8.9 СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» монолитные фундаменты под все стены жестко связываются между собой и объединяются в систему перекрестных лент. В зоне стыка обычно меняется шаг поперечного армирования и обеспечивается надежное скрепление рабочих стержней, идущих в разных направлениях. Существует несколько способов армирования.Угловые соединения
Жесткое внахлест и «лапкой»
Свободные концы арматуры в одном направлении сгибаются под прямым углом и вяжутся к перпендикулярным стержням. При этом внешние соединяются друг с другом, а внутренние привязываются к внешней.
Длина загнутого участка «лапки», с помощью которого обеспечивается нахлест, принимается 35-50 диаметров рабочего армирования. Шаг хомутов назначается 3/8 от высоты фундаментной ленты.
Хомуты Г-образной формы
Чтобы обеспечить надежное соединение рабочих прутов, внешние стержни работают совместно за счет Г-образного хомута, наложенного на них с нахлестом не менее 50 диаметров продольных прутов. Внутренние стержни привязывают к внешним, как в предыдущем случае:
a. загибают рабочие пруты под углом 90 градусов, длина сгиба («лапки») 50 диаметров;
b. присоединяют лапки к внешним стержням.
Шаг хомутов (горизонтальных и вертикальных) принимают 0,75 от высоты фундаментной ленты.
Хомуты П-образной формы
В этом случае применяются дополнительные арматурные изделия, согнутые в форме буквы П. На один угол требуется два таких хомута длиной 50 диаметров продольных прутов. Внутренние рабочие стержни при таком соединении имеют такую же длину, как и внешние. В месте нахлеста П-образных хомутов устанавливают дополнительный каркас из вертикальной и поперечной арматуры.
Армирование тупых углов
Выполняют внахлест. Внешний стержень изгибают под требуемым углом, а внутренние присоединяют к внешним с нахлестом не менее 50 диаметров. В точке сгиба наружного прута предусматривают дополнительный вертикальный хомут.
Примыкания стен
Соединение внахлест
Арматура примыкающей стены загибается, длина сгиба 50 диаметров. Оба стержня из примыкающей ленты присоединяются к внешнему пруту перпендикулярной стены. В зоне соединения шаг вертикальных и поперечных хомутов назначают 0,375 высоты монолитной ленты.
Г-образный хомут
К стержням примыкающей стены присоединяются хомуты согнутые под прямым углом. Стержень сгибают так, чтобы каждая сторона равнялась 50 диаметров рабочего армирования. Первая сторона соединяется с стержнями примыкающей стены, а вторая с внешним рабочим прутом перпендикулярной ленты. Шаг хомутов (вертикальных, поперечных) в месте примыкания уменьшается в два раза по сравнению со всей длинной ленты.
П-образный хомут
Примыкание производится к внешнему стержню рабочего армирования «лапкой». Дополнительную надежность обеспечивает стержень, изогнутый в форме буквы П длинной 2 ширины ленты фундамента.
Распространенные ошибки
1) вязка стержней под прямыми углами;
2) использование продольной гнутой арматуры без анкеровки;
3) соединение продольных стержней вязкой перекрестий;
4) отсутствие связки между внешними и внутренними прутами.
Вязка каркасов
При возведении фундамента крайне важно обеспечить надежное закрепление всех элементов каркаса между собой. Для удобства возможные вопросы сведены в таблицу.
Чем и как? Для связывания применяют отожженную вязальную проволоку диаметром 0,8-1,0 мм. Для работы также понадобится крючок для вязки. Для больших объемов работ применяют специальные машины для вязки арматуры (вязальный пистолет). Почему лучше вязать? При возведении фундаментов рекомендуется использовать вязку. Сварку преимущественно применяют для больших каркасов заводского изготовления. Это вызвано тем, что в условиях строительной площадки возникает вероятность прожига рабочей арматуры. Помимо этого при использовании сварки потребуется помощь квалифицированного работника, что увеличит стоимость строительства. Ко всему прочему место сварки это потенциальная точка ускоренной коррозии. Когда можно заменить вязку сваркой? Вязка обеспечивает большую надежность в условиях стройплощадки (к сваренным каркасам заводского изготовления это не относится), поэтому есть смысл заменять ее только при наличии сварочного аппарата и опыта. Замену вязки на сварку (выполненную прямо на строительной площадке) рекомендуется производить только на прямолинейных участках. Более подробно с этим вопросом можно ознакомиться в ГОСТ 14098-91, приложение 2 «Оценка эксплуатационных качеств сварных соединений при статической нагрузке». В этой таблице сразу «бросается в глаза» большое количество соединений с маркировками НД (недопустимо) или НЦ (нецелесообразно). При проектировании и строительстве фундаментов возникает множество вопросов. К каждому из них следует отнестись внимательно, чтобы избежать осложнений при эксплуатации.
Ленточный фундамент своими руками: правила армирования
Ленточный фундамент — один из самых распространенных. Он несложен в изготовлении, с его помощью легко реализуются самые разные конфигурации зданий. На нем можно выстроить дом в несколько этажей или небольшую баню. Для придания бетону большей прочности, а основанию большей надежности фундаменты армируют стальными прутками различной конфигурации.
При наличии стальных элементов в конструкции это уже не бетон, а железобетон, а у него прочность в разы выше. Работы эти не самые простые, но работа бригады стоит довольно дорого. Причем не факт, что они сделают так, как надо: для них это лишь очередной заказ, а для хозяина — любимый дом (баня, дача и т.д.). Потому армирование фундамента своими руками — отличный выбор. Есть только один нюанс: если грунты сложные, подпочвенные воды высоко, да еще и сооружение будет тяжелым, закажите лучше расчет фундамента в специализированной конторе. Так вы будете иметь гарантированно правильное и надежное основание для дома в таких непростых условиях.
Особенности армирования
Особенность ленточных оснований в том, что их длина во много раз превышает ширину и высоту. Нагрузка от здания давит на фундамент сверху. Получается, что при этом верх ленты сжимается, а низ растягивается. Так как при растяжении в монолите образуются трещины, то для обеспечения его целостности нижний пояс армирования обязателен.
С другой стороны, снизу, периодически давят на ленту силы, которые появляются при пучении грунтов. Тут картина противоположная — низ фундамента сжимается, верх — растягивается. И снова в местах растяжения образуются трещины. Потому, для предотвращения их появления и верхний край необходимо усилить.
Что характерно, середина основания практически не нагружается, а потому, какой бы ни была высота, средний пояс делают редко.
Если необходимо сильно углублять фундамент, желательно заказать профессиональный расчет. Тогда специалисты вам точно скажут, сколько поясов потребуется для того, чтобы строение стояло долго, из какого прутка его делать.
Получается, что для ленточного фундамента обязательны два пояса армирования: один внизу, другой — в верхней части. Причем для защиты от коррозии они должны располагаться на 5 см вглубь от края.
Какую арматуру использовать
Теперь нужно понять, в каком направлении нужна арматура, какой толщины она должна быть. Это зависит от распределения нагрузок, а они в этом основании распределяются таким образом, что большая часть всех воздействий приходится на продольные прутки. Потому они должны быть прочными и рифлеными — класса AIII. На твердых и непучнистых грунтах для сооружений небольшой массы используют арматуру диаметром 12 мм. На более сложных почвах или для более тяжелых стен применяют 14 мм. Чтобы перестраховаться, укладывают 16 мм. Большие диаметры в малоэтажном строительстве — редкость, хотя временами кладут и 20 мм.
Вертикальные и поперечные перекладины арматуры в ленточном фундаменте нагружаются слабо. Большей частью они нужны для придания формы и стабилизации конструкции. Потому для вертикальных и поперечных стоек используют гладкий пруток диаметра 6-8 мм. Его прочности более чем достаточно для выполнения этих функций.
Шаг армирования ленточных фундаментов (по СНиПу)
При расположении всех прутков соблюдается ключевое условие: от края до стали должно быть не менее 5 см бетона. Только в этом случае арматура оказывается защищенной от коррозии (на такую глубину уже не проникают вода и кислород). Но сильно заглублять пояса тоже нельзя: на поверхностные слои воздействует большие силы, чем ближе к середине. Потому сильно вглубь прятать армирование не следует: оно не будет выполнять своих задач. Расстояние от края 5-6 см — оптимальный вариант.
Для ленточного фундамента необходимо определиться с количеством продольных прутков в каждом из поясов. Согласно СНиПа 52-01-2003 (пункт 7.3.6) расстояние между ними должно быть не более 400-500 мм.
Но ширина ленты для небольших строений, которыми является баня (одно- двух- этажный дом тоже), редко бывает больше 40 см. Если учесть, что от краев нужно будет отступить по 5 см, получится, что расстояние между двумя прутками будет не более 30 см. То есть 2-х продольно уложенных «арматурин» вполне достаточно.
Так как основные нагрузки приходятся именно вдоль ленты, то укладывать желательно цельные, без соединений стальные элементы. В среднем длина арматуры требуемого класса 6-11 м. Этого достаточно для большинства домов и бань. Неудобно при доставке, но зато основание будет надежным. Причем берите пруты минимум на 1,5 метра длиннее: их нужно будет загнуть при прохождении углов. Так получится надежно и прочно.
Следующий этап — определение шага для расположения вертикальных стоек и поперечин. Ссылаться опять будем на СНиП. Только в этот раз нужен пункт 7.3.7. В нем говорится, что поперечная арматура в ленточном фундаменте должна размещаться друг от друга на расстоянии не более 300 мм. Тут есть некоторое противоречие: практики говорят, что на нормальных грунтах достаточно расположить поперечины не ближе 500 мм. Причем даже кирпичный дом на таком основании будет стоять нормально. Собственно, решать вам. Не знаете, как поступить — закажите расчет. Или перестрахуйтесь, и поставьте через 300 мм. Фундамент — это та часть, в которой лучше переусердствовать. Дешевле обойдется. Тем более что гладкий пруток не так и дорог.
Итак, мы определились, что укладка арматуры в ленточный фундамент (до метра высоты и до 600 см ширины) необходима в два яруса: один на 5 см выше нижнего края, второй — на 5 см ниже верхнего. В каждом поясе будет по два рифленых продольных прутка диаметром 12-14 мм. Вертикальные стойки и поперечное армирование проходит через 300-500 мм и делают их из гладкого прутка 6-8 мм.
Армирование углов ленточного фундамента
Углы любого здания — места, где соединяются разные вектора нагрузок. Потому так важно выполнить армирование углов правильно. Простое соединение двух прутков тут недопустимо: оно не в состоянии передать и распределить нагрузки. Этот участок требует особого подхода и специальных схем укладки арматуры.
Для правильного их укрепления необходимо использовать гнутые элементы. Желательно чтобы они были продолжением продольных прутков, и «заходили» за угол на 60-70 см (смотрите схему слева).
Если длины не хватает, используют отдельные гнутые в виде буквы «Г» элементы — хомуты. Их стороны должны быть не менее 50 диаметров прутков (если используете 12 мм, то стороны должны быть не менее 12 мм* 50 = 600 мм, для 14 мм прутка — 700 мм). Как укладывают арматуру в этом случае, показано на правой схеме.
Обратите внимание, что в углах вертикальные и поперечные пояса нужно ставить в два раза чаще: шаг армирования тут вполовину меньше.
Не меньшего внимания требует и усиление мест, где от основного периметра отходят ленты под внутренние перегородки. Места прилегания этих стен также требуют использования гнутых элементов по тем же правилам. На схеме армирования слева показано, как укладывать прутки при наличии запаса длины, на схеме справа — с использованием отдельного Г-образного хомута.
Теперь вы знаете, как правильно уложить арматуру по углам. Следуя этим правилам и реализуя схемы, вы создадите прочное основание, которое выдержит и статическую нагрузку от самого здания, и от сил пучения. И ваше здание никогда не даст трещин по углам, с которыми бороться очень непросто.
Когда и как устанавливать арматуру
Армирование ленточного фундамента начинают после того, как собрана и установлена опалубка. Продольные и поперечные направляющие необходимо каким-то образом соединить. Есть два метода: сварка и вязка проволокой. Сваривать быстрее, но использовать этот методе не рекомендуют: места сварки быстрее коррозируют, и слишком жесткая получается в результате конструкция, которая хуже противостоит нагрузкам. Потому желательно арматуру для ленточного фундамента вязать. Как это делать, читайте тут.
Со способом соединения определились. Теперь необходимо выбрать, где собирать каркас. Есть два метода:
- Собирать на месте в траншее. В этом случае на подготовленное основание (песчаная или гравийно-песчаная утрамбованная подушка) укладывают кирпичи (или их половинки). Кирпичи обеспечат требуемые 5 см от низа заливки. Располагать их нужно через полметра, чтобы конструкция не провисала. Потом порядок действий такой:
- на кирпичи укладывают продольные прутки (загнутые на концах, согласно схеме укладки);
- вяжут нижний пояс — крепят с выбранным шагом поперечины из гладкого прутка;
- устанавливают вертикальные стойки, снова провязывая соединения нижнего пояса;
- привязывают продольную арматуру верхнего пояса;
- довязывают поперечины.
- Сборка происходит за пределами траншеи. Связываются отдельные модули, которые в готовом виде переносят и устанавливают внутри опалубки на такие же кирпичи или специальные стойки. Модули связываются на месте в единую конструкцию.
Оба способа используются. Удобнее, наверное, второй — находится в узкой траншее неудобно. К тому же можно повредить пленку, которой часто выстилают дно и стены опалубки (для минимизации утечек бетона и предотвращения его пересыхания).
Но при большой длине готовых модулей нужно будет каким-то образом доставить совсем нелегкую и довольно гибкую конструкцию к месту, да еще и ровно опустить ее на дно траншей. Тут без техники не обойтись. Так что тоже — есть трудности и недостатки.
Итоги
Армирование ленточного фундамента своими руками — дело непростое, но вполне реальное. Одному человеку работать придется долго, но и такой вариант реален для небольших домов (дачных домиков или бань).