Армирование фундамента: как правильно уложить арматуру

Ленточный фундамент является одним из самых распространенных видов основания для дома. В процессе его возведения большое значение уделяют армированию опалубки. Арматура позволяет увеличить прочность основания и его устойчивость к растягиванию. Данная статья поможет разобраться и понять, какая нужна арматура для ленточного фундамента и на какие детали обращают внимание, чтобы он прослужил долгие годы.

Требования к бетону

После выбора типа фундамента многих волнует вопрос, каким должен быть бетон, его состав и оптимальные пропорции, чтобы произвести качественную заливку основания. Строитель также должен обратить внимание на:

• количество этажей будущего дома;
• вес здания;
• тип грунта;
• уровень подземных вод и промерзания почвы.

Бетон для фундамента

Большое значение уделяют качеству бетонного раствора.

Любая марка бетона состоит из четырех компонентов:

1. Цемент. Основная составляющая бетона, которую лучше приобретать в проверенных строительных магазинах. У цемента есть срок хранения, поэтому покупать его про запас не рекомендуется. Для заливки ленточного фундамента часто выбирают цемент или портланцемент марки М400.
2. Песок. Специалисты рекомендуют использовать песок, в составе которого есть как крупные, так и мелкие частички. Лучше всего выбирать речной песок с небольшой примесью карьерного. Фракция песка под фундамент составляет 2 – 2,5 мм.
3. Щебень. При строительстве небольших зданий используют гранитный щебень средней фракции от 20 до 40 мм.
4. Вода. Нужно использовать чистую питьевую воду. Вода с высоким содержанием солей и сульфатов снизит качество бетонного раствора.

Если есть необходимость увеличить свойства бетона, часто добавляют пластификаторы. Такие химические добавки способны повлиять на затвердевание, прочность и текучесть массы. Соотношение пластификаторов в бетонном растворе составляет 0,2-0,3%.

Требования к арматуре

Чтобы понять важность установки арматуры необходимо разобраться, что такое армирование.
Оно предназначено для увеличения прочности и надежности фундамента. В процессе эксплуатации основание подвергается нагрузкам:

• от самого здания;
• при движении грунтов;
• от морозного пучения.

Арматура для фундамента

От этих нагрузок верхняя часть основания испытывает нагрузку на сжатие, а нижняя на растяжение. Как раз в эти части строители всегда улаживают арматуру, которая берет на себя часть этих нагрузок.  При выборе арматуры для фундамента обращают внимание на:

• диаметр прутьев;
• устойчивость к коррозии;
• необходимость сваривания;
• устойчивость к отрицательным температурам.

Специализированные магазины предлагают арматурные прутья диаметром от 5 до 32 мм с ребристой и обычной гладкой поверхностью.
Ребристые создают лучшее сцепление с бетоном, поэтому их используют как главные элементы. Гладкая арматура выполняет функции дополнительного элемента и устанавливается на зоны не подверженные растяжению.

Для армирования фундамента нужна ребристая арматура диаметром в 8-16 мм и гладкая в 6 мм.

В строительстве фундамента чаще всего используют ребристую арматуру класса А3 (А400). При покупке можно увидеть разную маркировку элементов. Буква «К» в маркировке означает, что прутья покрыты специальным антикоррозийным составом, а буква «С», что стержни можно сваривать.

Для армирования фундамента нужна ребристая арматура диаметром в 8-16 мм

Требования к армированию

Чтобы провести качественное и надежное армирование фундамента необходимо придерживаться некоторых правил:

1. Совершайте покупку прутьев в специализированных магазинах, которые могут предоставить сертификаты качества на продукцию.
2. Сцепленные между собой прутья не должны деформироваться во время заливки бетонной смесью.
3. Для соединения арматурных элементов лучше использовать ручной способ вязки вместо сваривания стержней.
4. Кроме того, в строительных документах и нормах для железобетонных конструкций описаны допустимые расстояния между арматурными стержнями:

• не больше 40 см для продольных прутьев;
• не больше 30 см для поперечных стержней;
• не меньше 25 см для элементов расположенных вертикально.

По мнению специалистов, диаметр арматуры для ленточного фундамента должен составлять:

• для легких домов на устойчивой почве подходит диаметр от 8 мм;
• для сыпучих и пучинистых грунтов и тяжелых построек от 12 мм.

Требования к армированию фундамента

Расчет количества и диаметра арматуры

Во время расчета необходимого диаметра арматуры используют показатель ширины и глубины ленточного фундамента. Если ширина фундамента достигает 50 см, а его глубина – 100 см, тогда площадь сечения ленты фундамента составит:

• 50 см Х 100 см = 5000 см2.

Согласно нормативным документам, площадь сечения арматуры должна быть не меньше чем 0,01% основания, а значит:

• 5000 см2 Х 0,01% = 5 см2.

Полученный результат находим в специальной таблице для расчета диаметра арматурных стержней. Получается, что для основания дома с такой шириной и глубиной можно использовать:

• 6 стержней диаметром 10 мм;
• 8 стержней диаметром 9 мм;
• 3 стержня диаметром 14 мм.
• Стоит учитывать, что если длина фундамента больше 3 метров, тогда 12 мм – это минимальный допустимый диаметр для использования.

Подсчет количества арматуры проводят самостоятельно в зависимости от схемы армирования.

Расчет количества и диаметра арматуры

Некоторые усиливают основание четырьмя прутьями, другие используют шесть. Отличается также армирование углов. Кто-то совершает их Г-образными хомутами, возможно также П-образные схемы и различные вариации.

Чтобы узнать количество продольных элементов, при подсчете высчитывают периметр дома, к нему добавляют показатели стен, которые размещены над лентами фундамента. Полученное число умножают на запланированное количество продольных стержней  находящихся на одной ширине ленты.

Правила армирования ленточного фундамента

Арматурные прутья различаются не только по классу и внешнему виду, они также различаются по своему назначению:

Рабочая продольная (горизонтальная)

Стержни, которые расположены вдоль основания и воспринимают на себя основную нагрузку от факторов сжатия и растяжения. Чтобы увеличить прочность фундамента их устанавливают в нижнюю и верхнюю часть ленты. Диаметр элементов нижнего армирования должен быть больше диаметра верхних прутьев.

Поперечная монтажная

Она устанавливается для связывания между собой отдельных верхних или нижних рабочих стержней. Обеспечивает целостность рабочих элементов и распределяет между ними нагрузку.

Схема типового армирования ленточного фундамента

Вертикальная

Устанавливается вертикально и соединяет между собой верхнюю и нижнюю продольную арматуру. Правильное армирование ленточного фундамента использует все эти виды прутьев. Только вместе они обеспечат целостность арматурной конструкции и равномерно распределяют нагрузку.

Как правильно армировать фундамент?

Расстояние между прутьями и поверхностью фундамента должно составлять 5 см. Основную нагрузку на себя берут горизонтальные прутья,  поперечные только соединяют каркас в единое целое. Нижний слой прутьев улаживается на специальные подставки.

Большое значение уделяют армированию углов. В этих местах стержни не просто соединяют, а используют для этого отдельные изогнутые Г- или П-образные хомуты. На углах прутья устанавливают чаще и плотнее чем в самом основании.
Армирование свайно-ленточного фундамента ничем не отличается от армирования обычного ленточного основания.

Главные ошибки армирования фундамента:

• армирование углов не хомутами, а обычным перекрещением прутьев;
• расположение стержней в середине фундамента;

Вертикальное армирование фундамента

• когда в углах фундамента находится только два согнутых стержня;
• неравномерное расположение арматуры по всему основанию.

Как вязать арматурную сетку самостоятельно

Перед началом работ лучше ознакомится с правилами вязания арматуры. Для этого процесса приобретают вязальную проволоку и крючок. Такая проволока хорошо гнется, а средний ее диаметр достигает 1,2-1,3 мм. Крючок можно приобрести в строительном магазине или сделать самостоятельно. Для вязки используются прутья длиной в 5-6 метров. Технология вязания для всех фундаментов одинаковая, а если диаметр прутьев больше 25 мм, тогда стержни соединяют с помощью сварки.

Вязание арматуры можно совершать в удобном для работы месте, потом поместить её в опалубку, а после устанавливать хомуты по углам основания. Чтобы вязание происходило удобней, не используйте слишком длинные отрезки проволоки. Откусите 20 см металлической нити и сложите её вдвое. Нахлест арматурных прутьев при связывании достигает 2 см.

Вязание арматуры при помощи специального приспособления

Кроме обычных крюков строительный рынок предлагает множество дополнительных приспособлений и инструментов, чтобы не только ускорить процесс вязания арматуры, но сделать это надежно и прочно:

Пистолет для вязки арматуры

Значительно сокращает трату времени на связывание прутьев. Потребуются дополнительные траты на инструмент, зато он обеспечит более надежную затяжку проволоки. В пистолете проволока находится в специальном барабане, который легко заменить. Однако он имеет вес в 2-3 кг и не всем строителям удобно с ним работать.

Пистолет для вязки арматуры KW- 0041

Полуавтоматический и автоматический крюк для вязки арматуры

Специализированные инструменты, которые значительно сокращают время сборки арматурного каркаса для фундамента. Вязку стержней можно производить с помощью обычных пассатижей. Некоторые строители в домашних условиях используют шуруповерт, в который вставляют согнутый гвоздь.

Вязка арматуры — важный этап при заливке ленточного фундамента и на качественных инструментах лучше не экономить.

Как вязать армированную сетку в траншее

Вязать арматурный каркас в траншее сложнее, чем на свободной территории. Лучше заранее продумать схему соединения элементов, чтобы в дальнейшем не тратить время на переделку работы. Приобретите в специализированном магазине фиксаторы для арматуры. Они расположат сетку выше опалубки и обеспечат равномерное нанесение бетонного раствора на всю арматуру.

Работать в траншее одному человеку не удастся, при такой работе нужен помощник. В начале, в траншею вбиваются вертикальные прутья, к ним крепится горизонтальная рабочая арматура. В конце приступают к упрочнению углов основания.

Сваривание арматуры для армирования

Сваривание арматуры для армирования

Сварка арматурных элементов быстрее в сравнении с вязанием прутьев, однако, она значительно снижает прочность металлического каркаса. После сварки прутья становятся более хрупкими, что влияет на качество ленточного основания. Если возводится тяжелое здание в несколько этажей, а местность имеет проблемный грунт, лучше отказаться от такого способа соединения арматурных стержней.

Для сваривания арматуры необходимо приобрести специальные стержни класса А500 и дополнительной маркировкой «С». Сварка арматуры может происходить разными способами:

• контактным;
• ванным;
• стыковым;
• контактно-точечный.
• Если арматура сваривается контактным путем очень важно контролировать силу тока, от которой зависит качество шва.

Практические советы

Армирование кирпичных стен укладывается на раствор между кладками кирпича. Процесс работ начинают с самого низа. Особое внимание уделяют дверным и оконным проемам, так как в них часто возникают трещины. Отдельные элементы арматуры можно соединять вязальной проволокой.

«Как армировать газобетонные блоки?»

Армирование газобетона производят арматурной сеткой. Для расположения арматуры проделайте в блоках пазы штраборезом. Канавы очищают от мусора и укладывают арматуру связанную специальным крючком. После укладки арматуры пазы заливают цементным раствором.
Правильное угловое армирование должно защитить фундамент от трещин и обеспечить сопротивляемость основания силам растяжения и сжатия. Жесткость соединения обеспечивается как способом вязки, так и свариванием. Качественную прочность угловому основанию создают П- и Г- образные хомуты.

Армирование ленточного фундамента. Правила, схемы, инструкции и расчеты

Возведение фундаментного основания зданий это важнейший этап строительства, который определяет дальнейшую надежность и долговечность постройки. Поэтому при выполнении этой работы не допустима непродуманная экономия на расходах материалов и самовольные изменения проектных решений принятых специалистами.

Ленточные фундаменты пользуются заслуженной популярности при строительстве объектов индивидуальной застройки. Это объясняется возможностью универсального применения для самых различных зданий на большинстве распространенных типов грунтов.

Они отличаются высоким уровнем надежности и возможностью выполнения монтажа своими руками. Ленточные фундаменты нельзя применять для строительства зданий на неустойчивых грунтах, в заболоченной местности и на вечной мерзлоте.

Описание конструкции ленточного фундамента

Несущее основание этого типа представляет собой заглубленную в землю железобетонную монолитную ленту. Она монтируется под все несущие стены и тяжелые перегородки. Глубина заложения фундамента определяется в зависимости от следующих исходных параметров:

• общий вес строительных конструкций здания с учетом снеговых нагрузок, мебели и установленного оборудования;
• тип и строение грунтов на участке;
• глубина залегания грунтовых вод;
• нижняя точка промерзания грунта в холодное время года.

В результате фундамент небольших легких зданий домов быть мелкозаглубленным и иметь нижнюю опору на глубине 500-800 мм. Для тяжелых больших зданий и при наличии подвала подошва монолитной конструкции должна находиться ниже точки промерзания грунта более чем на 400 мм.

Ширина фундаментной ленты в ее верхней части зависит от толщины возводимых стен и должна превышать ее более чем на 100 мм, но в любом случае не мене 300 мм. В нижней части может быть предусмотрено наличие более широкой опорной подошвы, которая устраивается при большом весе строительных конструкций или слабых грунтах. Однако правильный расчет такой опоры довольно сложная инженерная задача. Данные о поперечном сечении фундаментной ленты и об общей массе строительных конструкций позволяют правильно рассчитать конструкцию армирующего каркаса.

Расчет фундамента должен быть выполнен на профессиональном уровне

Наличие армирующего каркаса повышает прочность фундаментного монолита и позволяет более равномерно распределить весовую нагрузку на грунт. При проектировании элементов здания всегда учитываются реальные данные, на основании которых получают результат способный обеспечить долговечность и надежность постройки.

На основании этого можно сделать вывод, что для разработки проекта необходимы специальные знания и опыт подобных работ. Поэтому выполнение расчетов и определение проектных схем рекомендуется поручить специалисту, а вот монтажные работы можно выполнять самостоятельно. Если только вы не собираетесь построить небольшой сарай, баньку, хозяйственные постройки или легкий гараж.

Расчет необходимого количества материалов

При определении нужного количества арматуры следует учитывать, что продольные струны и поперечные прутки имеют разный диаметр и цену. Имея проект подсчитать количество необходимого для армирования материала не сложно. Только следует предусмотреть запас 7-10% на остатки в виде коротких обрезков и на нахлесты при соединении прутов на длинных участках.

Если вы производите расчеты самостоятельно, то рекомендуется принять:

• диаметр арматуры 10 мм для продольных участков длиной до 3-х метров;
• 12 мм на участках более 3-х метров;
• поперечная арматура с гладкой поверхностью диаметром 8 мм.

Кроме этого не забудьте приобрести вязальную проволоку (сварка прута для железобетона запрещена), а так же фиксаторы «звездочка» и «опора», которые устанавливаются на каждый крайний прут через каждые 3 метра.

Общее количество продольных армирующих струн определяется по суммарному сечению. Согласно СНиП общая площадь сечения арматуры должна быть не менее 0,1% от поперечного сечения фундаментной ленты. Если в результате вы определите, что для армирования достаточно всего 2-х прутов, то эту количество необходимо увеличить до 4-х. При этом принимая минимальное сечение прутов в 10 мм. Поперечные прутки никаких нагрузок не несут и считаются фиксирующими элементами.

Шаг поперечных прутков (хомутов) должен быть не более трех четвертей высоты фундаментной ленты и меньше 500 мм. В местах примыкания двух прямых конструкций и на углах шаг должен уменьшаться вдвое. Существует много специально разработанных схем вязки углов элементов и примыкающих участков. Перед началом работы рекомендуем с ними ознакомиться.

Что нужно знать про арматуру

Для ленточных фундаментов обычно применяют горячекатаную арматуру классов A-II и A-III с диаметром от 10 мм с периодическим профилем (рифленую), который обеспечивает надежное сцепление металла с бетоном. Пруты класса A-I с гладкой поверхностью и сечением 8-10 мм применяют для изготовления связующих хомутов и перемычек.

Армирование монолитной плиты: расчет и вязка арматуры

Армирование монолитной плиты — это сложная и ответственная задача. Конструктивный элемент воспринимает серьезные изгибающие нагрузки, с которыми бетону не справится. По этой причине при заливке монтируют арматурные каркасы, которые усиливают плиту и не дают ей разрушаться под нагрузкой.

Как правильно армировать конструкцию? При выполнении задачи нужно соблюдать несколько правил. При строительстве частного дома обычно не разрабатывают подробный рабочий проект и не делают сложных расчетов. Из-за небольших нагрузок считаю, что достаточно соблюсти минимальные требования, которые представлены в нормативных документах. Также опытные строители могут заложить арматуру по примеру уже сделанных объектов.

Плита в здании может быть двух типов:

• фундаментная;
• перекрытия.

В общем случае армирование плиты перекрытия и фундаментной не имеет критических отличий. Но важно знать, что в первом случае потребуются стержни большего диаметра. Это вызвано тем, что под элементом фундамента есть упругое основание — земля, которое берет на себя часть нагрузок. А вот схема армирования плиты перекрытия не предполагает дополнительного усиления.

Армирование фундаментной плиты

Арматура в фундамент в этом случае укладывается неравномерно. Необходимо усилить конструкцию в местах наибольшего продавливания. Если толщина элемента не превышает 150 мм, то армирование для монолитной плиты фундамента выполняется одной сеткой. Такое бывает при строительстве небольших сооружений. Также тонкие плиты используются под крыльца.

Для жилого дома толщина фундамента обычно составляет 200—300 мм. Точное значение зависит от характеристик грунта и массы здания. В этом случае арматурные сетки укладываются в два слоя друг над другом. При монтаже каркасов необходимо соблюдать защитный слой бетона. Он позволяет предотвратить коррозию металла. При возведении фундаментов величина защитного слоя принимается равной 40 мм.

Диаметр армирования

Перед тем как вязать арматуру для фундамента, потребуется подобрать ее сечение. Рабочий стержни в плите располагаются перпендикулярно в обоих направлениях. Для соединения верхнего и нижнего ряда используют вертикальные хомуты. Общее сечение всех прутов в одном направлении должно составлять не менее 0,3% от площади сечения плиты в этом же направлении.

Пример армирования

Если сторона фундамента не превышает 3 м, то минимально допустимый диаметр рабочих прутов назначается равным 10 мм. Во всех остальных случаях он составляет 12 мм. Максимально допустимое сечение — 40 мм. На практике чаще всего используют стержни от 12 до 16 мм.

Перед закупкой материалов рекомендуется посчитать массу необходимой арматуры для каждого диаметра. К полученному значению прибавляют примерно 5 % на неучтенные расходы.

Укладка металла по основной ширине

Схемы армирования монолитной плиты фундамента по основной ширине предполагают постоянные размеры ячейки. Шаг прутьев принимается одинаковым независимо от расположения в плите и направления. Обычно он находится в пределах 200—400 мм. Чем тяжелее здание, тем чаще армируют монолитную плиту. Для кирпичного дома рекомендуется назначать расстояние 200 мм, для деревянного или каркасного можно взять большее значение шага. При этом важно помнить, что расстояние между параллельными прутами не может превышать толщину фундамента более чем в полтора раза.

Обычно и для верхнего, и для нижнего армирования используют одинаковые элементы. Но если есть необходимость уложить пруты разного диаметра, то те, которые имеют большее сечение укладывают снизу. Такое армирование плиты фундамента позволяет усилить конструкцию в нижней части. Именно там возникают наибольшие изгибающие силы.

Основные армирующие элементы

С торцов вязка арматуры для фундамента предполагает укладку П-образных стержней. Они необходимы для того, чтобы связать в одну систему верхнюю и нижнюю часть армирования. Также они предотвращают разрушение конструкции из-за крутящих моментов.

Зоны продавливания

Связанный каркас должен учитывать места, в которых изгиб ощущается больше всего. В жилом доме зонами продавливания будут участки, в которых опираются стены. Укладка металла в этой области осуществляется с меньшим шагом. Это значит, что потребуется больше прутов.

Например, если для основной ширины фундамента использован шаг 200 мм, то для зон продавливания рекомендуется уменьшить это значение до 100 мм.
При необходимости каркас плиты можно связать с каркасом монолитной стены подвала. Для этого на этапе возведения фундамента предусматривают выпуски металлических стержней.

Армирование монолитной плиты перекрытия

Расчет арматуры для плиты перекрытия в частном строительстве выполняется редко. Это достаточно сложная процедура, выполнить которую сможет не каждый инженер. Чтобы заармировать плиту перекрытия, нужно учесть ее конструкцию. Она бывает следующих типов:

• сплошное;
• ребристое:
• по профлисту.

Последний вариант рекомендуется при выполнении работ самостоятельно. В этом случае нет необходимости устанавливать опалубку. Кроме того, за счет использования металлического листа повышается несущая способность конструкции. Самая низкая вероятность ошибок достигается при изготовлении перекрытия по профлисту. Стоит отметить, что оно является одним из вариантов ребристой плиты.

Перекрытие с ребрами залить непрофессионалу может быть проблематично. Но такой вариант позволяет существенно сократить расход бетона. Конструкция в этом случае подразумевает наличие усиленных ребер и участков между ними.

Еще одни вариант — изготовит сплошную плиту перекрытия. В этом случае армирование и технология похожи на процесс изготовления плитного фундамента. Основное отличие — класс используемого бетона. Для монолитного перекрытия он не может быть ниже В25.

Стоит рассмотреть несколько вариантов армирования.

Перекрытие по профлисту

В этом случае рекомендуется взять профилированный лист марки Н-60 или Н-75. Они обладают хорошей несущей способностью. Материал монтируется так, чтобы при заливке образовались ребра, обращенные вниз. Далее проектируется монолитная плита перекрытия, армирование состоит из двух частей:

• рабочие стержни в ребрах;
• сетка в верхней части.

Армирование плиты перекрытия по профлисту

Наиболее распространенный вариант, когда в ребрах устанавливают по одному стержню диаметром 12 или 14 мм. Для монтажа прутов подойдут инвентарные пластиковые фиксаторы. Если нужно перекрыть большой пролет, в ребро может устанавливаться каркас из двух стержней, которые связаны между собой вертикальным хомутом.

В верхней части плиты обычно укладывается противоусадочная сетка. Для ее изготовления используют элементы диаметром 5 мм. Размеры ячейки принимаются 100х100 мм.

Сплошная плита

Толщина перекрытия чаще всего принимается равной 200 мм. Армирующий каркас в этом случае включает в себя две сетки, расположенные друг над другом. Такие сетки нужно связать из стержней диаметром 10 мм. В середине пролета устанавливают дополнительные пруты усиливающей арматуры в нижней части. Длина такого элемента назначается 400 мм или более. Шаг дополнительных прутов принимают таким же, как шаг основных.

В местах опирания нужно тоже предусмотреть дополнительное армирование. Но располагают его в верхней части. Также по торцам плиты нужны П-образные хомуты, такие же как в фундаментной плите.

Пример армирования плиты перекрытия

Расчет армирования плиты перекрытия по весу для каждого диаметра стоит выполнить до закупки материала. Это позволит избежать перерасхода средств. К полученной цифре прибавляют запас на неучтенные расходы, примерно 5%.

Вязка арматуры монолитной плиты

Для соединения элементов каркаса между собой пользуются двумя способами: сварка и связывание. Лучше вязать арматуру для монолитной плиты, поскольку сварка в условиях строительной площадки может привести к ослаблению конструкции.

Для выполнения работ используют отожженную проволоку, диаметром от 1 до 1,4 мм. Длину заготовок обычно принимают равной 20 см. Существует два типа инструмента для вязания каркасов:

• крючок;
• пистолет.

Второй вариант существенно ускорят процесс, снижает трудоемкость. Но для возведения дома своими руками большую популярность получил крючок. Для выполнения задачи рекомендуется заранее подготовить специальный шаблон по типу верстака. В качестве заготовки используют деревянную доску шириной от 30 до 50 мм и длинной до 3 м. На ней делают отверстия и углубления, которые соответствуют необходимому расположению арматурных прутов.

Общие рекомендации

1. при соединении стержней по длине минимальный нахлест составляет 20 диаметров, но не меньше 250 мм;
2. все зоны, в которых возможен изгиб, в обязательном порядке должны быть усилены;
3. при выборе между сваркой и вязкой, лучше — второе;
4. при необходимости использовать стержни разного диаметра, те, которые толще, располагают снизу.

Выбор арматуры для ленточного фундамента, расчет и правила армирования

Основание под здание – фундамент – сооружение непростое в плане производства расчетов, которые касаются его армирования. Сам бетон спокойно выдерживает давление постройки, но нагрузки на изгиб и растяжение без арматуры он выдержать не может. Поэтому важно правильно рассчитать количество арматуры в армирующем каркасе фундамента, ее диаметр и шаг установки. Все эти параметры конструкции строго оговорены в СНиПах, они и берутся за основу расчета. Поэтому, рассматривая, к примеру, конструкцию ленточного фундамента, надо пользоваться разделами свода норма и правил под номером 52-01-2003.

Армирующий каркас ленточного фундамента

Виды арматуры для фундаментной конструкции

Существует три основных вида стальной арматуры:

• горячекатаная;
• холоднодеформированная;
• термомеханическая.

Для сооружения фундаментов используют в основном первую позицию класса АIII диаметром 8-18 мм. Это стержни с периодическим профилем. Их обычно устанавливают в продольном направлении, они подвергаются самым высоким нагрузкам. Но так как армирование ленточного фундамента – конструкция по форме параллелепипед, то в нее входят элементы, расположенные по вертикали и поперек продольных прутьев. Здесь используют арматуру класса АI (гладкую) для поперечин и АII или III (рифленую) для вертикальных элементов. Диаметр стержней выбирается меньше, чем у продольных элементов.

Название арматурных элементов

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.

1. В СНиПе четко прописано (раздел 7.3): расстояние между арматурными элементами каркаса не должна быть меньше их диаметра.
2. 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.

Правила сборки

Параметры каркаса под ленточный фундамент определены, можно переходить к монтажным процессам. В первую очередь надо нарезать арматуру на элементы по длине. С вертикальными и поперечными ясно. На нашем примере это будет:

• вертикальные 90 см;
• поперечные 40 см.

Количество рассчитывается с учетом общей длины траншей. К примеру, длина выкопанных траншей под стенами равна 100 м, этот показатель надо разделить на шаг укладки арматуры. Если это 20 см, то 100/0,2=500 штук и того, и другого вида.

Что касается продольных прутьев, за основу берется параметр длины одного прута. Он равен 11,7 м, с учетом перехлеста вязания применяется величина 10 м. Поэтому в одном ряду продольных стержней: 100/10=10 штук. В случае с шагом 20 см рядов 5, плюс две решетки, получается, что потребуется для сборки каркаса: 10х5х2=100 штук арматурных прутов длиною 10 м.

Сборка решетки

Основные решетки собираются вне траншеи и опалубки. Раскладываются продольные и вертикальные элементы с учетом шага, последние становятся в плоскости поперечными. Связываются между собой вязальной проволокой. Что касается последней, существует несколько разновидностей, и определяются ее параметры по ГОСТ 3282-74. Для фундаментов лучше использовать отожженный вариант без оцинкованного покрытия. Относительно диаметра, этот параметр варьируется в диапазоне 0,5-10 мм. Для связывания арматуры подойдет 1,2-1,8 мм.

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.

1. Отрезается кусок проволоки длиною 25-30 см.
2. Он складывается вдвое.
3. Обворачивается вокруг двух соединяемых прутьев.
4. В петлю вставляется крючок.
5. Делается два оборота.
6. Вставляется один свободный конец проволоки.
7. Делается еще два оборота.
8. Вставляется второй конец.
9. 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.

Установка решеток в траншеи

Две решетки готовы, можно укладывать в траншею и опалубку. Но перед этим надо установить на дно подставки, которые обеспечивают нахождение армирующего каркаса в теле бетонной конструкции. То есть, обеспечивать расстояние от плоскостей фундамента – 5-8 см. Можно использовать готовые изделия из металла, изготавливают их своими руками из остатков арматуры, другого стального профиля, используют цельные кирпичи, камень подходящего размера.

Решетки устанавливаются строго вертикально по отвесу и крепятся между собой поперечными элементами каркаса. Начинать крепление нужно снизу, поднимаясь вверх.

Готовые подставки под фундамент

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.

Как армировать углы ленты фундамента

Углы фундаментной конструкции подвергаются самым большим нагрузкам, поэтому к их армированию подходят с позиции усиления соединения двух каркасных решеток. Существует несколько схем и правил, которыми пользуются в строительстве. Они однозначно непростые, но выбирать приходится одну для всех узлов.

Схемы армирования углов фундамента

На фото показаны две схемы соединения двух смежных армокаркасов, расположенных в соседних траншеях ленточного фундамента. Хорошо видно, что для соединения используются концы арматурных стержней, которые согнуты под прямым углом и входят в соединения со смежными прутьями внахлест.

Важно понимать, такой переход армирования требует дополнительных вертикальных элементов каркаса, которые устанавливаются прямо в углу конструкции. Поэтому их вяжут внутри траншеи после сборки ленты. Стержни, укладываемые внахлест, также связываются между собой проволокой. Чем ближе к углу фундамента, тем чаще устанавливаются поперечные и вертикальные элементы с шагом, равным половине основного шага. Без этих нюансов говорить о качестве не приходится. Это расходы, они неизбежны, если говорим о качестве конечного результата.

Как армировать мелкозаглубленный ленточный фундамент

Существуют нормативы, обозначенные строительными стандартами, где говориться:

1. Если возводится здание, высота которого не превышает 10 м, и оно относится к категории «с пониженной степенью ответственности», то армировать фундаментную конструкцию дома необязательно.
2. Если по проекту постройка превышает по высоте 10 м, и относится оно к категории общественных и жилых зданий с несколькими квартирами, то армирование проводится в обязательном порядке. Шаг арматуры должен располагаться в пределах 20 см.

Еще один момент в сооружении мелкозаглубленных ленточных фундаментов, на который надо обратить внимание. Это ошибка разработчика проекта или производителя работ. Нельзя укладывать одну арматурную сетку в центр фундамента. Так поступают в плитных конструкция. В лентах вся нагрузка располагается по краям, внутри нее давление мизерное. Поэтому даже в небольших по размерам конструкциях надо устанавливать две решетки.

Небольшой каркас для мелкозаглубленного фундамента

Варить или вязать арматурный каркас

Вопрос, который волнует многих. Все будет зависеть от диаметра используемой арматуры. Но так как в частном домостроении чаще используются прутья диаметром не больше 18 мм, то сварка пагубно влияет на их структуру. Она при нагреве меняется, что снижает прочность и жесткость изделия. А это недопустимо при сооружении такой ответственной конструкции, как ленточный фундамент. Поэтому лучше отдать предпочтение вязке проволокой.

Заключение

Армирование ленточного фундамента – дело непростое. Здесь используются предварительные достаточно строгие расчеты, определенные схемы расположения арматурных стержней и правила их соединения. При кажущейся простоте, это на самом деле сложный процесс, который выполнять на глаз не стоит. Это снизит качество конечного результата, что отразится в конечном итоге на эксплуатации самого дома.

плюсы и минусы, полезные советы

Армирование бетона применяется повсеместно с целью придания материалу вспомогательного укрепления и прочности благодаря добавлению в конструкцию арматуры. Бетон – ключевой строительный материал, который нецелесообразно или невозможно заменить в процессе реализации различных этапов сооружения зданий.

Несмотря на хорошие показатели прочности, бетонные конструкции легко деформируются, прекрасно справляясь с усадкой и сжатием, но демонстрируя ухудшение характеристик в 10-12 раз при растяжении. Неравномерные нагрузки в зонах растяжения провоцируют трещины, что в дальнейшем ведет к разрушению строения. Для повышения износоустойчивости зданий и препятствования преждевременной коррозии используется метод армирования.

Союз бетона и стали

Для начала нужно рассмотреть основные свойства сочетания двух материалов. Благодаря своим физическим характеристикам бетон дополняет сталь, защищает от коррозии, перегревов. А за счет арматуры в бетоне значительно повышается стойкость материала к общим и локальным деформациям, перепадам температур, правильно распределяются нагрузки.

Основные показатели прочности бетонных конструкций:

• Сжатие
• Растяжение
• Сдвиг

В разных состояниях материал демонстрирует иные значения данных параметров. Он очень прочен при сжатии, поэтому применяется при возведении перекрытий, выдерживающих постоянно сильное сжатие. Но если, кроме этого фактора, работает еще и растяжение, обязательно применяется железобетон, так как самостоятельно выдержать нагрузку бетон не может.

Армированный бетон обладает большим запасом прочности на растяжение, так как используемая в его производстве арматура сделана из прочной стали. При правильном соединении двух материалов они обеспечивают максимальные показатели, делая здания и сооружения прочными и долговечными.

Железобетонные правила

Прочность всей железобетонной конструкции определяется правильностью связи двух материалов. Самым важным является то, каким образом бетон отдает появляющееся в результате нагрузки напряжение стальной арматуре. Если в процессе энергия не теряется, прочность будет максимальной.

Здесь нужно, чтобы не было сдвига связи – допускается показатель, равный 0.12 миллиметра. Соединение арматуры и бетона должно быть прочным, точным и полностью недвижимым. Важно правильно выполнить теоретические расчеты и верно реализовать их на практике, соблюдая все правила производства железобетонных конструкций.

Поведение железобетона

Армированный бетон – это прочный и надежный материал, который используется в самых разных сферах строительства. В соответствии с поставленными задачами к армирующей системе предъявляют такие основные требования: хорошая механическая прочность, адгезия с массой бетона, малогабаритность, небольшой вес, близость коэффициента линейного температурного расширения к показателям бетона, стойкость к влиянию компонентов раствора.

Стальные прутья и сетки в значительной степени улучшают свойства строительного материала, для чего бетон армируют практически всегда в процессе выполнения сложных работ. В основном усиливают балки, плиты и колонны.

Элементы, где есть нагрузки на бетон:

• Балки – напряжение однородное, растяжение больше действует на нижнюю часть, которую укрепляют каркасом, усиливая сопротивление растяжению и передачу его стали.
• Плита – опирается на 2 или 4 стороны, наибольшее растяжение посредине, сетку крепят с двух сторон, укрепляя их одинаково.

Армирование бетона осуществляется несколькими методами: дисперсное, с использованием сетки, монолитное (стержневое, каркасное). Обычно армируют фундамент, конструкции жилых домов, монолитные сооружения, перекрытия и т.д.

Характеристики и работа с арматурой

Чтобы понять, как работает арматура в бетоне, необходимо рассмотреть особенности самих материалов. Стальные элементы изготавливают с рифленой поверхностью для увеличения адгезии с бетонным раствором. Поверхности могут быть с кольцевым, серповидным, а также четырехсторонним либо смешанным покрытием (демонстрируют наилучшую адгезию).

При сооружении своими руками обязательно четко следуют нормам расхода стали и заполнителя. В зависимости от проекта показатели будут разные. Обычно для фундамента берут около 160-200 килограммов на 1 метр кубический, несущих перекрытий – около 200 килограммов. Чаще всего предпочтение отдают стальным прутьям, но сегодня рынок предлагает также суперпрочные соединения из базальта, стекла, стеклопластика. Последний, кстати, лучше всего укрепляет элементы конструкции, обеспечивая малый вес и хорошую износоустойчивость.

Заливка бетона с армированием – способы усиления:

1) Монолитное – производят каркасы на заводе, из выложенных несколькими слоями соединенными между собой прутьев диаметром 6-40 миллиметров, соединенных проволокой поперечно и вертикально. Может использоваться проволока металлическая диаметром 2-4 миллиметра. Стержни используются в напряженном и ненапряженном состоянии. В итоге получается каркас с крупными ячейками размером до 20 сантиметров.

2) Дисперсное – путем добавлением фибры из базальта, стали, стекловолокна (используется чаще всего) или полипропилена в определенный объем жидкого раствора. Стальную фибру делают из металлических опилок, в среднем добавку вводят в объеме 0.3-1.2 килограмма на кубический метр раствора (для особо прочных растворов повышают до 2-3 килограммов) на этапе замешивания. Значительно повышается стойкость бетона к воде, истиранию, растрескиванию.

Большой популярностью пользуется стекловолоконная фибра. Для самых прочных смесей берут до 3-10 килограммов на кубический метр.

3) С использованием сетки (из полимера, композита, стали) – работы выполняются легко, для разных задач сетки продаются с ячейками 15-20 сантиметров листами размером 0.5х2 или 1.5х2 метра. Конструкция прочна, но боится коррозии, может проводить холод и понижать теплоизоляционные свойства здания.

Арматура для бетона должна быть качественной: без большого слоя ржавчины (чтобы не отпадали крупные куски при обработке), с соответствующим маркировке и параметрам диаметром стержня, который может меняться в зависимости от условий хранения.

Способы обработки арматуры:

• Гнутье – осуществляется вручную, на специальном гибочном станке, обращая внимание на радиус изгиба, указанный в СНиП.
• Вязка – элементы связывают в единый каркас на месте или отдельно, потом перемещая.
• Сварка – может выполняться встык или вприхватку.

Чтобы понять, как правильно армировать бетон, необходимо рассмотреть свойства разных материалов и конструкций, изучить основные правила и нормы, этапы реализации задачи.

Основные этапы выполнения работ:

• Осмотр, подготовка площади, учет наклона, контура участка, измерение уровнем.
• Создание опалубки из деревянных щитков, закрепление досок забитыми в землю кольями, оклейка внутренней части досок пергамином.
• Подготовка арматуры.
• Просчет расстояния между прутьями.
• Соединение связкой или сваркой.
• Заливка объекта, утрамбовка бетона для устранения воздушных карманов.
• Ожидание полного затвердевания – около 2-3 недель, съем опалубки.

Выбор стальной арматуры

Металлическая армация производится с использованием разных видов стали, из которой изготавливают необходимые элементы, каркасы, измельчают и добавляют в виде добавки в раствор и обрабатывают различными способами.

Материалы, из которых производят элементы конструкции:

• Мягкая сталь
• Среднеуглеродистая сталь
• Высокоуглеродистая сталь
• Стальная холоднокатаная проволока

Обычно используют деформированные стержни с рельефной поверхностью, что обеспечивает максимальную адгезию и исключает возможность сдвига. Чем выше усилие на сдвиг, тем больше сопротивление материала. Самостоятельно стержни с рельефом не применяются, только со стальной проволокой, исключающей сколы бетона.

Для производства железобетонных плит применяют арматурную сетку из стальной проволоки, соединяя ее электросваркой или витыми стержнями. Такие плиты необходимы в процессе строительства дорог, домов.

Стальная листовая арматура – тонкий лист стали с отогнутыми краями ячеек разной конфигурации, который чем-то похож на сито. Данным материалом армируют плиты перекрытия, стеновые панели.

Подготовка стержней к связке

Первым этапом выполнения задачи является проверка стержней на предмет ржавчины и соответствия указанным физическим параметрам. Прутья должны быть ровными, точно соответствовать спецификациям. Далее прутья сгибают на специальных станках в соответствии с проектом, и только после придания нужной формы и конструкции вяжут или сваривают.

Что понадобится:

• Проверенные и изогнутые прутья
• Специальная вязальная мягкая металлическая проволока либо пружины для крепления
• Сварочный аппарат – если выбран этот метод соединения
• Ровная поверхность
• Прокладки и ограничители – чтобы сделать все ровно и не сместить элементы
• Подъемный механизм – чтобы закрепить конструкцию в бетоне

Создание арматурной сетки

В процессе вязки нужно верно выбрать расположение элементов, зафиксировать сетку на идеально ровной поверхности, исключить смещения по вертикали или горизонтали. Уже сделанное крепление исправить сложно – придется разбирать секцию, заново скреплять. Проводить работы отдельно от уже готовой опалубки проще, но при реализации задачи непосредственно на месте нет необходимости привлекать спецтехнику для перемещения конструкции.

При выполнении вязки нужно верно определить расстояние между прутьями, которое выбирается с учетом их диаметра: значение не должно быть меньше диаметра стержня, при использовании нескольких прутьев разного диаметра расстояние высчитывают в соответствии с самым большим. В вертикальной плоскости между основными прутьями выдерживают минимум 12 миллиметров, за исключением мест пересечения или скрещивания с поперечными прутьями.

Для качественной связи нужно правильно рассчитать толщину слоя бетона над сеткой – он призван защитить конструкцию из стали от воздействия влаги и воздуха.

Сварка деталей

Второй способ закрепления арматуры – сварка, которая гарантирует прочность и качество исполнения железобетона. Обычно используют электродуговую сварку, правильно подобранные электроды, соединяют встык или внахлест.

Второй вариант не требует особого контроля за качеством, соединение встык должно быть сделано профессионалом, чтобы железобетон соответствовал заявленным механическим свойствам и выдерживал серьезные нагрузки.  Сварка обеспечивает повышенную жесткость каркаса, уменьшает итоговое поперечное сечение участков соединений.

До сваривания прутья зачищают, обрезают, гнут (если нужно), подгоняют по вертикали и горизонтали с использованием специального устройства, выполняют проверочное сваривание, испытывают швы на сжатие и разрыв. Если все в порядке, продолжают.

Защита от коррозии

Можно было бы спросить: если арматура в бетоне, зачем ее защищать? Но тут речь идет не о защитных средствах, а о достаточном слое бетона, который точно защитит каркас. Чтобы избежать проблем, до расчета бетона и его заливки проверяют правильность расположения конструкции, устраняют неточности.

Толщина защитного слоя:

• Плиты – минимум 1 миллиметр
• Продольные балки – минимум 25 миллиметров
• Конец прута – минимум 25 миллиметров
• Все остальные случаи – минимум 1 миллиметр либо диаметр арматуры

Игнорирование данных показателей приводит к появлению коррозии, трещинам, деформациям, разрушениям сооружения. Отдельно нужно позаботиться о защите элементов, выходящих на поверхность – для усиления краев используют лак, инертную краску, шеллак, в некоторых случаях медь. Элементы с покрытием алюминием, кадмием, цинком коррозируют еще в свежем растворе, поэтому их вообще не рекомендуется применять.

При возникновении влажности в бетоне могут присутствовать блуждающие электротоки, что стремительно разрушает металл. Для защиты желательно использовать разные способы гидроизоляции – материалы, добавки, покрытия, отделка и т.д.

Таблица сравнительных характеристик стальной и стеклопластиковой арматуры

По диаметру Композитная (стекловолоконная арматура) меньше стальной, вот таблица для соответствия:

Плюсы и минусы

Если задаться вопросом о том, зачем нужна арматура в бетоне, зачем использовать сразу два материала в конструкции вместо того, чтобы выбрать какой-то один, становится очевидно, что все свои лучшие свойства сталь и бетонный раствор проявляют исключительно в тандеме.

Основные преимущества железобетонной конструкции:

• Жесткость, способность выдерживать изгиб, растяжения, удары, усадку, принимать любую форму без потери прочности, принимая любые виды воздействия
• Длительный срок службы
• Стойкость к температурным воздействиям, влаге

К недостаткам причисляют увеличение веса конструкции (что обязательно нужно учитывать в проекте и просчитывать все показатели), сложности в перестройке, изменении уже готовых систем.

Полезные советы при армировании

• Вводя фибру или другие добавки при дисперсном усилении в раствор, вымешивать массу с волокном минимум 15 минут, после сразу работать.
• При выборе типа материала для армирования учитывать тип упрочняемой конструкции – для перекрытий, стен, колонн выставляются разные требования, то же самое и с фундаментом (учитывать его тип).
• Разделять монтажную арматуру (обеспечивает прочное соединение элементов) и специальную распределительную (понижает локальное влияние нагрузок).
• Использование разных приемов и материалов с учетом назначения армируемой конструкции и предельных нагрузок позволит добиться наилучшего результата – так, к примеру, защитить здание от усадки поможет сеточное армирование с использованием обычной дорожной сетки, а при работе с отдельными важными элементами желательно дополнительно использовать фибру.
• Нежелательно применять: алюминиевые прутья, листовую сталь, сетку-рабицу, рельсы, демонтированные трубы, стержни длиной до 1 метра и другие неподходящие материалы.
• Выбирая между связкой и сваркой, лучше отдать предпочтение первому варианту (меньше деформации).
• В сам раствор нужно вводить гидроизоляционные присадки.
• Не лениться оклеивать внутреннюю сторону досок опалубки пергамином, который устранит излишнее испарение влаги, сделает поверхность более ровной, продлит срок службы щитов.
• На прутья и сетки не должны попадать маслянистые вещества или краски.
• Работая с полом и стенами, нужно оставлять отверстия для вентиляции и электрических проводов.

Армирование бетона позволяет значительно продлить срок службы конструкции за счет усиления ее несущих способностей, добавления прочности и стойкости к разным типам воздействий. Главное – выбрать правильные материалы и методы, которые позволят добиться наилучшего результата.