Армирование ленточного фундамента | Ремонтируем и строим

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.

О глубине заложения фундамента прочесть можно тут.

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 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.

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.

О выборе марки бетона для фундамента прочесть можно тут. 

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.

Армирование ленточного фундамента Армирование ленточного фундамента

Армирование фундамента необходимо для усиления конструкции фундамента и как следствие всего здания. Образно говоря, армирование представляет собой сборку из прутьев арматуры скелета, который укрепляет бетонные стенки, защищая от давления на них грунта и предотвращает преждевременное разрушение фундамента.

Однако чтобы все это грамотно и качественно организовать, необходимо правильно и точно выполнить расчеты необходимой для работы арматуры и производить армирование ленточного фундамента соблюдая все необходимые требования.

Конечно же, основным материалом и основой ленточного фундамента, как и любого другого вида фундамента, является цементно-бетонный раствор. Однако характеристик бетона не достаточно для придания конструкции той необходимой прочности, которая наверняка спасет от деформирования основы здания. Именно поэтому, чтобы фундамент мог достойно противостоять негативным воздействиям погоды и прочим неблагоприятным факторам, для связки бетона в конструкции фундамента необходим металл.

Давно известно, что наиболее явно такие растяжения проявляются на поверхностях оснований. Соответственно многие стараются выполнять армирование поближе к верхнему краю фундамента, однако при близко расположенной к краю арматуре, может произойти ее коррозия, в следствии чего бетон будет отходить от нее и раскрошится. Поэтому самое благоприятное расположение арматуры от поверхности фундамента составляет около 5 сантиметров от поверхности.

Предугадать поведение грунта, а соответственно места возникновения деформаций невозможно, поэтому такие зоны могут появляться как снизу так и сверху. Таким образом иногда случается так, что каркас фундамента со временем горбом выгибается вверх, а иногда его середина прогибается к низу. Следовательно будет наиболее грамотно, если арматура будет проходить и в нижней и в верхней части фундамента. Арматура для выполнения армирования ленточного фундамента, должна быть ребристой и иметь диаметр около 10 — 12 миллиметров, в зависимости от предполагаемого строения и места армирования. Средний, наиболее часто используемый при строительстве монолитный ленточный фундамент, ширина которого составляет не более 40 сантиметров, может быть армирован 4-мя прутами ребристой арматуры 10 — 16 миллиметров в диаметре, связанной поперечными 8-ми миллиметровыми прутками в единый каркас. При таком варианте, армирования, расстояние между чередующимися горизонтальными прутьями каркаса, должно составлять не более 30 сантиметров. Конструкция ленточного фундамента такова, что при его достаточной длине, он имеет относительно маленькую ширину, а значит на него будут действовать растяжения только в продольном направлении. Поэтому поперечные горизонтальные, а равно и вертикальные прутья, необходимы лишь для той цели, чтобы удерживать каркас во время его вязки, а не для принятия нагрузки. Из этого следует, что арматура для таких прутьев может быть без ребер и меньших размеров по диаметру.

При выполнении армирования фундамента, более высокое внимание следует уделить выполнению его углов. Очень часто случаются ситуации, когда деформация приходится как раз на угловые части фундамента. Поэтому при армировании углов, необходимо соблюдать правило, при котором один конец согнутой арматуры поворачивался в одну сторону, а другой в противоположную. Соединение поперечных прутьев с продольными на углах, происходит так же как и в других местах каркаса, то есть при помощи вязальной проволоки.

Армирование ленточного фундамента необходимо начинать с предварительной установки опалубки. Внутренняя часть опалубки устанавливается пергаментом чтобы затем было легче снимать опалубку. Далее, армирование должно происходить по стандартной схеме, а именно:

  • Внутри траншеи, в грунт вбивают прутья из арматуры. Длина данных прутьев должна определяться глубиной основания. При выборе расположения вбиваемых прутьев необходимо руководствоваться тем, что их расстояние от опалубки должно быть около 50 миллиметров. Шаг между вбиваемыми прутками должен соответствовать 400 — 600 миллиметров.
  • На дно траншеи необходимо установить какие либо равные по высоте подставки. Их высота должна составлять около 80 — 100 миллиметров. Вместо таких подставок можно использовать обычные кирпичи, которые необходимо установить на ребро. На кирпичи или другие удобные вам подставки, необходимо уложить две или три нитки арматуры, которая будет служить нижним рядом каркаса.
  • Нижний и верхний ряд, необходимо затем закрепить к вбитым в землю пруткам.
  • Места пересечений прутка арматуры с другим прутком крепят при помощи сварки или связывают проволокой.

Чтобы более точно и правильно выполнить необходимый расчет ленточного фундамента, нужно знать такие параметры как его длина и ширина, высота отливки и ширина пояса. Чтобы звучало как можно меньше слов, попробуем произвести расчет ленточного фундамента на конкретном примере:

Допустим, что расчетный фундамент имеет прямоугольную форму и размеры: ширина фундамента 5 метров, длина 10 метров, высота отливки 0.2 метра, ширина пояса 0.18. В первую очередь необходимо рассчитать весь объем отливки, а для этого необходимо узнать размеры базиса. Рассчитаем периметр основания и умножим его на ширину и высоту отливки:

Р = АВ + ВС + СD + АD = 5 + 10 + 5 + 10 = 30
V = 30 х 0,2 х 0,18 = 1,08

Таким образом мы рассчитали, что основание занимает объем, который приблизительно равен 1,08 м3. Теперь узнаем объем его внутренней части. Для этого умножим длину и ширину основания на высоту отливки:

10 х 5 х 0,2 = 10 м3 из полученного результата отнимем 1,08 = 8,92 м3

Таким образом получилось, что объем отливки равен примерно 1,08 м3, а внутренний объем наполнителя 8,92 м3

Выполним расчет требуемой арматуры. Тогда предположим, что диаметр арматуры будет 12 миллиметров. В отливке будут расположены 2 горизонтальные нитки, а вертикальные прутья при этом будут находится на расстоянии каждые 50 сантиметров. Так как периметр расчетного фундамента составляет 30 метров, то 30 умножить на 2 горизонтальные прутка, получится 60.

60 х 2 + 2 = 122 — то есть 120 интервалов через каждые 50 сантиметров и плюс два по краям. Добавляем по прутку на каждый угол и получаем 126 прутьев.
Предположим, что высота прутка должна быть 75 сантиметров, тогда: 126 х 0,75 = 94,5 метров.

Таким образом 60 + 94,5 = 154,5 метров арматуры.

Произведем расчет опалубки необходимой для расчетного ленточного фундамента. Предположим, что доски имеющиеся в наличии имеют следующие размеры: толщина 2,5 сантиметра, длина доски 5 метров, ширина доски 25 сантиметров.

Сначала необходимо высчитать площадь боковой поверхности. То есть, периметр необходимо умножить на высоту отливки и умножить на два: 30 х 0,2 х 2 = 12 м2

Теперь рассчитаем площадь одной доски: 5 х 0,25 = 1,25 м2 тогда чтобы закрыть всю поверхность: 12/1,25 = 9,6 Для опалубки потребуется 10 досок длиной 5 метров и шириной в 25 сантиметров.

Leave a Comment

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.