Армировка ленточного фундамента

Арматура и способы ее соединения

Армирование обычно производится таким образом:

• подготавливается траншея под фундамент;
• монтируется опалубка;
• в опалубку опускается арматурная конструкция.

Арматурный каркас делается из специальных арматурных прутьев разного диаметра. Отдельные элементы каркаса соединяются друг с другом различными способами:

• соединение с применением сварки;
• обвязка элементов специальной проволокой;
• соединение прутьев специальными пластмассовыми хомутами.

Изображение 2. Арматурный каркас производится из арматурных прутьев различного диаметра.

Сварка является самым простым способом устройства армирующих конструкций. Недостаток способа заключается в том, что он приводит к значительному увеличению стоимости фундамента. В месте сварки прутья изменяют свой состав, что приводит к ослаблению их прочности. При использовании арматурных прутьев диаметром более 20 мм применять сварочные работы не рекомендуется.

Обвязка проволокой — самый правильный метод армирования. Он не вызывает дефектов арматурного каркаса. Вязка арматуры выполняется специальной вязальной проволокой диаметром 1,2 мм. Ее отжигают, в результате чего она становится пластичной и мягкой. Работать с таким материалом очень легко. Вяжут арматуру проволокой с помощью пассатижей. Для больших объемов работы применяются крючки, сделанные самостоятельно. Можно подобные инструменты купить в строительных магазинах. Работы проводятся в такой последовательности:

1. Нарезается арматура на куски, определенные проектом стройки.
2. Элементы раскладываются в соответствии с требованиями проекта.
3. При сращивании прутьев между собой перехлест их не может быть меньше десятикратного диаметра арматуры.

В условиях опалубки не всегда можно осуществить вязку арматурных элементов. В таком случае эти работы проводятся на площадке поблизости. После окончания вязки вся конструкция опускается в опалубку. При размещении в опалубке арматуру укладывают таким образом, чтобы вся она оказалась закрытой массивом бетона. Со всех сторон металлический каркас должен быть закрыт слоем бетона толщиной не менее 5 см.

Изображение 3. Элементы арматуры связываются между собой при помощи вязальной проволоки.

Сегодня на стройках начинает применяться арматура из стеклопластика. Она имеет следующие отличия от металлической:

• стоимость ее значительно ниже;
• длина стержней может быть неограниченной;
• вес арматуры значительно ниже, чем у привычной металлической;
• стеклопластик — диэлектрик, способный переносить низкие и высокие температуры;
• арматуру из стеклопластика можно использовать с агрессивными материалами, она не подвергается коррозии.

Правила армирования ленточного фундамента

Существует несколько схем вязки арматуры, каждый застройщик может пользоваться наиболее удобной для себя. Выбор схемы нужно осуществлять с учетом размеров фундамента и его несущих характеристик.

Схемы вязки арматуры

Арматуру можно вязать отдельно, а потом готовые элементы конструкции опускать в траншею фундамента и соединять между собой, а можно сразу вязать в траншее. Оба способа почти равноценные, но есть небольшая разница. На земле все главные прямолинейные элементы можно делать самостоятельно, при работе в траншее обязателен помощник. Для вязки нужно изготовить специальный крючок, соединение выполняется мягкой проволокой диаметром ≈0,5 мм.

Вязка крючком арматуры

Вязка арматуры крючком

В некоторых статьях можно встретить советы во время вязки пользоваться ручной электрической дрелью – не обращайте на них внимания. Так могут писать те, кто понятия не имеет о работе.

Дрель с крючком

Во-первых, от дрели рука устанет намного больше и быстрее, чем от легкого крючка. Во-вторых, под ногами всегда будут путаться кабели, цепляться за торцы арматуры и т. д. В-третьих, не на всех строительных участках есть электрическая энергия. И, в-четвертых, у вас узлы из проволоки постоянно будут или недотянутыми или разорванными.

Для вязки арматуры применяется тонкая мягкая и проволока, а она имеет низкую прочность. Проволоку хорошо натягивайте, прочное связывание должно происходить за два–три оборота крючка. В противном случае намного понижается производительность труда и увеличивается утомляемость. Еще есть варианты сваривания арматуры, о них мы поговорим в следующем разделе статьи.

Схема вязки арматуры для ленточного фундамента

Чтобы построить свой дом, нужно проявить терпение и внимательность. Не стоит экономить время и деньги, поскольку это может вызвать неприятности при эксплуатации. С соединением прутов по длине проблем не должно возникнуть

В этом случае процесс достаточно прост, важно лишь соблюдать минимальную величину нахлеста

Но как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента по углам? Существует два типа угловых соединений: между двумя перпендикулярными конструкциями и в месте примыкания одной стены к другой.

Оба варианта имеют несколько технологий выполнения работ. Для угловых стен используют следующие:

1. Жесткое лапкой. Для выполнения работ на конце каждого стержня делают «лапку» под прямым углом. В этом случае прут напоминает собой кочергу. Длина лапки должна составлять не менее 35 диаметров, лучше назначать больше. Загнутую часть стержня присоединяют к соответствующему перпендикулярному участку. Таким образом получается, что внешние пруты каркаса одной стены соединены с внешними другой стены, а внутренние приваривают к внешним.
2. С применением хомутов Г-образной формы. Принцип действий схож с предыдущим вариантом. Но в этом случае не изготавливают лапку, а берут г-образный элемент, сторона которого имеет длину не менее 50 диаметров рабочей арматуры. Одну сторону привязывают к каркасу одной стены, а вторую — к каркасу перпендикулярной. При этом внутренние стержни нужно соединить с внешними. Шаг хомутов должен составлять три четверти от высоты стены подвала.
3. С применением хомутов П-образной формы. На угол нужно два элемента, длина сторон которых будет составлять 50 диаметров арматуры. Каждый их хомутов приваривается к двум параллельным прутам и к одному перпендикулярному пруту.

Армирование углов фундаментаАрмирование примыкания стен фундамента

Как правильно армировать ленточный фундамент на тупых углах. Для этого внешний стержень изгибают до нужной градусной величины и прикрепляют к нему дополнительный в качестве усиления. Внутренние элементы привязываются к внешнему.

Схема правильного и неправильного армирования тупых углов

Чтобы уложить арматуру в местах примыкания одной стены к другой, пользуются примерно теми же методами, что и в предыдущем случае:

• нахлест;
• Г-образные хомуты;
• П-образные хомуты.

Величина нахлестов и соединений принимается равной 50 диаметрам. При выполнении работ стоит помнить наиболее распространенные ошибки:

• связывание под прямым углом;
• отсутствие связи между внешними и внутренними элементами;
• продольные пруты соединяют вязкой перекрестий.

Распространенные ошибки вязки

Не стоит повторять эти ошибки при строительстве собственного дома.

Установка арматуры по всему периметру ленточного фундамента

Опалубка готова, теперь можно переходить к самому ответственному процессу – армированию фундамента своими руками. Используют стальную и стеклопластиковую арматуру, мы остановимся на первом варианте, поскольку так будет намного дешевле. Нам потребуется приобрести следующие материалы:

• продольная арматуры толщиной 14-18 мм (среднее значение, ваш проект может быть другим);
• поперечные и вертикальные прутья диаметром 10-12 мм;
• вязальная стальная проволока;
• хорошие плоскогубцы или пассатижи для манипуляций с проволокой (или очень крепкие руки).

Важно: крепить арматуру необходимо именно вязальной стальной проволокой, поскольку она имеет низкий коэффициент растягивания и достаточно прочная. Это существенно упростит сбор конструкции, но на прочность фундамента проволока не влияет, она только фиксирует арматуру до заливки фундамента. ШАГ 1: делаем расчёты и закупаем материалы

Высчитать, сколько надо материалов, очень легко. Поперечные прутья кладутся на расстоянии около 30 сантиметров (небольшие погрешности не страшны), продольная парная арматура через каждые 40 сантиметров высоты (не забываем первый раздел), а вертикальная – через 60 см. Длину стены делим на количество поперечин и количество «ярусов» продольной арматуры. Рассмотрим на примере фундамента 10х10 метров и высотой 120 см:

ШАГ 1: делаем расчёты и закупаем материалы. Высчитать, сколько надо материалов, очень легко. Поперечные прутья кладутся на расстоянии около 30 сантиметров (небольшие погрешности не страшны), продольная парная арматура через каждые 40 сантиметров высоты (не забываем первый раздел), а вертикальная – через 60 см. Длину стены делим на количество поперечин и количество «ярусов» продольной арматуры. Рассмотрим на примере фундамента 10х10 метров и высотой 120 см:

• 1000 см: 30 см = 33 (количество поперечных прутьев на 1 ярусе);
• 33 х 3 = 99 (количество поперечных прутков на 1 сторону);
• 99 х 4 = 396 (все прутки на 4 стороны).

Теперь 396 умножаем на ширину фундамента (пусть он будет у нас 70 см): 396 х 70 = 27720 см. 277 метров прутков надо купить. Аналогичные расчёты проводим для продольной арматуры:

• 1000 х 2 = 2000 (один ярус);
• 2000 х 3 = 6000 (сторона);
• 6000 х 4 = 24000 см (необходимо приобрести 240 метров).

И, конечно же, вертикальные элементы. Их будем ставить с обеих сторон фундамента с частотой через одну поперечную перемычку, то есть, через 60 см:

• 2 х 17 = 34 (штук на 1 сторону);
• 34 х 4 = 136 (штук на все основание);
• 136 х 120 см = 16320 см или 163 метра.

Подставляем параметры вашего строения в пример и получаем правильный расчет элементов для армирования ленточного фундамента дома. Не забудьте 5-8% на «всякий пожарный».

ШАГ 2: У вас на дне траншеи уже есть 5-6 см бетона для выравнивания? Пропускайте этот шаг. Если же нет, засыпаем 15 см песка, затем 5 см бетона, выравниваем все, не забываем о коммуникациях и месте под них. Если нет желания возиться, можно просто на дно положить плотную ПВХ пленку. Основная задача этого шага – выровнять землю и задержать немного воду, которая появится после заливки бетона.

ШАГ 3: вязка арматуры для ленточного фундамента. Делать ее можно в траншее или рядом, если там неудобно разворачиваться либо сама траншея слишком узкая по проекту. При «удаленной» сборке сразу необходимо будет продумать способы опускания металла вниз, чтобы не повредить структуру. Рассмотрим, как сделать армирование фундамента своими руками:

1. Начинаем с нижних поперечин. Выкладываем их с шагом 30 см, сверху на них кладем 2 продольные арматуры, на «перекрестках» вяжем их между собой проволокой.
2. Переходим на вертикальные перемычки. Вертикальный элемент ставим через 1 поперечный, связываем.
3. Крепим еще 2 яруса, отступая 40 см вверх.

Примеры неправильной вязки арматуры

Важно: оставляйте по 20 см после каждого соединения, поскольку арматура может немного двигаться при заливке фундамента под его нагрузкой. Не обязательно намертво зажимать вязальную проволоку, можно оставить ее, чтобы немного «играла», так будет правильнее. 

4

Каркас опускаем в траншею (если сборка была не в ней), отступив по 5 сантиметров от опалубки, фиксируем его любым удобным способом

4. Каркас опускаем в траншею (если сборка была не в ней), отступив по 5 сантиметров от опалубки, фиксируем его любым удобным способом.

Правильная схема армирования фундамента и примеры вязки арматуры

У вас получится 4 «блока», которые будут на длину и ширину одной стороны минус 5 см со всех сторон. Далее рассмотрим, как правильно их крепить между собой и армировать углы, на которые припадает большая часть всей нагрузки.

Как рассчитать, сколько надо?

Во главу угла методики подсчёта армирования ленточных оснований заложен принцип преобладания сопротивления грунтового основания над удельной нагрузкой от веса здания или сооружения.

После этого рассчитывают несущую способность ленты, величина которой зависит от полной загрузки наземной части строения. На этом этапе определяют количество и сортамент арматурных стержней, их форму соединения в единый каркас.

Если надавить на какой-либо мягкий предмет, то он прогнётся. Верхняя плоскость сожмётся, а снизу материал растянется. Так и в ленточном фундаменте, верхняя его часть будет испытывать сжатие, а на нижний слой будут воздействовать силы растяжения.

Это физическое явление учитывают при расчёте монолитной ленты. То есть, в верхнем и нижнем поясе закладывают арматуру, которая выдерживает сжатие, а снизу бетон противостоит растяжению.

На основе этого положения было разработано «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения)».

Тяжёлый бетон приготавливают из:

• цемента М 300 – М 800,
• щебня гранитных пород,
• среднефракционного песка,
• воды средней жёсткости с добавкой различных видов пластификаторов.

Его применяют для возведения заливных фундаментных лент.

Кроме этого пользуются Сводом Правил СП 52-101-2003, который содержит рекомендации по расчёту и проектированию, относящиеся к изготовлению и установке армокаркасов ЛФ. Правила согласованы с требованиями СНиП 52-01-2003.

Определение глубины заложения и высоты ленты

В расчёт глубины заложения подошвы ленточного фундамента включают два фактора:

Уровень грунтовых вод

Уровень залегания грунтовых вод легко определить, если рядом с местом строительства есть колодец. Расстояние от уровня земли до поверхности воды в нём будет равно искомому параметру.

В отделе архитектуры и землеустройства местной администрации можно взять копию вертикальной съёмки с привязкой к стройучастку, где будет указан уровень грунтовых вод. Если нет ни того не другого, то этот показатель определяют взятием образцов почвы с помощью бурения грунта.

Глубина промерзания

Знать её необходимо по причине того, что воздействие на влажную почву при минусовой температуре в зимний период вызывает в ней замерзание воды. Этот процесс вызывает пучение грунта потому, что он в это время резко увеличивается в объёме.

Силы пучения могут легко выдавить вверх фундамент дома. Чтобы этого не происходило, подошва ленты должна находиться ниже зоны морозного пучения. Глубину промерзания определяют справочным путём либо таким же способом, как и при установлении уровня грунтовых вод.

Глубина заложения фундаментной ленты должна находиться на отметке выше уровня грунтовых вод и ниже уровня промерзания почвы. Количество продольных рядов зависит от высоты основания. Согласно СНиПу, расстояние между конструкционными рядами арматуры не должно быть более 40 см.

Сколько рядов арматуры нужно для армирования ленточного фундамента высотой 1 метр? Количество рядов в зависимости от высоты основания:

• до 70 см – без продольной арматуры;
• от 71 до 90 см – один ряд;
• от 91 до 130 см – два ряда;
• от 131 до 170 см – три ряда;
• от 171 до 210 см – четыре ряда.

Установлено, что на месте строительства грунтовые воды залегают на глубине 1200 мм, а уровень промерзания грунта равен 800 мм. В этом случае глубину заложения ЛФ принимают величиной 1 метр. Высота ленты с учётом нормативной высоты цоколя 150 -200 мм (расстояние от верха фундамента до уровня земли) будет равна 1150 – 1200 мм.

Сбор нагрузки

Максимальная масса строения включает в себя следующее:

1. Вес всех конструкций дома, включая фундамент.
2. Снеговая нагрузка на кровлю (СНиП 2.01.07-85).
3. Вес оборудования: печь, котёл, система трубопроводов, сантехнический приборы, обстановка и пр.
4. Ориентировочный вес максимального количества людей, одновременно находящихся в доме.

Ширина подошвы

Ширину ленточного заливного фундамента рассчитывают по формуле Tхk/S ≤ R, где:

• T — удельная нагрузка от максимального веса строения (см. выше);
• k – коэффициент запаса (1,1);
• S – площадь подошвы (S = P/T);
• R – сопротивление грунта.

R = 1,88 кг/см2 (грунт — суглинок), P = 15000 кг, T = 1,8 кг/см2, L – длина ленты 24 м. S = P/T = 8333 см2. Оптимальная ширина ленты будет равна: S/L = 8333/2400 = 3,47 см. Следовательно, ширину ЛФ можно принимать исходя из толщины кладки + выступы ленты по обеим сторонам стены (25 мм х 2 = 50 мм).

При возведении внешнего ограждения в 1 кирпич (250 мм) ширина ЛФ составит 250 +50 = 300 мм = 30 см. Если стены возводят из шлакоблока, то поперечный размер ленты принимают 40 см. Для стен толщиной в 1,5 кладочного элемента фундамент делают шириной 50 см и более.

Требования к армированию

Арматурный каркас – фото

1. Требования к размерам железобетонной конструкции. Геометрические размеры фундамента не должны препятствовать правильному пространственному размещению арматуры.
2. Защитный слой должен обеспечивать совместное сопротивление нагрузкам арматуры и бетона, предохранять от воздействия внешней среды и обеспечивать устойчивость конструкции.
3. Минимальное расстояние между отдельными стержнями арматуры должно гарантировать совместную работу ее с бетоном, позволять правильно стыковать и обеспечивать правильную технологическую заливку бетона.

Схема ленточного армированного фундамента

Для армирования можно использовать только качественную арматуру, вязание сеток выполняется с учетом расчетных проектных показателей. Отклонения от значений не могут выходить за поля допусков, регламентируемых СНиП . Специальные строительные мероприятия должны обеспечивать надежную фиксацию арматурной сетки согласно существующим правилам.

Арматурный каркас для ленточного фундамента

Во время загиба арматуры нужно пользоваться специальными приспособлениями, минимальный радиус изгиба зависит от диаметра и конкретных физических характеристик строительной арматуры.

Видео – Как гнуть арматуру. Работа на самодельном станке

Арматура вставляется в опалубку, изготовление опалубки следует выполнять с учетом требований ГОСТа 25781 и ГОСТа 23478.

Это интересно: Какой электрорубанок выбрать — расписываем все нюансы

Порядок создания опалубки

Создание опалубки традиционно предшествует выполнению армирования.

Создавать опалубку при строительстве небольших строений можно из ОСБ-плиты, фанеры, дерева, ДПВ. Когда высота предполагается более 150 сантиметров, опалубку лучше создавать из металла.
Далее, потребуется оценить, как правильно сделать основание. Основание можно создавать в выкопанной траншее

Нижним слоем основания становится песок до 150 мм высотой, который потребуется тщательно утрамбовать и залить слоем бетона порядка 4-5 сантиметров.
При создании основания важно учитывать места прохождения коммуникаций.
Низ опалубки будут удерживать установленные по периметру колышки, отклонения от ширины лучше всего проверять заранее подготовленными рейками.
Опалубка может скрепляться забиваемыми изнутри гвоздями, которые удаляются после завершения создания фундамента.

Далее, стоит переходить к армированию.

Вязка арматуры или сварка?

Соединять прутки арматуры можно вязкой или сваркой. Оба варианта имеют свои характерные отличия. Чтобы выбрать более подходящую технологию, следует сравнить их характеристики.

Сварка

Соединять сегменты арматурной проволоки при помощи сварки намного быстрее. Но в процессе металл подвергается сильному нагреванию, что снижает его показатели жесткости и прочности. Это означает, что сваренный каркас менее надежен. Поэтому многие строители не используют данный метод.

Кроме того, считается, что если выполнить сварку правильно, она совсем незначительно повлияет на свойства арматуры.

Квалифицированные специалисты знают, как снизить негативное воздействие сварки на материал

Важно правильно подобрать электроды и величину тока, по завершении работы дать изделию остыть в естественных условиях, проследить, чтобы на сварной поверхности не образовались трещины

Кроме этого следует обеспечить соединяемым элементам качественное прилегание и не использовать стыковое присоединение.

Рекомендуемые варианты присоединения прутков:

• нахлестное;
• тавровое;
• крестовое.

Вязка

Вязка осуществляется при помощи специальной проволоки. Данный метод соединения более простой и надежный, но требует больше времени на выполнение.Расход материалов увеличивается за счет обвязочной проволоки. Стоит отметить, что некоторые марки арматуры вообще не предназначены для сварки. При их использовании может применяться только вязка. Проволока должна быть достаточно гибкой и прочной.

Обычно используется связочный материал из низкоуглеродистой отожженной стали. Диаметр может быть различным. Слишком тонкую проволоку можно сложить в несколько раз.

При вязке арматура соединяется с запасом подвижности. В процессе усадки, которую дают практически все новые постройки, это позволяет каркасу «подстроиться» под деформации фундамента.

В то же время сваренный каркас с жесткими стыками может при усадке спровоцировать появление микротрещин в бетоне. Поэтому при строительстве на участке со сложным грунтом следует применять вязку, обеспечивающую подвижность крепления.

Технология армирования углов

Важным элементом в устройстве обрешетки из стальных прутов является армирование углов фундамента

Важным элементом в устройстве обрешетки из стальных прутов является армирование углов фундамента. Большой ошибкой является сборка конструкции из расположенных отдельно прутов под углом 90 градусов. Даже надёжно связанная конструкция не даёт в этом случае никакой гарантии надёжности фундамента, поскольку элементы каркаса не представляют собой в этом случае надёжной жёсткой рамы и могут поддаться сжатию и растяжению. В результате на углах фундамента появятся трещины и сколы, что впоследствии приведет к разрушению дома.

МОЖНО ЛИ ОБОЙТИСЬ БЕЗ АРМАТУРЫ В ФУНДАМЕНТЕ

Фундамент без арматуры оказывается совсем неуместным, если грунты на участке застройки обладают некоторой подвижностью. Ленточный фундамент без армирования может просто быть разорван при подвижках земли.

Можно ли не армировать ленточный фундамент?

Ленточный фундамент без арматуры

Для некоторых типов грунтов категорически нет. Есть наглядный пример, при котором человек решил построить основание на глине, в том районе, где большинство строятся на сваях. В результате его ленточное основание оказалось разорвано в нескольких местах уже на следующий сезон. Арматура в фундаменте не только укрепляет прочность, но и придает эластичности.

Ленточный фундамент без арматуры имеет сниженный срок эксплуатации в большинстве случаев.

Нужна ли арматура в ленточном фундаменте?

В большинстве ситуаций нужна. Безальтернативно. Экономия на арматуре тут неуместна. Причем оптимальным способом скрепления армированного каркаса является вязка. С помощью специальной вязочной проволоки можно быстро создать качественный и прочный каркас. Если соединения скреплять с помощью сварки, то нарушается структура прута. Фундамент без армирования в процессе обязательной усадки, которая длится около 5 лет, с высокой вероятностью трескается. Поэтому экономия на материале каркаса недопустима.

Можно ли залить фундамент без арматуры?

Технически это вполне возможно и многократно производится. Но следует точно понимать, как работает армирование в основании здания или сооружения. Оно не позволяет касательным силам, которые развиваются во время морозного пучения, повредить целостность основания.

Для чего проводится армирование

Армирование фундамента применяется для:

• повышения несущей способности сооружения;
• предупреждения процессов деформации несущего фундамента вследствие сдвигов грунта;
• увеличения срока службы строения.

Изображение 1. Схема армированного фундамента.

Все это достигается благодаря тому, что арматура испытывает в ходе эксплуатации определенные физические процессы:

• между бетоном и железом арматуры возникают значительные силы трения, в результате чего обеспечивается сцепление этих строительных материалов в железобетон;
• между арматурой и бетонным раствором происходит активное электрохимическое взаимодействие;
• арматурный каркас испытывает сильное сжатие под весом бетона.