Расчёт арматуры для монолитного фундамента
Стоит помнить, что расстояние, которое стоит соблюдать между прутьями арматуры, не должно быть больше, чем в 1,5 раза, толщины фундамента. При этом, укладывают арматуру двумя рядами. Ее установка происходит за счёт вертикальных стержней. Шаг вертикально установленной арматуры равняется длине шага кладки прутьев в горизонтальном направлении или в 2 раза его превышает.
Расчет и выбор правильного диаметра (сечения)
Проведение таких расчётов достаточно сложная задача, которую без особых знаний правильно не решить. Даже не каждому специалисту под силу его выполнить. Если речь идет о частном строительстве, то в таком случае рекомендовано пользоваться минимально допустимыми значениями, которые содержит пособие по проектированию, где описаны процессы армирования касаемо железобетонных сооружений. Параметры относительно монолитного фундамента указаны в приложении 1 в первом разделе.
Что касается вертикально установленных стержней, то их диаметр не должен быть меньше 6 мм
При этом важно учесть, что, возможно, элементы будут подвергаться сварке. Максимально допустимое значение рабочего армирования составляет 40 мм, но зачастую для строительства используют арматуру 12, 14, 16 мм
Пример расчета арматуры
Для лучшего понимания расчетов следует их рассмотреть на примере. Исходные данные для примера – это плита с размерами 6х6 м, толщина 200 мм.
- значение для площади поперечной плоскости плиты равно 6 м * 0,2 м = 1,2 м2;
- параметр минимальной площади прутьев арматуры 1,2 м2 * 0,3% = 0,0036 м2 , переведя в более удобные единицы измерения, получим 36 см;
- значение минимальной площади прутьев, располагающихся в одном направлении в одном ряду 36 см2/2 = 18 см2.
Далее потребуется ГОСТ 57 81-82, в котором указан перечень арматурных прутьев. Этот документ содержит список площадей сечения одного стержня. Чтобы было удобней, можно воспользоваться расширенным изданием сортамента. В нём указано, что для полученного сечения одного ряда сетки допускается использование нескольких вариантов прутьев:
- 12 мм диаметр прута – 16 штук;
- 14 мм диаметр прута – 12 штук;
- 16 мм диаметр прута – 9 штук;
- 18 мм диаметр прута – 8 штук;
- 20 мм диаметр прута – 6 штук.
Расчёт количества арматуры
Чтобы было удобнее и проще проводить закупку материалов, предварительно проводят вычисление их количества. Если имеется составленная схема конструкции плитной основы, такой процесс не слишком сложный. Чтобы вычислить длину прутьев, нужно учитывать значение бетонного слоя защиты в толщину. Он располагается с каждой стороны и ширина его равна 20-30 миллиметров.
- Параметр длины одного прута: 6000 — 30*2 = 5940 мм.
- Значения количества прутьев для одного направления: 5940/300 = 19,8, принимаем 20 шт.
- Значение количества прутьев для двух сеток: 20*2*2 = 80 шт.
- Значение длины 1го прута для хомутов П-образного типа: 200 мм + (200 мм * 2)*2 = 1 м.
- Значение количества прутьев: 20*2 = 40 шт.
- Параметр общей длины стержней с сечением диаметра 12 мм: 80*5,94 м +40*1 м = 515,2 м.
- Значение массы прутьев (при вычислении опираются на сортамент): 515,2*0,888 кг (находится по сортаменту) = 457,5 кг.
Расчет армировочных прутьев, расположенных в вертикальном направлении:
- Параметр длины одного прута: 200 — 20*2 = 140 мм.
- Значение количества прутьев: 20*20 = 400 шт.
- Значение общей длины при диаметре прутьев в 8 мм: 8 мм = 400*0,14 = 56 м.
- Значение массы прутьев арматуры: 56*0,395 = 22,12 кг.
Получив указанные значения, стоит учитывать стандартную длину прутьев, которая составляет 11,7 м. Соответственно, необходимо для каркаса 5-6 штук прутьев, сечение которых 8 мм.
К такому важному процессу, как армирование монолитного фундамента, необходимо подходить весьма скрупулезно. Учитывая свойства армирующего каркаса, весь процесс должен проходить без ошибок, в особенности это касается расчётов
Если сделать всё правильно и своими руками, то можно не только сэкономить на услугах строительной бригады, но и обеспечить конструкции фундамента надежность, прочность и устойчивость на многие десятилетия.
Инструкция по армированию монолита
Перекрывать пролеты между этажами необходимо при помощи монолитных платформ. Чтобы они были максимально прочными, их необходимо армировать. Технология проведения данных работ включает в себя определенную последовательность действий:
Монтаж опалубки. Первым делом изготавливает короб, для которого могут использоваться доски, а также листы фанеры. Чтобы опалубка держалась, под нее устанавливаются треноги
Нужно понимать, что бетон – это очень тяжелый материал, а потому важно обеспечить хорошую опору для него. Для того, чтобы бетон не прилипал к фанере или доскам, а короб потом можно было убрать, следует выбирать материалы с ламинированной или обработанной маслом поверхностью.
Установка каркаса
Для этого прутья из стали укладываются в короб и связываются между собой. Ячейки должны иметь длину и ширину примерно по 15-20 сантиметров. Если вдруг длины какого-либо из прутьев будет недостаточно, нужно наложить еще один, но с большим нахлестом.
Заливка короба. На данном этапе рекомендуется использовать бетонный раствор заводского производства. Во-первых, в нем четко соблюдаются все необходимые стандарты качества, а также пропорции нужных компонентов. Часто в состав материала также включаются дополнительные компоненты, улучшающие прочностные свойства бетона. При доставлении бетонного раствора на строительную площадку производится заливка опалубки при помощи бетононасоса. Специальный строительный вибратор уплотняет раствор по всей площади платформы и равномерно распределяет его, устраняя из раствора пузырьки. По окончании проведения данных работ поверхность еще раз выравнивается вручную, а затем посыпается сверху сухим цементом.
Стоит учитывать, при осуществлении заливки платформы температура воздуха должна составлять не менее 5-ти градусов. Низкая температура может негативно отразиться на качестве платформы. В пример можно привести появление трещин, вызванное замерзанием влаги в бетонном растворе. Любые трещины и повреждения бетонных конструкций влекут за собой сокращение сроков службы плиты, а также ухудшение прочностных характеристик. При наличии благоприятных условий бетонная платформа полностью высыхает в течение одного месяца.
Таким образом, без дополнительного армирования в строительстве перекрытий просто не обойтись. Сетка из арматуры придает конструкции прочность и надежность, установка такой сетки не займет много времени.
Строительство частного и многоэтажного типа не обходится без плит перекрытия, которые могут быть условно разделены на следующие виды: балочные, сборные железобетонные и монолитные.
Чаще всего для армирования используют стандартные сварные сетки из прутьев диаметром более 6 мм (в основном, от 8 до 14 мм). Расстояние между такими прутьями не должно быть более 60 см.
Технология изготовления фундамента, который называется шведская плита
Перед тем, как укладывается плавающая плита фундамента, технология процесса предусматривает специальную подготовку грунта. Верхний слой почвы снимается, площадь работы должна быть значительно больше, чем будущий фундамент. Площадку хорошенько увлажняют и трамбуют песком примерно на 10-15 сантиметров.
На подушку из песка закладываются инженерные коммуникации, которые сверху утрамбовываются слоем гравия. Сооружается опалубка, укладывается теплоизоляция. Весь слой должен быть не более 20-25 сантиметров. Этот этап подготовки перед армированием можно считать завершенным.
Характеристики арматуры
Армирование необходимо в тех участках фундамента, где появляются зоны растяжения. Наибольшим оно оказывается у верхнего уровня основания. Однако каркас армирования располагают в бетоне таким образом, чтобы он был защищен от внешних воздействий, во избежание коррозии. Продвижение деформации сложно предугадать. Зоны растяжения могут возникнуть в верхней и нижней части. Поэтому армирование выполняют сверху и снизу прутьями диаметром 10-12 мм. Основные элементы должны иметь ребристую поверхность. Это позволяет сделать контакт с бетоном максимальным.
Вертикальные и горизонтальные поперечные элементы могут обладать гладкой поверхностью и меньшим диаметром. Если армируется монолитный фундамент шириной 40 см, разрешается использовать 4 прута арматуры диаметром 8 мм и длиной до 16 м, соединенных в каркас.
Какие используем инструменты для вязки арматуры
Кроме основного приспособления для вязки, — крючка, — в работе по армированию необходимы инструменты:
- резак, гильотина или болгарка с диском для резки стержней;
- трубогиб либо аналогичное приспособление для изгибания арматуры;
- возможно использование шуруповерта или пистолета для вязания.
Кроме инструмента могут понадобиться различные шаблоны, «звездочки» и другие приспособления для разметки расстояний между элементами каркаса и точками крепления.
Правильная вязка арматуры крючком
Разложенный по заданной схеме каркас соединяется в таком порядке:
- Проволока располагается в углублении профиля, соединения внахлест выполняются в нескольких местах стыка.
- Проволока сгибается пополам, укладывается под точкой соединения.
- Петля поддевается крючком.
Свободный конец проволоки подводится к крючку, затем с небольшим загибом накладывается на инструмент. Далее крючок вращается, закручивая проволоку до нужной прочности
Инструмент осторожно вынимается без ослабления скрутки
Метод вязки не изменяется принципиально даже при использовании шуруповертов или специальных пистолетов для вязки.
Простой узел
Выполнение простого вязального узла предполагает следующий порядок действий:
- Заготавливаются отрезки проволоки длиной 20 см.
- Проволока сгибается пополам.
- Крючок вводится в петлю, захватывая свободный конец.
- Рабочий, удерживая свободный конец, проворачивает крючок до получения плотного соединения.
Для удобства работы крючком на его конец надевается деревянная или иная нескользящая ручка.
Мертвый узел
Мертвый узел формируется, как правило, на вертикальных арматурных стержнях. Он считается более надёжным. Завязывание предполагает следующие этапы:
- Проволочная заготовка должна иметь длину около 40 см, сгибается пополам.
- Петля запускается снизу будущего узла.
- Свободный конец оборачивается сверху, загибается под пруты до совмещения с петлей.
- Жало крючка зацепляет свободный конец и проворачивается с необходимым натяжением до срыва петли.
Условие надежности вязки: максимально плотная укладка проволоки по арматуре.
Проффесиональный пистолет для вязки
Вязка значительных по объему работ арматурных каркасов должна быть максимально механизирована. Использование вязального пистолета может на порядок ускорить процесс армирования фундамента.
Автоматический инструмент подносится к точке фиксации и нажимается спуск, – и можно переходить к следующему узлу. На операцию требуются доли секунды.
Инструмент применяется в профессиональном строительстве. Для частного застройщика приобретение подобного инструмента дорого и не окупается за время постройки дома. Вариант приобретения – прокат в специализированных компаниях.
Как пользоваться шуруповертом с крючком
Облегчить работу и ускорить процесс может использование шуруповерта для вязки
Роль крючка может выполнять согнутый кровельный гвоздь, вставленный в патрон вместо биты
Исполнителю важно научиться подбирать необходимую скорость вращения крючка
Как вязать клещами
Клещи можно использовать как инструмент, вполне заменяющий крючок. Последовательность вязки:
- Небольшой рулон проволоки удерживается левой рукой.
- Конец проволоки протягивается снизу.
- Второй конец захватывается клещами.
- Проволока скручивается на 2-3 оборота.
- Излишки проволоки откусываются клещами.
Метод вязки клещами может конкурировать по скорости с крючком, при этом проволока расходуется более экономно.
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.
Подготовительные работы и требуемые инструменты
Прежде чем заняться армированием фундамента одноэтажного или двухэтажного частного дома, нужно подготовить все необходимые материалы и инструменты.
Общий перечень инструментов примерно одинаков для разных случаев, но могут быть и некоторые вариации:
- Саму арматуру, диаметр которой зависит от вида фундамента и предполагаемых нагрузок;
- Специальные кусачки для арматуры;
- Рулетка;
- Приспособление для сгибания стержней;
- Болгарка;
- Крючок для вязки стержней;
- Молоток;
- Плоскогубцы;
- Проволока (опять же для вязки);
- Специальные звездочки-фиксаторы;
- Подкладки пластмассовые;
- Соединительные скрепки.
Подготовки необходимого оборудования недостаточно, чтобы приступить к полноценному процессу армирования. Перед началом работ требуется усвоить некоторые правила, без которых можно получить совсем не такое основание, как предполагалось.
- Дом любой этажности, будь то двухэтажный или девятиэтажный, будет оказывать на фундамент нагрузку, и ее обязательно нужно просчитать. Расчет подскажет, где фундамент будет принимать самое большое давление, а где на материалах можно сэкономить;
- Арматура состоит из металлических прутьев, которым свойственно ржаветь и поддаваться коррозии, чтобы фундамент прослужил как можно дольше и надежнее, стоит обработать прутья против ржавчины;
- В углах каркаса никогда нельзя закладывать концы стержней арматуры, это чревато недолгой службой всего основания в целом;
- Чтобы получить балку, прутья необходимо увязывать в каркасы;
- Перед армированием обязательно нужно установить опалубку.
Удельный вес конструктивных элементов дома
Расчет нагрузки, приходящейся на фундамент, провести не сложно.
Для этого требуется найти площадь всех конструктивных элементов будущего дома и перемножить с величиной нагрузки материала, из которого они сделаны.
Значения нагрузок берутся из специальных справочников, составленных на основе опытных измерений.
Так, железобетонные стены до 15 см толщиной дают нагрузку в 350 кг/м 2 .
При строительстве двухэтажного дома стоит помнить, что площадь его основания больше и дает большую нагрузку само на себя. Поэтому двухэтажное здание требует увеличения количества стальных стержней в каркасе для укрепления и повышения прочности.
В общем случае, все нагрузки складываются, и получается искомый результат для каждой точки опоры, который и используют в работе.
Укладка арматуры
Нахлест продольных стержней не менее 40 диаметров рабочей арматуры.
При укладке со всех сторон обеспечивают стержням защитный слой из бетона 20-30 мм. Это необходимо для предотвращения коррозии и разрушения. Чтобы соблюсти необходимое расстояние применяют пластиковые фиксаторы, «лягушки» или «стульчики» из металла.
Специальный пластиковый стакан обеспечивает защитный слой.
Если длины прута не хватает на всю ширину фундамента, соединение двух деталей производят с нахлестом не менее 40 диаметров рабочих стержней. Например, для арматуры 12 мм длина нахлеста будет равняться 40*12 мм = 480 мм.
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:
- 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.
- 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.
- 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.
