Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента
С точки зрения важности, укладка и вязка каркаса никак не менее ответственный этап, что и расчет. Прежде всего нужно понять, для чего все эти хлопоты по предварительному сбору каркаса
Задача тут стоит расположить в пространстве все металлические элементы и зафиксировать до заливки бетоном. И удержать на месте во время заливки. Не нарушая при этом прочностных характеристик самой арматуры – вот почему арматуру вяжут, а не сваривают.
Фото: Схема вязки арматуры для ленточного фундамента
Термическая обработка ослабляет отдельные участки по краям соединения и на разрыв они становятся менее прочными. Хотя в сейсмических районах сварку все же применяют. Но соединяют только вертикальные и продольные связи. А поперечные все равно вяжут. Правда, как уже говорилось, в этом случае стоит применять особую марку арматуры. Той, в маркировке которой есть буква С.
Сначала в траншее устанавливают опалубку. Иногда в качестве нижнего ограничителя использует стенки траншеи, но это не всегда удобно и возможно. Поэтому лучше все же работать с полноразмерной опалубкой.
На опалубку пускают любые доступные материалы: доски, листы РСП, металл
Важно, чтобы все элементы конструкции стыковались с щелями не более 3 мм. В противном случае возможно образование раковин
Лучше, когда схема армирования ленточного фундамента нарисована заранее – легче будет ориентироваться при закладке арматуры внутрь опалубки. Если опалубка выходит высокая, то желательно проектировать ее шириной 50 см или более, даже если требуются в теории менее массивные конструкции – просто чтобы можно было работать внутри нее и нормально соединять элементы.
Вяжут в местах пересечения любых элементов конструкции и там, где они соединяются, наращиваются. Вязки при этом идут не реже чем через 25 см, а взаимный перехлест прутьев должен быть в пределах 25 – 50 диаметров. То есть при толщине 10 мм нахлест должен составлять от 25 до 50 см. На углах частота хомутов удваивается.
Нельзя в углах просто соединять нахлестом продольные прутья и связывать их. Для крепления углов нужно использовать Г-образные или П-образные (при Т-образном примыкании стен) гнутые элементы. При этом нахлест арматуры при вязке минимум 50 диаметров. В углах увеличивают количество и поперечных элементов, пуская их с шагом 0,4 высоты элемента, но не реже чем через 25 см.
Вязка арматуры на углах
Технически это выглядит примерно так. На дно траншеи засыпают песок толщиной примерно 15 см, проливают его. Затем монтируют опалубку и заливают первый слой бетона примерно в 5 см. Чтобы выровнять основание. Потом монтируют опалубку.
Продольные связи должны проходить не ближе чем в 5 см от стен опалубки. В противном случае они заржавеют. Чтобы арматурный пояс не соприкасался с низом формы, под него подкладывают небольшие камни или кирпичи, которые потом останутся в заливке. Но можно поступить иначе. На месте поперечных арматурин по всему нижнему поясу сверлятся в опалубке отверстия, равные диаметру арматуры или чуть больше. В которые затем вставляют прутья арматуры, отрезанные с небольшим запасом. Получаются как бы небольшие кронштейны, на которые потом и опираются продольные элементы, а уж к ним прикручиваются и вертикальные.
Схема вязки на углах
Арматуру монтируют поясами. Лучше прямо в опалубке. Крутить все это снаружи, а потом переносить в опалубку много сложнее и тяжело физически. Прутья режут ножовкой по металлу, болгаркой, гидроножницами – чем удобнее, что имеется под рукой.
Соединения
Традиционный материал для фиксации арматуры – мягкая вязальная проволока, сложенная вдвое. Считается, что удобнее
Так вяжут арматуру крючком
всего в работе проволока для вязки арматуры, диаметр которой 1,2 – 1,5 мм. Правда, в пособиях по строительству часто поднимается вопрос, можно ли вязать арматуру пластиковыми хомутами. Этот способ несколько менее бюджетен, но предпочтительнее с точки зрения временных затрат.
Конечно, задача вязки – зафиксировать некую пространственную конструкцию до заливки ее бетоном. И с этой позиции применение хомутов допустимо. Но на деле метод лучше оставить для каких-то неответственных и малогабаритных элементов. Для фундамента все же лучше применять проволоку, поскольку где-то придется опираться на вязки, где-то потребуется максимально жесткое крепление, которых пластиковый хомут не в состоянии обеспечить. Тем более, что существует простое приспособление для вязки, заметно ускоряющее процесс.
Какую выбрать арматуру
Арматура, которая используется в строительстве, производится согласно регламенту ГОСТ и классифицируется следующим образом:
- Класс AI соответствует прежнему обозначению A240, арматура имеет гладкую поверхность;
- Класс AII – соответствует классу A300, действующему и сейчас, арматура разряженным периодическим профилем;
- Класс AIII – соответствует маркировкеA400, арматура имеет поверхность с переменным профилем.
Типы арматуры
АрматураA500 С или A500 в частном строительстве применяется нечасто из-за высокой цены изделия, так как сталь для ее изготовления – легированная, а не обычная марки 35 ГС, 32Г2Рпс или 25Г2С.
В индивидуальном строительстве обычно применяют упрощенный расчет параметров арматуры. Схема каркаса выглядит как двухрядная решетка из арматурных прутьев с расстоянием между решетками 10-40 см, с ячейками одинакового размера. Для расчета оптимальных параметров с изменением диаметра прутьев по центру и по краям плиты необходимо заказывать услугу у специалистов.
При длине любой стороны фундамента ≥ 3 м вязка арматуры монолитной плиты проводится прутьями Ø ≤12 мм. Минимальное значение диаметра определяется так:
- Сечение ж/б плиты рассчитывается умножением толщины на длину;
- Минимальное сечение стержня вычисляется делением значения сечения плиты на минимальные процент содержания арматуры в бетоне (бетон класса B 20 – 0,3%, 0,15% бетон класса B22,5 – 0,1%, бетон класса B15 – 0,15%);
- Общая площадь арматурных прутьев в ряду рассчитывается делением минимального сечения стержня на 2;
Таблица в ГОСТ 5781 (фрагмент приведен на рисунке выше) содержит информацию по сечениям прутьев различных диаметров. Так, по диаметру арматур можно без расчетов узнать оптимальное сечение прутьев, что обеспечит запас процента содержания арматуры в теле плиты в сравнении с минимальными требованиями. Ручная вязка арматуры под монолитную плиту делается послойно (по рядам), снизу вверх, с перевязыванием поперечными и вертикальными прутьями арматуры.
Чтобы сделать правильный расчет количества арматуры для одной монолитной плиты фундамента, также пользуются данными из ГОСТ 5781. Стандартная длина стержней арматуры – 11,7 м, для связывания длинных прутьев оставляют перехлест длиной 4050 см. Отрезок арматуры, из которого изгибается П-образный хомут, должен иметь длину, равную пятикратной толщине плиты. Чтобы по метражу арматуры узнать ее вес, пользуются все тем же ГОСТ.
Верхний ряд арматурной решетки связывается на подставках. Это могут быть такие конструкции:
- П-образный металлический хомут-паук;
- Прямоугольная решетка в виде поддерживающего каркаса.
П-образные хомуты для скрепления арматуры
П-образный хомут заранее гнется из прутьев Ø 8 мм.
Укладка армирующей сетки в плиту
ТТК на монтаж арматуры (типовая технологическая карта) состоит из отражения следующих операций:
- Указание габаритовопалубки в соответствии с осевой разметкой стен;
- Нижняя решетка укладывается на пластиковую подложку на подбетонку, затем указывается прутьев продольных стержней и длина нахлеста;
- Следующий ряд при многорядной укладке сетки (решетки) второй ряд укладка трапов на прутья, последовательная раскладка поперечной арматуры с расчетным расстоянием в ячейках решетки;
- Ручная вязка арматуры под монолитную плиту в точках пересечений продольных, поперечных, горизонтальных и вертикальных прутьев;
- Подложка под решетку крепится при помощи вязальной проволоки к нижней решетке со сдвигом;
- Верхняя армирующая решетка монтируется так же, как и внутренняя сетка;
- По торцевым граням плиты крепятся П-образных хомуты;
- Шаг ячеек решетки под несущими стенами должен быть уменьшен в 2 раза.
Стержни арматуры вяжутсяс использованием нескольких вариантов:
- Обычная скрутка при помощи ручного вязального крючка;
- Механизированная скрутка при помощи механического крючка, который оснащен спиральной ручкой, что увеличивает производительность в два раза;
- Вязальный пистолет – используется на больших промышленных объектах.
Технологическая карта по армированию стен и перекрытий
В зависимости от конструкции плиты фундамента (гладкая, с лентой, боковыми стенами) на последнем этапе монтируются вертикальные прутки для связки с конструкциями, которые будут бетонироваться на ее поверхности. Это L-образные или П-образные хомуты с проектными размерами. При самостоятельном изгибании прутков запрещено использовать нагрев металла во избежание изменения структуры. Все элементы плитного фундамента должны выгибаться в кондукторах, обоймах или ручными трубогибами.
Как правильно вязать арматуру на углах
Изначально разрабатывается проектная документация, в которой рассчитывается потенциальная нагрузка на основу и прописывается схема расположения элементов. Также на этом этапе считают необходимое количество металлопроката и его характеристики. И только последующим шагом, после теоретической подготовки, приступают к реализации проекта.
Порядок действий следующий:
По всему периметру устанавливаются вертикальные прутки через равное расстояние (около полуметра).
К ним с помощью проволоки нужно закрепить верхние и нижние горизонтальные стержни.
В центральные участки дополнительно заложить контур армировки.
Как выполнить задачу по увеличению прочностных характеристик в местах с наибольшей нагрузкой, мы опишем ниже.
Как вязать углы арматуры фундамента: распространенные ошибки
Недостаточно прочное крепление. Зачастую в угловых стыках используется обычная проволока для связки, а концы контуров просто накладываются друг на друга. Этого недостаточно.
Иногда происходит загиб кончиков прутьев, но нет дополнительной фиксации. Этот метод не обеспечивает достаточной устойчивости каркаса к разрывам.
Экономия на материалах также противопоказана. Если сделать только один периметр стержней, то это обернется плачевными последствиями.
Даже если монтировать два контура армировки, то без их надлежащего соединения между собой устойчивость будет недостаточной.
Игнорирование необходимости связи между нижним слоем фундамента и силовым каркасом.
Отсутствие альтернативных способов крепления, помимо сварки.
Как вязать арматуру на углах правильно
Для проведения работ Вам понадобятся следующие инструменты:
сварочный аппарат;
приспособления для резки металла (болгарка и.т.п.);
непосредственно металлопрокат.
Первым и самым важным шагом является предварительный расчет количества материалов и отрисовка схемы основания вместе с элементами усиления. Одним из основных условий при изначальной подготовке будет монтаж подошвы под всю конструкцию. Начинают с установки двух контуров продольных армирующих деталей с небольшим отступом (4-6 см.) от каждого края
Обращаем Ваше внимание на то, что в углах не должно быть сварных швов.
Загибы выполняются под 90 градусов, а варка металла производится только в местах, где не будет высокого давления. Весь этот каркас выкладывается на дно подготовленного углубления и вбивают перпендикулярные дополнительные прутки. К ним с помощью сварочного аппарата крепится периметр из двух лент металлопроката. По аналогии исполняются верхние продольные контуры. Для качественной стыковки всех частей между собой следует использовать способы вязки, которые мы описывали выше.
Схема армирования углов ленточного фундамента: советы начинающим
Если вбитые в землю прутья имеют сечение менее 2 см., то их монтаж необходимо осуществлять на расстоянии не менее полуметра друг от друга, но не более 0,8 м.
Рекомендуем выбирать диаметр основных материалов в диапазоне от 10 до 20 мм. Все прочие части допускается собирать из более тонкого металлопроката (но не менее 5 мм.).
При выставлении зазоров используйте неметаллические проставки для более стабильной фиксации промежутков.
Стыковка без нахлеста строго запрещена.
Минимизируйте количество разрывов в конструкции.
Требования по СНИП
Работа по армированию углов ленточного основания проводятся в соответствии с нормами СНиП 52-01-2003. В нормативах указывается, какое количество арматуры должно быть применено в каждом отдельном случае.
Для расчетов нужно взять общую площадь сечения всего фундамента и вычислить от нее 0,1 процента. Полученная цифра – это минимальная площадь сечения прутка, который должен быть применен.
Все расчеты относительно усиления элементов конструкции должны быть произведены на этапе проектирования. Если это не было сделано, нужно до начала возведения фундамента продумать его армирование, определиться с видом арматуры и количеством поясов.
СНиПом диктуется расстояние между продольными элементами армирующего пояса (25-40 см) и минимальный шаг между поперечными перемычками (1/2 рабочего сечения, но не более 30 см).
Варианты вязки арматуры
Формирование арматурного каркаса может производиться различными способами:
- связывание отдельных элементов крючком, шуруповёртом либо специальным пистолетом;
- скрепление арматуры сваркой;
- соединением прутов пластиковыми хомутами.
Важно: возможно применение любого из перечисленных методов. Способ крепления определяется исполнителем с учётом используемых материалов, профессиональных навыков и конкретных условий строительного объекта
Плюсы и минусы соединений сваркой
Несмотря на то, что разработаны новые технологии соединения арматуры при выполнении фундаментных работ, традиционный метод сварки арматуры широко используется.
Преимущества сварки проявляются:
- при значительных объемах работ;
- при устройстве фундаментов с повышенной жесткостью пространственной конструкции;
- при необходимости увеличения нагрузок на основание.
Сваривание арматурных прутов допускается только в случае применения специальных марок стали. Они обозначаются индексом «С» в конце маркировки, например, А400С. Марки арматурной стали без данного обозначения при сваривании резко снижают показатели прочности и устойчивости к коррозии.
Существует ряд ограничений по применению сварки для устройства фундаментных каркасов, они определены ГОСТ14098 и ГОСТ10922:
- запрещается сваривание арматуры любого класса в местах перехлеста, если ее диаметр превышает 25 мм;
- для электродуговой сварки должны применяться электроды диаметром не менее 4 мм;
- не допускается применение сварки в зонах максимальных напряжений арматурных прутов и местах концентрированных нагрузок на них;
- минимальная длина нахлеста арматурных стержней при сварке – 10 их диаметров.
Кроме того, специальные стали значительно дороже обычной арматуры. Сварочные работы требуют потребления энергии, – это также снижает рентабельность применения сварочных технологий для устройства фундаментов.В малоэтажном индивидуальном строительстве чаще применяется вязка арматуры.
Преимущества и недостатки метода вязки арматуры проволокой
Ручное механическое скрепление прутов с использованием вязальной проволоки – самый распространённый и недорогой метод. Он не применяется только лишь при очень больших объемах вязки, но оптимален для индивидуального строительства. Простейшее приспособление для связывания арматуры в единую конструкцию – крючок. Преимущества способа:
- Крючок можно изготовить самостоятельно из проволоки или из сварочного электрода. Возможность изготовления инструмента непосредственно на стройплощадке – это уже большой плюс. Стоимость изготовления крючка практически нулевая. Крючки, изготовленные в заводских условиях и с различными дополнительными улучшениями также недороги.
- Операция вязки быстро осваивается начинающим строителем. Скорость скрепления арматуры повышается по мере приобретения навыков. Производительность опытного вязальщика часто выше, чем при использовании сварки или специального инструмента и расходных материалов.
- Допущенные дефекты вязки исправляются быстро и без материальных затрат.
- Стержни можно связывать непосредственно в опалубке, на месте установки каркаса.
Недостатком способа можно назвать шаткость изготовленного каркаса, — но это лишь при сборке конструкции вне опалубки с последующим ее переносом. Производя вязку непосредственно на месте монтажа, в опалубке,- проблема недостаточной жесткости каркаса снимается.
Вязка с помощью хомутов
Высокая скорость проведения вязальных работ без специальной подготовки исполнителей, а также достаточная надёжность соединений, — главные аргументы в пользу применения хомутов при армировании фундаментов.
Основные недостатки и ограничения использования хомутов для вязки:
- производительность труда немного ниже, а стоимость материала выше в сравнении с применением вязальной проволоки;
- исправить дефект крепления невозможно без обрыва хомута;
- перемещение конструкции, скрепленной хомутами, не допускается из-за возможности их обрыва;
- при отрицательных температурах вязку хомутами проводить нельзя из-за ломкости пластика.
Инструкция по этапам
Подготовительные работы:
- Расчистить и выровнять предполагаемую площадку строительства.
- Вынести на местность план при помощи маячков с леской.
- Вырыть котлован. Иногда при армировании фундамента своими руками основание делают непосредственно в аккуратно вырытых траншеях, где боковые стенки грунта играют роль опалубки. Сроки очень сжаты, так как под воздействием первого же дождя поверхностные воды частично размоют его. В этом случае армкаркасы изготавливают заблаговременно, до начала рытья траншей. По технологии правильнее будет устроить общий котлован под фундамент, утрамбовать землю и сделать щебеночное основание 20 см на подушке из песка, залив все поверх бетонной подготовкой толщиной 10 см.
- Далее установить опалубку согласно планировке.
- Подготовить все к армировке. Прутки нарезать нужной длины и сделать отгибы. Для облегчения представления о том, как будет выглядеть армокаркас, можно составлять для себя набросок, схему, в которой обозначить зазоры, получившиеся длины и другую вспомогательную информацию.
Устройство каркаса:
1. Нарезка. Необходимая длина определяется по высоте основания минус верхний и нижний зазоры под защитный слой бетона. Для вертикальных прутьев расчет будет складываться так: длина арматуры = высота фундамента – 50 см снизу – 50 см сверху. Для укладываемых по ширине, а также продольных рабочих стержней длина определяется аналогично.
Продольные стержни рекомендуется использовать на всю возможную длину, если составлять из кусков, получится значительный перерасход материала по причине обеспечения перехлестов (как минимум полметра) при каждом стыке. Рабочую арматуру ни в коем случае нельзя соединять «встык», даже если применяется сварка – требования по перепуску такие же.
2. Сбор каркаса. Вспомогательные материалы – это специальная проволока и вязальный крючок для нее, пластиковые фиксаторы и временные подпорки. Длинные прямолинейные участки собираются на земле, затем опускается в опалубку. Проволока должна быть обожженная (иначе она будет ломкая), отрезанная необходимой длины и сложенная вдвое. Чтобы самому зафиксировать ей одно перекрестие стержней, к примеру, диаметром 12 мм, надо отрезать кусок проволоки не менее 200 мм, а для большего диаметра или количества связываемой арматуры – длиннее. То есть 2 прутка по 12 мм (24 мм) нужно обхватить (умножить на два) и перекрутить между собой «хвосты» (как минимум 50 см) получится 100 мм, плюс для повышения прочности она должна быть сложена вдвое = 200 мм, при этом необходимо руководствоваться схемой.
3. Установить каркас в опалубку. Чтобы обеспечить защитный слой бетона снизу фундамента, можно воспользоваться специальными несъемными пластиковыми фиксаторами (подставками). Использовать для этого стальные подставки или арматуру запрещается, так как оставшийся там без защитного слоя метал, подвержен ржавчине и может «заразить» ей весь каркас. Деревянные брусья тоже не рекомендуются, так как они впитывают влагу и могут передать ее металлическому каркасу, который начнет ржаветь.
4. Выполнить правильное армирование углов согласно инструкции. Для этого применяются гнутые с требуемым радиусом стержни, с заданной величиной перепуска. Также устраиваются и Т-образные примыкания основания.
Распространенные ошибки и рекомендации
Устраивать углы при помощи прямых пересечений не советуется, гнуть арматуру очень тяжело. Порой при армировании углов ленточного основания прибегают к хитростям: раскалить металл до более податливого состояния и согнуть, или сделать подпил болгаркой и согнуть в этом месте – ни один, ни другой вариант неприемлем. Потерянная в этих манипуляциях почти вся прочность прутьев при неравномерной просадке сооружения может привести к тому, что фундамент не выдержит, и трещина пойдет по углу на всю высоту строения.
Виды арматуры для фундамента
В соответствии со сводом правил СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения», для армирования железобетонных конструкций следует применять отвечающую требованиям соответствующих стандартов или утвержденных в установленном порядке технических условий арматуру следующих видов:
- горячекатаную гладкую и периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (кольцевой и серповидный профиль соответственно) диаметром 6-50 мм;
- термомеханически упрочненную периодического профиля диаметром 6-50 мм;
- холоднодеформированную периодического профиля диаметром 3-16 мм;
- арматурные канаты диаметром 6-18 мм.
Арматурный каркас представляет собой металлический скелет, состоящий из продольных прутьев, проходящих вдоль фундамента, и поперечных прутьев-хомутов, поддерживающих продольные прутья в правильном пространственном положении.
Различают два вида арматурных каркасов – сварные и вязаные. Сварные каркасы изготавливают в заводских условиях с применением технологии сварки, не допускающей ослабления арматуры. В полевых условиях использовать сварку не рекомендуется, так как сварные швы ухудшают физико-механические свойства металла в районе шва, что может привести к разрушениям и потери целостности металлического каркаса.
Вязаный арматурный каркас сооружается на месте. Рабочая продольная арматура связывается с поперечной при помощи тонкой стальной проволоки, которая надежно фиксирует прутья в правильном положении.
Рабочая продольная арматура определяется расчетом, а для одноэтажных зданий и временных сооружений назначается конструктивно, не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента. Диаметр арматуры для ленточного фундамента должен составлять при длине здания:
- до 3 м – не менее 10 мм;
- более 3 м – не менее 12 мм.
В качестве продольной арматуры используют рифленые пруты, т.к. они имеют большую прочность и способны лучше сопротивляться изгибающим усилиям.
Поперечная арматура назначается конструктивно, диаметром 6 мм при высоте фундамента до 80 см, в других случаях ставят арматуру диаметром 8 мм. Диаметр поперечной арматуры не должен быть меньше четверти диаметра продольной арматуры. Шаг конструктивной арматуры составляет 30-80 см. В качестве поперечной арматуры подойдут обычные гладкие пруты, т.к. они не несут на себе нагрузку, а только поддерживают продольные прутья в правильном положении.
Альтернативой традиционной стальной арматуре является композитная арматура, появившаяся не так давно. К ее достоинствам можно отнести следующие факторы:
- Цена. Арматура из стекловолокна дешевле стального прута.
- Легкость и прочность. Несмотря на то, что вес стекловолоконных прутьев намного ниже, чем стальных, их прочность примерно в 3 раза выше.
- Стойкость к коррозии и долговечность. Стекловолокно не подвержено коррозии, поэтому срок службы таких элементов не ограничен.
- Композитная арматура не намагничевается и не создает помех радиоволнам.
Угловые соединения
Жесткое внахлест и «лапкой»
Свободные концы арматуры в одном направлении сгибаются под прямым углом и вяжутся к перпендикулярным стержням. При этом внешние соединяются друг с другом, а внутренние привязываются к внешней.
Длина загнутого участка «лапки», с помощью которого обеспечивается нахлест, принимается 35-50 диаметров рабочего армирования. Шаг хомутов назначается 3/8 от высоты фундаментной ленты.
Схема армирования угла «лапки».
Хомуты Г-образной формы
Чтобы обеспечить надежное соединение рабочих прутов, внешние стержни работают совместно за счет Г-образного хомута, наложенного на них с нахлестом не менее 50 диаметров продольных прутов. Внутренние стержни привязывают к внешним, как в предыдущем случае:
a. загибают рабочие пруты под углом 90 градусов, длина сгиба («лапки») 50 диаметров;
b. присоединяют лапки к внешним стержням.
Шаг хомутов (горизонтальных и вертикальных) принимают 0,75 от высоты фундаментной ленты.
Армирование угла Г-хомутом и лапками.
Хомуты П-образной формы
В этом случае применяются дополнительные арматурные изделия, согнутые в форме буквы П. На один угол требуется два таких хомута длиной 50 диаметров продольных прутов. Внутренние рабочие стержни при таком соединении имеют такую же длину, как и внешние. В месте нахлеста П-образных хомутов устанавливают дополнительный каркас из вертикальной и поперечной арматуры.
Армирование угла П-хомутами.
Армирование тупых углов
Выполняют внахлест. Внешний стержень изгибают под требуемым углом, а внутренние присоединяют к внешним с нахлестом не менее 50 диаметров. В точке сгиба наружного прута предусматривают дополнительный вертикальный хомут.
Схема армирования тупого угла.
