Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками, изготовление арматурного каркаса

Строительство зданий на металлическом каркасе практиковалось давно, но строили в основном производственные и технические помещения, здания торговых центров и т.п. Применение в частном домостроении ограничивалось высокой теплопроводностью металла: счета за отопление были бы нереальными. Производители решили проблему, сделав так называемые термопрофили, которые в паре с современными утеплителями позволяют получить теплый дом. Если вам нужен недорогой, надежный дом, который строится в сжатые сроки, возможно вам подойдет металлокаркасный дом. Он имеет невысокую стоимость — в два раза ниже, чем кирпичный, сборка происходит быстро, срок службы заводского каркаса — 70 лет.

Каркас для дома из металла собран, частично начаты работы по утеплению стен

Технология очень пластична: адаптировать под металлический каркас можно любой понравившийся дом. Сначала составляется план каркаса, определяются тип отделочных материалов (влияют только ваши пожелания). Далее разработанный проект обрабатывает специальная программа, которая разбивает все на составляющие, выдает перечень элементов со всеми параметрами. Профили требуемого размера изготавливаются и маркируются, связываются в пачки, упаковываются, доставляются на стройплощадку. Вкратце это весь техпроцесс — от разработки проекта, до начала сборки каркасного дома из металлических профилей.

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.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

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.

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

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).

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

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.

Выбор каркаса в зависимости от типа фундамента

Каркас выбирают, ориентируясь на тип возводимого фундамента:

1. Плитный фундамент. Применяется плоская конструкция из 2 сеток. Они монтируются на расстоянии, равном площади будущего фундамента.
2. Свайный фундамент. При буронабивной разновидности свайного или свайно-ленточного фундамента используется схема из 3-4 арматурных прутьев, скрепляемых хомутами. Часто применяются готовые каркасы промышленного производства.
3. Каркас из арматуры для ленточного фундамента. В большинстве случаев применяется конструкция в 2 пояса. При минимальных навыках строительства монтаж проводят самостоятельно.

Бетон выполняет функцию противодействия сжатию, а арматурный каркас берет на себя все растягивающие нагрузки и различные деформации
Арматурные каркасы могут быть произведены на заказ промышленным способом либо смонтированы своими силами. При возведении многоэтажного или другого крупномасштабного строительства рационально использовать готовый. Это значительно сэкономит время и силы.

Процесс вязки армокаркаса на земле

Сначала прямолинейные участки каркаса вяжутся на земле, а уже после устанавливается в опалубку фундамента и устанавливаются соединяющие углы.

Этап 1. Чтобы правильно определить размер каркаса нужно помнить о том, что он должен заливаться бетоном со всех сторон примерно на пять сантиметров. С учетом этой информации нужно подготовить проволоку и прутки. Длина проволоки для одного узла примерно 20 см. Лучше начинать делать каркас с самого маленького отрезка фундамента.

Этап 2. На ровную поверхность нужно положить два нижних стержня и аккуратно подровнять.

Этап 3. Примерно на расстоянии в 20 см от концов стержней нужно привязать горизонтальные прутки. Для этого кусок проволоки складывается вдвое и с помощью него соединяются металлические элементы обычными прокручивающими движениями. При этом плотность узла должна быть умеренной – не слишком тугой, но и не свободной.

Этап 4. На расстояние примерно 50 см нужно привязать таким же способам остальные продольные элементы.

Этап 5. Таким же способом нужно изготовить верхнюю часть каркаса.

Этап 6. Готовые части нужно положить друг напротив друга набок, чтобы части приняли устойчивое положение. Расстояние между ними должно быть ровно длине вертикальных прутков.

Этап 7. Планомерно привязывайте оставшиеся боковые части, при этом для верности проверяйте размеры заготовок. Соединили одну сторону? Отлично! Переворачивайте заготовку каркаса и продолжайте.

Этап 8. Опираясь на вышеописанное мини руководство изготовьте все прямые части для фундамента.

Этап 9. На распорки уложите каркас в опалубку на высоту более 5 см.

Этап 10. Обмерьте угловые участки и сделайте по значениям заготовки.

Этап 11. Присоедините сначала нижние поворотные части, потом вертикальные и верхние. Помните, что нахлест должен быть не менее 50 см.

Последовательность операций

Самостоятельно осуществляя работы по формированию контура усиления ленточного основания, руководствуйтесь приведенными рекомендациями по выполнению операций:

• Заготовьте прутки необходимой длины, диаметра, соответствующие предварительно разработанному эскизу.
• Нарежьте стержни, соблюдая требуемые размеры.
• Уложите с расчетным интервалом гладкие поперечные прутки (сечением 6-8 мм) требуемого размера, обеспечив расстояние 5 сантиметров до краев ленты.
• Разместите сверху два ребристых прутка диаметром 12-16 миллиметров, формирующие нижний контур.
• Установите вертикальную арматуру в точках сопряжений прутков, обеспечив ее длину на 10 сантиметров ниже общей высоты будущего основания.
• Обеспечьте расстояние, равное 5 см, от контура усиления до грунта, используя куски кирпича, отходы, специальные подставки.
• Зафиксируйте элементы, используя вязальную проволоку и специальное приспособление.
• Выполните сборку и фиксацию прутков верхнего яруса, аналогичным образом.
• Проверьте надежность крепления проволоки, неподвижность пространственной конструкции.

Осуществляя сборку, крепление стержней, расположенных на каждом из ярусов, предварительно согните с помощью специального инструмента выступающие концы длиной 30 сантиметров, что обеспечит необходимое перекрытие, жесткость угловых зон, позволит сформировать надежный пространственный армокаркас.

Выбор материала и правила армирования

Армировка является обязательной процедурой при сооружении фундамента будущей постройки. Каркас собирается из металлических прутьев различного диаметра и с разной поверхностью. В ходе выполнения работ используют стержни:

• гладкие;
• оснащенные ребрами;
• диаметром 12-16 мм;
• сечение 8-10 мм;
• класса прочности А2 и А3.

Кроме того, для сооружения прочной качественной конструкции понадобится вязальная проволока или пластиковые хомуты, а также приспособление, с помощью которого нужно будет гнуть арматурные стержни для использования их при укреплении углов.

Основную ленту каркаса собирают из ребристых прутов диаметром 14 мм, принимающих на себя максимальные нагрузки, поперечные перемычки делают из стержней с гладкой поверхность и их толщина не превышает 9 мм. Достаточное погружение каркаса в бетон позволяет избежать разрушающего действия коррозии. Толщина слоя раствора в верхней части конструкции не должна быть меньше 5 см.

Сам по себе бетон не в состоянии противостоять деформации и сжатию, арматурный каркас обеспечивает устойчивость фундамента к повышенным нагрузкам, создавая жесткую фиксацию для готовой конструкции основания. Руководство по выбору арматурных прутов и сборке каркаса указывает на необходимость проведения расчетов, определяющих уровень нагрузок на основание здания.

Важное условие создания качественного надежного основания – строгое соблюдение установленных расстояний от металлических деталей конструкции до поверхности фундамента. Арматурный каркас ленточного фундамента – конструкция, в которой важную роль играют поперечно зафиксированные элементы, расположенные на определенном расстоянии друг о друга

Строгое соблюдение этих расстояний (шагов) гарантирует создание прочного каркаса, способного выдержать повышенные нагрузки и устоять перед деформацией

Арматурный каркас ленточного фундамента – конструкция, в которой важную роль играют поперечно зафиксированные элементы, расположенные на определенном расстоянии друг о друга. Строгое соблюдение этих расстояний (шагов) гарантирует создание прочного каркаса, способного выдержать повышенные нагрузки и устоять перед деформацией.

Шаги, о которых идет речь, просчитывают заранее, и их величина отражается в проектной документации. Они зависят от глубины фундамента и не превышают 25 см. Существуют и ограничения для размеров ячеек, из которых состоит арматурный каркас. Если глубина каждой ячейки зависит от предстоящих нагрузок, то длина составляет не менее 40 см, а ширина не должна быть меньше 30 см.

Типы армированных фундаментов

Рассмотрим разновидности железобетонных оснований, для усиления которых применяются стальные прутки:

• основание ленточного вида распространено в частном строительстве, а также в промышленной сфере. Каркас арматурный для фундамента ленточного типа – сложная и ответственная конструкция, элементы которой фиксируются вязальной проволокой или хомутами, изготовленными из пластика. Пространственная конструкция воспринимает растягивающие и сжимающие усилия, обеспечивая целостность фундамента. Изготовление арматурных каркасов для ленточных оснований осуществляется непосредственно как в смонтированной опалубке, так и отдельно, с последующим опусканием в траншею готовых элементов;
• плиточный фундамент актуален при возведении зданий на проблемных почвах. Толщина плиты регламентирует жесткий интервал между двумя стержневыми сетками, представляющими арматурные каркасы. Металлические стержни сеток расположены внутри бетонного массива, надежно защищены от коррозии. Толщина защитного слоя составляет 5 сантиметров. Сетки изготовлены из поперечных и продольных стержней, сечение которых составляет 12-14 мм;
• свайный фундамент буронабивного типа позволяет запускать объект в эксплуатацию непосредственно после возведения, но характеризуется длительным циклом выполнения подготовительных мероприятий. Армокаркас отличается простой конструкцией по сравнению с другими видами усиления фундаментов. Каркас из арматуры содержит продольно размещенные стальные прутья. Длина превышает габарит буронабивной сваи на 0,3-0,5 м. Конструктивно рама представляет группу из 4-6 стержней диаметром 12 мм. Они обвязаны поперечными хомутами, форма которых напоминает треугольник или окружность.

Таковы разновидности фундаментов, при обустройстве которых применяются арматурные каркасы.

Схема армирования ленточного фундамента

Схема армирования ленточного основания здания

Практически все строители практикуют армирование по готовым геометрическим фигурам − квадрату или прямоугольнику. Столбчатые фундаменты армируют по кругу. Причина тут кроется в идеально правильных формах арматурного каркаса, ведь ровные линии и точные соединения гарантируют прочность конструкции в целом.

Чтобы сделать каркас правильно, нужно соблюсти толщину подушки прямо в траншее с учетом необходимого запаса для гидроизоляции и защитного слоя бетона. Поэтому, даже после заливки бетоном арматурного каркаса сложности в возведении основания не заканчиваются. Теперь нужно правильно и тщательно закрыть поверхность гидроизоляцией, причем категорически запрещено ее повреждать.

Именно ленточный фундамент считается самым простым и дешевым основанием в частном строительстве. Такое основание дешевое в возведении, так как здесь используется минимум рабочей силы, не нужно брать в аренду мощную строительную технику, также нет нужды использовать более дорогую мощную и прочную арматуру.

Единственная сложность – приходится делать сложные математические расчеты армирования, правильно устанавливать пояса и качественно их соединять.

Виды и состав фундамента

Фундамент подбирается согласно механико- динамическим свойствам почвы. Существует четыре основных группы:

• ленточный (очень прочный, достаточно прост в монтаже, чаще всего используют для крупных построек, залив выполняется одним разом);
• сплошной (устанавливается в виде большой монолитной непрерывной схемы, прочный, но редко заливается в сочетании с колоннами);
• свайный (для основания используются сваи — они могут быть деревянные, железобетонные и прочие, большой выбор изделий, но редко устанавливают к колоннам, да и крепления будут слабые, чтобы выдержать взаимодействия);
• столбчатый (идеальный вариант для колонн, представляет собой столбы, конечно, не такие длинные, как колонны, но достаточно устойчивые, особенно при доступной цене).

Под колонну используют исключительно материалы особой прочности, чтобы придать постройке максимальной устойчивости. Так как обычно колонны взаимодействуют с основанием фундамента в виде непрерывных соединений, то нарушение устойчивости одной из колонн послужит поводом обрушения всего здания. Именно поэтому не рекомендуют брать в основу сваи, они хоть и ценятся как прочный и долговечный материал, но колонны к ним будет сложно вмонтировать.

Если рассматривать колонны из металлов, то в большинстве случаев будет уместно использовать только столбчатый фундамент, если нет каких-то специфических показаний у грунта. Есть два варианта: монолитный и сборный фундамент,

• первый из них является уже готовым, все столбы устанавливаются в виде непрерывной схемы и к ним болтами присоединяются колонны,
• если выбирать сборный тип, то сначала изготавливаются все составляющие, затем они поочередно монтируются также, создавая схему, только сверху бетонируют, чтобы не было расщелин.

Второй вариант является более устойчивым, чаще используется при постройке многоэтажек. Столбчатый фундамент имеет небольшой процент усадки, который должны учитывать проектировщики, соответственно колонны тоже немного опустятся.

Специфика вязки

Производство арматурных каркасов с фиксацией элементов вязальной проволокой осуществляется следующими методами:

обвязка арматуры ручным способом, отличающимся повышенной трудоемкостью, требующим приложения значительных усилий, высоких затрат времени. Фиксация стержней производится в местах стыковки с использованием отожженной проволоки диаметром 0,8-1,2 мм. При ручном методе используются пассатижи или специальный крючок для выполнения вязки, использование которых позволяет прочно скручивать концы проволоки, обеспечивать фиксацию стержней;

Арматурные стержни соединяются воедино специальной проволокой

автоматизированным методом, предполагающим применение специального пистолета для вязки. Устройство гарантирует качественное соединение прутков, быстрое выполнение операций. Время, необходимое для фиксации пары прутков, не превышает одной секунды. Пистолет применяется при выполнении значительных объемов работ.

Арматурные каркасы, элементы которых скреплены вязальной проволокой, характеризуются прочностью, обеспечивают долговечность возводимого фундамента.

Разновидности крепления арматуры

Арматурные каркасы состоят из отдельных металлических стержней, объединенных в единую конструкцию с использованием следующих методов:

• Соединения прутков с помощью электрической сварки.
• Фиксации арматуры с использованием вязальной проволоки.

Проверенный способ фиксации стержней арматуры для ленточного основания – использование проволоки для вязки и выполнение работ с помощью специального приспособления.

Применение электросварки для крепления прутков обладает рядом недостатков, связанных с нарушением структуры металла, уменьшением прочностных характеристик.

Сварка каркасов не получила широкого распространения. Остановимся на особенности крепления стержней с помощью вязальной проволоки.

Вязание арматуры своими руками

При всем многообразии специализированного строительного инструмента, не все частные застройщики имеют возможность его купить или взять в аренду. Для вязки прутьев не требуется дорогостоящего инструмента, ее к тому же можно сделать своими руками.

Для этого необходимо приобрести стальную вязальную проволоку. Она достаточно гибкая и прочная, имеет диаметр 2—3 мм. Чтобы ее согнуть, придется использовать пассатижи или специально сделанный крючок, который впоследствии закручивается вокруг арматуры и фиксирует ее. Некоторые умельцы выполняющие армирование своими руками иногда используют шуруповёрт, как более простой и легкий способ вязки. Если вязать с помощью проволоки, то для этого потребуется:

• Один из вариантов вязки каркаса основания с применением крючка. Умельцы иногда используют шуруповерт, как более лёгкий способ вязки прутьев арматуры своими руками. отрезать кусок проволоки длиной около 30 см. Можно и больше, если ее не жалко, но концы будут мешать (включая лишние отходы);
• затем сложить проволоку пополам, чтобы увеличить жесткость и прочность;
• согнуть её по диагонали вокруг арматурного соединения и сделать небольшую петлю;
• в петлю установить крючок и равномерно, без лишних усилий, крутить по часовой стрелке, пока не станет тяжело оборачивать, или соединение станет достаточно прочным. Главное, не использовать силу, так как проволоку легко порвать и потом придется все начинать сначала;
• концы проволоки отрезать плоскогубцами и выбросить.

В случае армирования столбчатого фундамента арматурный каркас можно согнуть и затем фиксировать на оголовках специальными зажимами. Некоторые производители уже поставляют металлические или деревянные сваи со специальными зажимными скобами и муфтами. В таком случае достаточно выгнуть прут и вставить его в скобу. Скобу зажать и сверху проварить, сделать все это можно своими руками, используя минимум инструмента. В случае применения гладкой арматуры процесс вязки более трудоемкий, так как крюки будут постоянно отгибаться и без подручного специализированного инструмента не обойтись, как и без сторонней помощи.

Вязку арматурного каркаса для плитного монолитного фундамента лучше делать из нескольких поясов. Для горизонтального яруса используются спиральные прутья сечением до 16 мм, а для вертикальных звеньев – гладкая до 10 мм. При установке нижней сетки рекомендуется использовать пластиковые компенсаторы, которые создадут равномерный шаг

Затем при вязании вертикальных прутьев важно не забыть вывести их за пределы фундамента, ввиду того, что с ними соединятся несущие стены

Использование пластиковых хомутов-стяжек для вязания более дорогой вариант замены проволоки, но хомуты (стяжки) можно найти в любом хозяйстве. Принцип обвязки аналогичен, но пластик для стяжек менее прочный. Поэтому силу при монтаже лучше не применять. Самые популярные хомуты со специальным сердечником на конце стяжки, с их помощью крепятся кабеля и трубы на вертикальные поверхности. Пластик отлично показал себя при вязке своими руками в теплую погоду, в морозы он быстро теряет эластичность и лопается.

Видео вязки:

Важные правила вязки арматуры и основные СНиП

Перед тем, как вы начнете расшивать арматурой или проволокой ваш будущий фундамент, нужно примерно расчитать нагрузку на него, чтобы определиться, прут какого сечения понадобится. Точно знать не нужно, так как всегда берут с запасом. К примеру, при постройке временной металлоконструкции с весом стен до 400 кг/1 м2, можно использовать арматуру диаметром 8 миллиметров. При постройке гаража из шлакоблока со стенами до 3 метров в высоту используют прут с сечением 12 миллиметров. Если же вы строите двухэтажный коттедж, то расшивать уже придется более серьезным металлом – диаметр 14-18 миллиметров.

Конечно, можно отдать этот проект для расчетов опытным специалистам, которые позволят сэкономить и подберут минимально допустимое значение, но если несколько тысяч рублей не играют большой роли – возьмите с запасом. Часто возникает желание достроить этаж с мансардой или сделать многоуровневую тяжелую крышу – основание должно быть обязательно готово к такому «повороту событий». Существует несколько СНиП, которые регулируют изготовление данной конструкции. Рассмотрим их подробнее.

1. СНиП 7.3.4 гласит, что минимальное расстояние между двумя вертикальными стержнями должно быть не меньше, чем сечение самого усиления, а лучше в 2-3 раза больше. Максимальное значение не указывается, так как оно выбирается уже персонально для каждого проекта, зависит от способа кладки, наличия уплотнителя, марки цемента, качества заполнителя и других факторов.
2. СНиП 7.3.6. Расстояние между двумя параллельными продольными стержнями должно быть не более 40 сантиметров. Чем больше нагрузка на основание, тем меньше будет это расстояние. Минимальное расстояние для ленточного фундамента – 10 сантиметров при диаметре арматуры в 14 мм.
3. СНиП 7.3.7 регулирует шаг поперечной арматуры. Следует принимать значение не более половины рабочей высоты сечения, но, ни в коем случае, оно не должно превышать 30 сантиметров.

Придерживаясь этих СНиП, армирование у вас получится по «книжным нормам». Но существует несколько правил, которые были разработаны специально строителями для облегчения процесса установления фундамента. Эти рекомендации проверены временем и позволят существенно повысить физико-механические свойства вашего сооружения, а также немного сэкономить на приобретении материалов.

1. Нельзя сваривать между собой арматуру. Нагревание металла существенно ухудшает его свойства, а вот прочные соединения там вообще ни к чему – они держатся за счет бетона, а не металла, который вы будете наплавлять часами.
2. Арматура подвергается коррозии, поэтому нужно углубить ее со всех сторон в бетон, чтобы она служила десятки лет. По бокам металл должен «уйти» в бетон на 8 сантиметров как минимум, снизу на 10, сверху на 10.
3. Нельзя на углах делать перекрестные соединения, пруты не должны пересекаться перпендикулярно, лучше взять и выгнуть металл необходимой формы, чтобы следующий стык был не ближе чем 100 сантиметров от угла. На них всегда попадает самая большая нагрузка, а соединение на коротком отрезке участка не даст нужную прочность.
4. Углы должны дополнительно усиливаться поперечинами и вертикалями. Очень часто в народе просто делают расшивку «крестиком», полагая, что масса будет опираться, почему то, именно на сам стержень. Но такая вязка арматуры для основания просто недопустима, ведь у вас получатся 2 отдельных блока, которые не будут иметь между собой никакой связи. Толку от этого действия ровно 0.0%. Нужны П-образные и Г-образные усиления на углах и на первых от них поперечинах.

Мы разобрали основные правила, как сделать качественное армирование фундамента, схема к которому располагается ниже. Теперь можно переходить к поэтапному возведению этой конструкции и разбирать все нюансы более подробно.

Сколько нужно арматуры для ленточного фундамента

Схема арматурного каркаса с расчетом длины ленточного основания

Для расчетов нужно знать несколько параметров будущего фундамента. Например, параметры основания следующие: ширина 3,5 м, длина 10 м; высота 0,2 м, ширина 0,18 м.

Этапы расчета:

Расчет общего объема отливки. Для этого принимается в расчет объем типичного параллелепипеда, а именно используем все параметры:

Р = АВ + ВС + СD + АD = 3,5 + 10 + 3,5 + 10 = 27 V; 27 х 0,2 х 0,18 = 0, 972.

Расчет внутреннего объема фундамента: 10 х 3,5 х 0,2 = 7 м³.

Вычитаем объем отливки: 7 – 0,97 = 6,03 м³.

Итог: объем отливки — 0,97 м³, объем наполнителя — 6,03 м³.

Расчет количества арматуры. Для облегчения расчетов принимается усредненный диаметр металла 12 мм.

В отливке будет два горизонтальных пояса, а вертикальные ряды будут располагаться с интервалом 500 мм. Периметр ленточного фундамента составляет 27 метров. Таким образом, нужно использовать 54 метра горизонтальных прутьев и 114 прутьев по 0,5 метров для вертикальной обвязки. С учетом заводской конфигурации прутьев, для вертикали понадобится 114 х 0,7 = 79,8 м арматуры.

Итак, для возведения ленточного фундамента с такими параметрами, нужно использовать 1 кубометр бетона, 6 кубов наполнителя (песок и щебень), 134 метра арматуры, которую затем нужно будет болгаркой порезать на заданные куски. Объем древесины для опалубки в данном расчете не проводится.

Принцип работы арматурного каркаса

Качество каркаса влияет на свойства фундамента

При строительстве в промышленных масштабах за правильностью закладки армокаркаса следят достаточно строго. Добросовестность выполнения армирования в фундаментах с железобетонным каркасом в данном случае проверяется специальными комиссиями, на «вооружении» которых имеются специально разработанные для этого случая сборники строительных нормативов и правил.

Однако при строительстве частного дома своими руками застройщик не всегда с полной ответственностью подходит к армированию железобетонного фундамента. Как результат – деформация и преждевременное разрушение основания здания, что часто влечёт за собой также и разрушение всей постройки.

Свойства бетонных конструкций

Чтобы лучше понять всю необходимость армирования основания, нужно слегка углубиться в такой непростой предмет как сопромат. На любой фундамент здания действует несколько разнонаправленных сил, причём эти силы не постоянны, а с течением времени меняют свою величину, направление и место приложения.

Прежде всего, на бетонное основание давит масса возводимой постройки, и эта сила давления не везде одинакова. Как бы вы не старались равномерно распределить массу дома по всей площади фундамента, сделать этого не удастся – в каких-то местах давление будет сильнее.

Если дом стоит на влагонасыщенном грунте, на зимой бетонное основание снизу давят деформирующие силы «пучения». Расширяясь при замерзании, почва начинает выпирать на поверхность в виде бугров, поднимая и выдавливая вверх элементы фундамента. При оттаивании грунта в этих местах могут наоборот образовываться болотистые ямы, и целые участки фундамента могут попросту зависать в воздухе.

Бетон, являясь довольно прочным материалом, совершенно не эластичен — отлично справляясь с сжатием, он не может работать на растяжение и изгиб. Так , устойчивость бетона к сжатию в 50 раз больше, чем к разрыву. В большей мере это проявляется в конструкции ленточного основания: благодаря большой его протяжённости в нём может быть несколько зон изгиба или растяжения. Как результат, бетон неизбежно лопается и растрескивается, а основание здания разрушается.

Технические особенности железобетона

Железобетонный фундамент соединяет в себе лучшие качества металла и бетона

Во избежание этих существенных недостатков бетонных конструкций и был изобретён железобетонный фундамент. Улучшения технических характеристик удалось добиться за счёт объединения лучших качеств двух строительных материалов – бетона и металла. Внутри опалубки монтируется несущий каркас из стальной или стеклопластиковой арматуры, который затем заливается бетоном.

В результате армирование даёт возможность перенести нагрузки растяжения и изгиба на каркасную арматуру, которая значительно лучше бетона справляется с ними.

Особенности конструкции

Арматурный каркас для ленточного фундамента обеспечивает прочность и надежность основания постройки, не позволяя ей растрескиваться и разрушаться под воздействие нагрузок и многих негативных факторов. Выбор арматуры осуществляется еще на стадии разработки проекта. От качества выбранного сорта зависит срок эксплуатации постройки и ее надежность. Подготовительная стадия включает несколько видов работ, среди которых:

• проведение анализа почвы;
• определение глубины залегания грунтовых вод;
• расчет массы будущей постройки;
• выбор вида будущего основания.

Изготовление арматурного каркаса фундамента осуществляется как до начала выполнения работ, связанных со строительством, так и во время их проведения.

Такая особенность используемых стержней арматуры для ленточного фундамента обеспечивает надежное сцепление с раствором, используемым для заливки фундамента. То, насколько прочным будет конструкция, зависит от нескольких факторов:

• марка металлических прутов, используемых для монтажа;
• сечение стержней;
• сортамент арматуры;
• соблюдение норм и правил во время работы над схемой будущего каркаса;
• выбранный способ крепления прутов.

Качественный каркас из арматуры обеспечит полноценное противодействие сжатию конструкции.

Армирование фундамента требует использования при монтаже каркаса металлических прутов, сечением не менее 12 и не более 16 мм. Необходимое усиление конструкции обеспечивается использованием стержней класса А 2 или А 3, прочностные характеристики которых являются гарантией надежности и долговечности фундамента и, соответственно, всей постройки.

Армирование ленточного фундамента своими руками нельзя назвать очень сложной операцией, но проводиться она должна в строго установленном порядке и с соблюдением всех тонкостей технологического процесса. Это касается правильного выбора стержней для создания каркаса и способа их крепления.

Проектный этап

Сортамент применяемой арматуры влияет на ресурс эксплуатации строения и определяется на проектной стадии. До приобретения материалов на арматурный каркас для ленточного фундамента следует выполнить комплекс подготовительных мероприятий. Осуществление в полном объеме подготовительных мероприятий гарантирует долговечность будущей постройки.

Армирование ленточного фундамента

Проектная стадия предусматривает выполнение следующих мероприятий:

• Изучение, анализ особенностей почвы, массы возводимого здания. Оценка данных параметров позволяет выполнить расчет усилий, произвести выбор требуемой арматуры. Диаметр прутков составляет от 10 мм для легких строений до 14-17 мм для тяжелых конструкций, возводимых на слабых почвах.
• Определение вида будущего основания. От выбранного типа фундамента зависит сортамент применяемых прутков. Для столбчатой, ленточной и монолитной основы используются стержни разного размера.
• Расчет потребности в арматурных прутках, учитывающий размеры возводимого здания, особенности фундамента, тип почвы. Зная необходимое количество, не сложно подсчитать потребность в финансовых ресурсах.

Несмотря на то, что функция арматурного скелета для любого железобетонного основания одна и та же, конструкции таких каркасов различаются для отдельных типов фундаментов

Основные критерии выбора арматуры для возведения фундамента

Армирование фундамента нужно в первую очередь для предотвращения его скорого разрушения и обеспечения его долговечности. “Правильный” материал для армирования, благодаря которому основание дома простоит не один десяток лет, должен соответствовать чётким требованиям и стандартам. Он должен быть обязательно коррозиеустойчивым, обладать высокой прочностью, усталостной долговечностью и пластичностью, хорошо сцепляться с бетоном. Кроме того, для укрепления фундаментов используется данный материал определённого диаметра и класса.

Существующая на современном рынке стройматериалов арматура бывает двух разновидностей – металлическая и неметаллическая. Первую изготавливают из особой стали горячего (стержневая) или холодного (проволочная) проката. Неметаллическую ещё называют композитной, так как она производится из волокон стекла, базальта, углерода или арамида с использованием термопластичной или термореактивной полимерной пропитки. В отечественном строительстве первый вид арматуры используется чаще, чем второй, ввиду сравнительно недавнего внедрения последней. Поэтому лучше выбирать “проверенный” вариант.

Рифлёная арматура

По способу формирования различают проволочную, стержневую и канатную арматуру. Её поверхность может быть либо гладкой, либо рифлёной (с периодическим профилем). Для возведения фундаментов используются именно стержни с ребристой поверхностью, так как они позволяют прочнее сцепиться с бетоном. Круглая гладкая арматура служит в основном конструктивным элементом, её диаметр должен быть меньше, чем у профилированной.

Следующий параметр, который необходимо чётко знать при выборе арматуры – её толщина, или диаметр. Он может во многом определить прочность арматурного каркаса и, следовательно, фундамента в целом. Толщина арматурных прутьев обычно зависит от вида почвы и предполагаемой нагрузки на фундамент. Чаще всего используются изделия диаметром 8-16 мм, но лучше выбирать не менее 10 мм.

Вид арматуры будет зависеть также от того, где именно она будет использоваться. Так, для предотвращения возникновения вертикальных трещин используется продольная, для наклонных – поперечная. По назначению и сферам применения различают также такие разновидности строительной арматуры:

• рабочая – применяется для снижения внешних нагрузок и уменьшения напряжения, которое оказывает блочная масса;
• распределительная – как видно из названия, используется для распределения нагрузки и сохранения устойчивости рабочих стержней;
• хомуты – защищают бетонную конструкцию от появления трещин у опор, а также применяются для связки стержней в арматурном каркасе;
• монтажная – необходима для сборки арматурного “скелета”, поддерживает стальные прутья при бетонировании в нужном положении; производится в виде каркаса, конструкции или сетки;
• штучная – также применяется при сборке каркаса, но при том условии, что объём работы невелик.

Арматура для фундамента

Достоинства

Армирование буронабивных свай необходимо для повышения несущей способности, поскольку бетон берёт на себя всю нагрузку на сжатие, а арматура – нагрузку на растяжение. При использовании такого способа установки фундамента ощутимо снижается динамическая нагрузка на почву.

Преимущества применения металлических каркасов для буронабивных свай при устройстве фундамента следующие:

• короткие сроки процесса установки;
• уменьшение объема производственных работ;
• повышение производительности труда;
• повышение уровня рентабельности производства;
• возможность установки фундамента на различных типах почв, в том числе на осложненных.

Такой свайный фундамент зачастую используется на тех участках застройки, где применение иных технологий закладки фундамента невозможно из-за стесненных условий среды. Срок эксплуатации фундамента с использованием арматурного каркаса значительно увеличивается.

Простота сборки арматурного каркаса позволяет выполнить необходимую работу даже одному человеку, если речь идет о строительстве частного дома. Кроме того, установка буронабивных свай с металлическим каркасом не производит много шума.

О том, как изготовить арматурный каркас для буронабивных свай, смотрите в следующем видео.

Составление проекта каркаса

Выбирайте металлический профиль класса А-400

Перед тем как приступить к работе по монтажу каркаса следует произвести ряд математических вычислений. Прежде всего, следует определиться с диаметром стальных прутков и их количеством.

При создании армокаркаса для ленточного фундамента здания чаще всего используется стальная арматура из периодического профиля класса А-400. Данный прокат имеет особую конструкцию, оснащённую по бокам выступами, спирально опоясывающими металлический прут по всей длине. Такая конструкция была специально разработана для лучшего сцепления армирующего каркаса с бетоном.

Стеклопластиковая арматура

В последнее время в качестве материала для каркаса всё чаще применяется стеклопластиковая арматура. Среди основных плюсов стеклопластика по сравнению со сталью можно назвать:

• малая масса;
• устойчивость к коррозии;
• меньшая стоимость.

Среди минусов следует отметить худшие показатели устойчивости к разрыву, нежели у стандартного стального армирования.

При создании объёмного каркаса ленточного основания схема армирования выглядит следующим образом: горизонтально, вдоль будущих стен, идут нити из рифлёного проката. Они располагаются в несколько рядов: как по горизонтали, так и по вертикали.

Между ними идут поперечные прутки из круглого проката, соединяющие продольные горизонтальные нити между собой.

Источник: furnilux.ru