Как провести армирование столбчатого фундамента: способы, схемы и технология

После этапа проектирования любого сооружения начинается этап закладки основания.
Фундаменту приходится взять на себя нагрузки разного характера: при движении почвенного слоя, из-за того что здание давит на основание собственной массой, из-за сезонных колебаний температуры.

Столбчатый фундамент подходит для каркасных конструкций и широко применяется сегодня. Чтобы здание с подобным основанием служило дольше, для усиления опор столбчатого фундамента проводят армирование.

Понятие, требования и нормы

Процедура требует соответствия определенной нормативной документации:

  • СНиП 52-01-2003;
  • СП 50-101-2004;
  • СНиП 2.01.07-85;
  • СНиП 3.02.01-87.

Процедура позволяет переместить основную нагрузку с поверхности столба в слои бетона, которые лежат более глубоко, способствует соединению бетонных опор с ростверком и положительно влияет на срок эксплуатации железобетонных конструкций. Наличие арматурного каркаса снижает риск разрушения сооружения в целом.

Проведение армирования снижает неблагоприятный эффект, который может возникнуть из-за скачкообразного разрушения основания. Обрушение опор будет происходить не так быстро, конструкция постепенно расползется.

Преимущества ленточных фундаментов

Ленточные фундаменты очень распространены, потому что могут устраиваться на слабых грунтах. Кроме того, ленточный фундамент может выполнять роль части стен подвала или цоколя, позволяя устраивать в здании подвальные помещения.

В таких помещениях может быть устроена кладовая, мастерская, прачечная или домашний кинотеатр, что позволяет экономить площадь в жилой части здания.

Глубина заложения ленточного фундамента

Надежность фундамента зависит от глубины его заложения, а глубина выбирается, исходя из того, какими характеристиками обладает грунт, какова глубина его промерзания, где находится уровень грунтовых вод, каков вес конструкции.

В зависимости от глубины заложения, ленточные фундаменты подразделяются на следующие типы:

  1. незаглубленные;
  2. мелкозаглубленные;
  3. заглубленные.

Важно!

Глубиной заложения фундамента называется расстояние от его подошвы до поверхности грунта. Глубина траншеи при этом обычно больше, потому что включает еще толщину песчаной подушки под фундаментом.

Глубина заложения фундамента регулируется Сводом Правил СП 22.13330.211 «Основания зданий и сооружений» (СНиП 2.02.01-83).

Незаглубленный ленточный фундамент находится практически на поверхности грунта, а заглубление производится только на высоту подушки.

Глубина заложения мелкозаглубленного фундамента должна быть тщательно рассчитана, чтобы обеспечить его надежность, поскольку она меньше, чем глубина промерзания почвы.

В таблице показана глубина залегания фундамента в зависимости от типа грунта и глубины его промерзания.

Глубину промерзания грунта в разных регионах можно узнать из таблицы.

Также при устройстве мелкозаглубленного фундамента учитывается уровень грунтовых вод:

  1. Если уровень грунтовых вод находится ниже глубины промерзания грунта, ленточный фундамент на глинистых грунтах и суглинках закладывается на половину глубины промерзания грунта.
  2. Если уровень грунтовых вод находится выше глубины промерзания грунта, ленточный фундамент закладывается на 10–20 см ниже глубины промерзания (кроме скальных и гравийных грунтов). В этом случае фундамент уже называется заглубленным.

Заглубленным называют фундамент, который закладывается ниже глубины промерзания грунта на 10–20 см. На болотистых грунтах и торфяниках траншею копают ниже этих слоев, вплоть до твердых слоев грунта.

Читайте также  Красивые одноэтажные дома: архитектура, планировка и дизайн интерьера

Важно!

Чем сильнее заглублен фундамент, тем он надежнее, но при этом и его стоимость выше, поскольку требуется больший объем земляных работ, увеличенное количество дорогих строительных материалов. С целью оптимизировать глубину заложения ленточного фундамента, применяют различные методы:

  1. отвод грунтовых вод при помощи устройства дренажной системы;
  2. устройство массивной песчано-гравийной подушки;
  3. утепление фундамента.

Как армируют — способы и чертеж

Существуют два метода проведения процедуры:

  1. Под все опоры подготавливаются скважины или котлованы на заложенную в проекте глубину. По ширине углубление должно слегка превышать ширину будущей опоры. В котловане монтируется опалубка, ее верхняя часть должна подниматься над грунтом на 50 см. Когда опалубка готова, создается арматурный каркас.
  2. На указанную по плану глубину производится забуривание скважин – здесь потребуется специальная техника. Опалубка потребуется только для надземной части основания. Такой метод более прост в выполнении и относится к современным методам, однако он требует грунта определенной плотности.

Схема армирования фундамента:

Когда арматурный каркас устанавливается на место, производится заливка бетонной смеси.

Бетонирование столбов под основание обязательно происходит по одному уровню. Если появляются неровности, для их исправления используют ростверк. Опалубка убирается, когда бетонная смесь наберет прочность. Котлован засыпается.

Арматура, требования к ней и расчет

Под фундамент здания обычно берут металлические прутья, класс А III и выше.

Сечения:

  • холоднотянутый прут – не меньше трех миллиметров;
  • горячекатаный – не менее шести миллиметров.

Сталь должна относиться к классу 15 или выше. Обязательна обработка составами, препятствующими возникновению коррозии.

Возможно применение и арматуры из композитных материалов. Она проще в монтаже, более упругая, более жесткая и не такая пластичная. Преимуществом композита является неподверженность коррозирующим процессам, этот материал хорошо выдерживает вертикальную нагрузку и не образует мостиков холода.

Главный нюанс при использовании композита – сращивание с ростверком осуществляется с помощью специального приспособления.

Диаметр прутков и как рассчитать их количество?

Основа арматурного каркаса: вертикальные элементы – ребристые прутки с диаметром 1-1,2 см.

Горизонтальные связующие элементы изготавливаются из монтажной арматуры с сечением в 6-8 мм.

Они необходимы для соединения вертикальных в общую конструкцию.

Верхние концы вертикальных прутьев должны выступать из бетонной смеси на высоту в десять-двадцать сантиметров от уровня заливки. Они требуются для привязки ростверка.

Объем требующихся для процедуры прутьев определяют так: общее значение диаметра их в бетонном основании не должно превышать 0,25 процентов от диаметра столба-основания. Рекомендуемый вариант соотношения диаметров 1 к 25.

Визуально расчет выглядит так:

Бетонная смесь должна обходить арматурный каркас слоем не менее двадцати пяти миллиметров, что позволит защитить металл от коррозии.

Для столбов подойдет и пространственный каркас, в котором прутки между собой соединены вязальной проволокой. Положение фиксируется до начала бетонирования.

Чтобы получить каркас для столба в 20 см диаметром при глубине закладки фундамента в два метра, требуется четыре вертикальных прута. Сечение не менее 10 мм, лучше двенадцать. Шаг для перевязки 50 см, а значит, потребуется четыре места горизонтальных соединений.

Принцип расчета выглядит так:

  1. количество ребристых прутьев (длина) рассчитывается с учетом припуска в 200 мм, который необходим для проведения привязки ростверка. Получается, что на один столб надо (2+0,2)*4=8,8 метров прутка сечением 10-12 мм;
  2. для выполнения горизонтальных соединений количество гладкой арматуры рассчитывается перемножением 0,2*4*4=3,2 метра прутка диаметром 6-8 мм;
  3. чтобы посчитать объем проволоки для вязки каркаса, останется выполнить такое действие 0,3*4*4=4,8 метра.
Читайте также  Дом на сваях: технология строительства, плюсы и минусы

Получив количество материала, требующегося на один столб, остается только перемножить это на общее число столбов.

Схема расчета применяется для разного типа фундаментов. Если основание мелкозаглубленное, то в почву оно опускается не более чем на шестьдесят сантиметров, соответствующим образом корректируется расчет.

Правила вязки

Вязать арматуру для силового каркаса можно несколькими способами:

  1. Ручная вязка стальным крючком и кусачками.
  2. Полуавтоматическая вязка специальным крючком, который может находится в реверсивном движении.
  3. Автоматический способ с применением пистолета или шуруповерта с насадкой для вязания проволоки.

Занимаясь частным домостроением, собственник может заказать готовый армокаркас на специализированном предприятии.

Несмотря на высокое качество сборки готовой конструкции, при этом возникают дополнительные расходы, связанные с ее доставкой на стройплощадку. Поэтому строителю целесообразно разобраться с технологией и самому выполнить все работы.

Подготовка

Мероприятия, которые следует выполнить перед началом вязки:

  1. Расчет суммарных нагрузок на фундамент.
  2. Разработка чертежа и рабочего эскиза армокаркаса.
  3. Выбор оптимальной марки арматурных стержней (от класса стали и диаметра стержней зависит допустимый угол изгиба).
  4. Определение потребности в количестве арматуры (расчет проводится по схеме вязки).
  5. Подготовка инструментов для вязания.

Укладка арматурной сетки

При укладке силовой конструкции для плиты соблюдают следующие требования:

  1. Арматуру укладывают в двух направления, формируя квадратные ячейки с максимальным размером 300 на 300 мм. Шаг ячейки уменьшается под несущими стенами. В центральной части размер ячейки может быть максимально большим (до 0,3% армирования).
  2. Фрагменты сетки размещают предельно близко к нижней и верхней граням, учитывая 30 мм защитного слоя.
  3. Стержни сеток по торцам соединяют между собой П-образными хомутами.
  4. В местах стен и колонн оставляют выпуск вертикально арматуры для усиления конструкции.

Технологические этапы и схема вязки армирующего каркаса

Порядок действий зависит от метода вязания элементов. Алгоритм операций при ручной вязке будет следующим:

  1. Укладывают продольные и поперечные арматурные стержни на рабочей площадке.
  2. Нарезают заготовки длинной от 15 до 20 см из вязальной проволоки.
  3. Сгибают заготовки по центру.
  4. В узле стыковки арматурных стержней диагонально размещают согнутую проволоку.
  5. В сформированную петлю продевают крючок.
  6. Втягивают концы проволоки в петлю.
  7. Проворачивают крючок, добиваясь необходимой силы затяжки.

Особенности процесса и инструмент

Нюансы вязания армокаркаса:

  1. При толщине монолитной плиты от 150 мм формируют силовую конструкцию из двух ярусов решетки, соединенных между собой вертикальными прутками.
  2. При толщине плиты менее 150 мм размер ячейки может быть в пределах от 200 на 200 до 400 на 400 мм.
  3. Для жесткого соединения элементов используют отожженную проволоку.

Выбор инструмента для вязания силовой конструкции подбирается индивидуально:

  1. Для разового монтажа используют вязальный крючок (покупной или самодельный), кусачки, круглогубцы. Если есть возможность, применяют реверсивный инструмент.
  2. Для изготовления армокаркаса в промышленных масштабах используют автоматический пистолет.

Схема закладки

Закладка арматурного каркаса предусматривает следующие этапы:

  • под опорные столбы устанавливаются пруты, диаметром от одного сантиметра. Для круглых применяют шесть прутков сечением 8 мм;
  • для усиления опорной подошвы применяют сварную сетку. Используется арматура с сечением от 6 до 8 мм. Она укладывается двумя рядами. Толщина закраин составляет не меньше пятнадцати см;
  • если столбы грибовидной формы, для них выполняют двойное армирование. В первом слое прутки выгибаются в форме перевернутой «Г», вертикальная часть равна по высоте опоре. В этом случае выгнутая сторона проходит подрезку по диаметру;
  • если у опорных элементов переменное ступенчатое сечение, подготавливают несколько каркасов, они соединяются вязальной проволокой между собой.
Читайте также  Дизайн интерьера гостевой комнаты и дома для гостей

Арматура в скважине поправляется так, чтобы горизонтальные элементы расходились по кругу от центральной точки к периферии, после чего в скважину монтируется каркасная заготовка и заливается бетон.

Если необходим арматурный каркас для устройства ростверка, схема для него выполняется аналогично:

  1. в железобетонную балку закладывают по два-три прутка с сантиметровым сечением;
  2. на углах основы прутки загибают на двадцать или более сантиметров;
  3. соединения укрепляют вязальной проволокой.

Этот метод помогает связать прутки опорных столбов с каркасом будущего ростверка. Закончив с этим, подают бетонную смесь.

Как вязать арматуру?

Для связки арматурных прутков требуется вязальная проволока небольшого сечения. В процессе используют специальный крюк.

Схема вязки:

  • подготавливается отрезок проволоки в тридцать сантиметров длиной, складывается вдвое;
  • петля проходит по диагонали перекрестия прутьев и выводится к концам проволоки;
  • в петлю заводится крюк, после чего проводится движение, в ходе которого зацепляются проволочные концы.

Использование вязки увеличивает прочность основания.

Как избежать ошибок?

Есть несколько типичных ошибок, которые влияют на прочность всего будущего строения.

Например:

  1. Арматура не сцепляется с бетоном, так как окрашена, загрязнилась. Необходимо обеспечить максимальную адгезию со смесью.
  2. Как арматуру применяют металлолом. Подобные материалы не подходят для возведения столбчатого фундамента.
  3. Соединение пересечений и узлов методом крест-накрест – неправильный подход. Пользоваться им не стоит.

Сварка арматуры вместо применения вязальной проволоки снижает прочность на излом или растяжение.

Экономить при закладке фундамента также не рекомендуется – важно тщательно соблюдать диаметр прутка, выполнять двуслойное армирование, располагать каркас на необходимом расстоянии от опалубки.

В чем заключаются особенности армирования?

Армирование столбчатых фундаментов – это залог крепкой, надежной, долговечной постройки. Небольшие изгибные усилия могут разорвать бетон, несмотря на то, что данный материал выдерживает большие нагрузки. Специалисты считают, что это основной недостаток данного материала, который необходимо учитывать при выполнении работ.

На столб фундамента воздействуют следующие нагрузки:

  • на сдвиг – либо происходит сдвижение плотного слоя по водонасыщенному грунту, либо осуществляются подвижки грунта в горизонтальном направлении;
  • на сжатие материалов – вес постройки;
  • на разрыв – в зимний период пучения земли стенки сжимаются, в результате чего отрываются от подошвы.

Еще одна зона армирования – это ростверк. Так называют горизонтально расположенную часть фундамента, которая передает и воспринимает вес от стен здания на сваи. Помимо этого фактора также играет роль предназначение ростверка – оно состоит в равномерном распределении нагрузки за счет объединения свай в единое целое

Поэтому и важно при устройстве ростверка обеспечить качественную жесткость соединяющих узлов

Источник: furnilux.ru

dokumentfilm