Какую арматуру использовать для ленточного фундамента: что учитывать?

Качественный фундамент − это основа всего строения. Его прочность зависит от правильных расчетов и армирования. Вся нагрузка воспринимается основанием и распределяется на грунт. Та плоскость, которая расположенная снизу, называется подошвой. Она берет на себя основную функцию по распределению всех нагрузок от сооружения. Верхняя часть фундамента − это обрез, она является основанием для возведения несущих стен и перегородок. Ленточный фундамент является оптимальным решением для тяжелых построек. С его помощью можно возводить дома даже на почвах с неустойчивым составом. Что же представляет собой ленточный фундамент? По сути, это лента замкнутой формы из бетона, располагается по периметру будущих стен сооружения. Какую арматуру использовать для ленточного фундамента? Для укрепления применяют прутья разных размеров и свойств.

Необходимость армирования

Основанием фундамента ленточного типа является траншея, которая позже заливается смесью из бетона. Для того чтоб повысить качество и прочность его начали укреплять армированными стержнями, ещё лет 100 назад. Армирование является эффективным способом увеличить несущую способность всего здания. Сам пространственный каркас изготавливается из металлических стержней, тем самым увеличивает все эксплуатационные свойства и прочность фундамента. Такая основа из железобетона (армированная) позволяет выдерживать уже существующие нагрузки от зданий и сооружений. Почему нужно армировать основание? Фундамент, как правило, подвергается неравномерным нагрузкам. Это связано с отдельными конструктивными особенностями здания и неравномерностью грунта, на котором он возводится. Металл хорошо противостоит усилию на растяжение, а бетон не позволяет конструкции сжиматься. Именно в зонах растяжения и появляются трещины, и происходит деформация фундамента, вот почему важно укреплять его армированием, а ленточный в особенности.

Вычисление нагрузок

Чтобы армировать ленточный фундамент, потребуется перед монтажом произвести все вычисления. Какой диаметр арматуры нужен для ленточного фундамента? При возведении дач и частных домов, как правило, используется обыкновенная арматура диаметром от 0,6 до 1,4 см. Чтобы соединить все стержневые элементы в один цельный каркас, используют вязальную проволоку.

Как рассчитать нагрузки на основание? Для обустройства деревянных зданий, бань и прочих построек на пучинистых грунтах используют малозаглубленный ленточный железобетонный фундамент с монолитной структурой. Чтобы правильно рассчитать все нагрузки, нужно определить тип арматуры и класс металла, а также диаметр стержней. Это не простая задача для строителя. Для этого обычно прибегают к помощи специалиста по проектированию жилого здания. Используются прутья диаметром 0,6 и 0,8 см. Такой размер можно использовать для армирования небольших сооружений на гравийных грунтах или песках.

Глубина заложения фундамента зависит не только от величины нагрузки здания, но и от типа грунта. Продольные части оболочки ленточного фундамента воспринимают самые большие нагрузки. Поэтому в каркасе используется арматура с сечением 1-1,4 см с ребристым профилем. Перед началом работ нужно проанализировать грунты по периметру здания, и если в разных местах есть качественные отличия, арматура подбирается под каждый участок разная.

Определяем требуемое количество материалов

Выше мы выяснили, какие бывают виды арматуры для фундамента и рассмотрели особенности использования каждого из них. Прежде чем перейти к описанию расчета количества требуемых для армирующего каркаса материалов, остановимся подробнее на его устройстве.

Мы уточнили, для чего нужна арматура в фундаменте. Она образует внутренние элементы жесткости, препятствующие разрушению основания строений. Для того, чтобы она выполняла свою задачу с максимальной отдачей, необходимо правильно изготовить армирующий каркас.

Расчет арматуры

Он представляет собой уложенные в два ряда прутья. При этом каркас ленточного фундамента состоит из двух параллельных рядов стержней, соединенных поперечными и вертикальными обрезками арматуры. В основе плитного основания стержни образуют две сетки, расположенные друг над другом. Обязательным условием является углубление стержней внутрь бетонной заливки.

Расчет ленточного основания

Для примера определим требуемое количество арматуры ленточного фундамента под дом 6х6 метров с одной перегородкой. Исходя из параметров здания, общий периметр стен будет равен 6х4+6=30 метров. Стержни укладываем в четыре полосы, следовательно, длину стен умножаем на 4, получая 120 метров.

Для сохранения высокой прочности армирующего каркаса отдельные стержни в углах дома должны перекрывать друг друга не менее чем на 1 метр. Исходя из этого, общий метраж стержней должен быть увеличен на 16 метров и с последующим округлением в итоге получим количество арматуры 140 метров.

Схема расчета арматуры для ленточного основания

Поперечные горизонтальные и вертикальные вставки при размере сечения ленты 1,5х0,5 метра равны соответственно 1,4 и 0,4 метра. Их устанавливаем с шагом 1 метр попарно. Следовательно, длина таких стержней будет равна 60х1,4+60х0,4=80,4+24=105 метров. Из-за отсутствия нагрузки на них диаметр можно уменьшить до 6-8 мм, взяв гладкую проволоку.

Для соединения элементов каркаса применяют мягкую вязальную проволоку. На каждое соединение ее требуется 0,3 – 0,5 метра в зависимости от диаметра арматуры. Точек соединения для нашего варианта потребуется 30х4=120. Выполнив расчет количества вязальной проволоки, получим необходимую длину 120х0,3=36 метров. Добавив несколько метров для соединения по углам, округлим метраж до 50.

Расчет плитного основания

Выше нами были даны рекомендации, из какой арматуры делать фундамент. Расчет ее количества зависит от конкретного типа. Так, плитный фундамент того же размера 6х6 потребует гораздо большего количества арматуры. Стандартный размер ячеек сетки 25 см. Следовательно, количество стержней определяем по формуле: 6/0,25х4=96, а общая длина 96х6=576 метров.

Вертикальные стойки при толщине плиты в 25 см будут равны 0,15 метра. А их общая длина определится как 24х24х0,15=86,4 метра. Округлив, получим дополнительно 90 метров арматуры на стойки, что даст общее количество 666 метров.

Количество соединений стержней верхней и нижней сетки к стойкам будет определяться как произведение точек вязки на 4, так как каждая арматура крепится к вертикальным проставкам: 24х24х4=2304, а общая требуемая длина 2304х0,15=345,6 метра.

Приведенные расчеты наглядно показывают значительное превышение плитного основания дома перед ленточным по материалоемкости. Перед тем, как выбрать арматуру для фундамента необходимо выполнить расчеты финансовых затрат на всю конструкцию.

Выбор арматуры и расчеты армирования

Какую лучше арматуру использовать для ленточного фундамента? В расчетах для монолитного основания ленточного типа нужно учитывать следующий фактор: стержни с ребристой структурой дают возможность максимально сцепиться с бетонной смесью. Сам размер не имеет значения. Для правильной заливки фундамента нужно учесть, что прутки арматуры должны быть заложены немного в глубине, на 5 – 6 см от стенок и дна. Это поможет сохранить прочность и избежать коррозии металла, они не будут выступать из стенок. Зона растягивающих усилий в ленточных фундаментах находится на поверхности, поэтому сильно углублять арматуру в бетон не стоит. К примеру, если фундамент шириной 40 см, расстояние между прутками в горизонтальной плоскости продольного сечения составит 30 см, а в вертикальной 15-30 см (эта величина зависит от глубины залегания основания).

Гладкие стержни можно также использовать как для поперечных, так и вертикальных элементов армирования. Размер диаметра может колебаться от 6 до 8 мм. На продольные части нагрузка идет больше, поэтому такие элементы справятся с поперечной нагрузкой. Обычно принимают шаг в 15-35 см между продольными и поперечными элементами каркаса. Этот размер можно увеличить до 50-60 см. Как рассчитать, сколько арматуры потребуется?

Ленточный фундамент с армированием и на опорной подошве может использоваться для разных строений, в том числе для деревянных зданий на неустойчивых видах грунта (суглинки, песок, глина). Произвести расчет нужного количества прутьев для обустройства фундамента будет совсем несложно. Самый простой способ − это взять периметр будущей постройки, посчитать и добавить к этому значению внутренние стены (только несущие, которые будут опираться на фундамент), это все умножить на количество стержней в коробе. По данной формуле можно быстро просчитать объем и количество нужных стержней, а вот полный расчет покажет все нагрузки и факторы, воздействующие на основание.

Марка арматуры для ленточного фундамента

Для армирования ленточного основания применяют прутья класса А-I и А-III, которые производятся горячекатаным методом.

Арматура А1 (А240) отличается гладкой боковой поверхностью и применяется для продольной обвязки и поперечного соединения конструкции, где нагрузки, направленные на растяжение минимальны. Она имеет предел текучести 240 Н/мм2.

Ребристые изделия, которые обладают большей арматурной прочностью, относят к классу А-3 (А400). Арматура А3 имеет круглое сечение и боковую поверхность с ребристыми выступами, служащими для улучшения сцепления с бетонным раствором. Эта марка арматуры имеет предел текучести от 390 до 400 Н/мм2, что дает возможность растягивания на 25 мм с сохранением целостности. Высокая степень предела текучести особенно важна для материала при продольном армировании, поэтому выполняется из стали А400. В таблице весов арматуры можно узнать вес, площадь сечения.

По европейским требованиям стандартов применяется для наибольшего усиления каркаса арматура А500С, где буква С обозначает допустимость сварки изделий без потери технологических свойств.

Арматура А500С имеет предел текучести 500 Н/мм2 и являются более прочными по сравнению с изделиями А400, имеющими такой же диаметр поперечного сечения.

Пример расчета армирования

Для примера стоит произвести расчет арматуры, которая потребуется для установки фундамента, с размерами 6 на 5 м, в котором несущая стена будет одна, длиной 5м. В схеме подобран прут армирования с ребристым сечением, в количестве 4-х шт. и диаметром в 12 мм. Периметр дома выходит 22 погонных метра (6+5+6+5). Длина основания по внутренней части стены будет 27 м, для расчета прибавляется длина несущей стены к периметру дома. Итак, выходит, что потребуется 108 м арматуры (27м *4). Если не удалось купить прут нужной длины, не стоит переживать. Можно соединять металлические стержни между собой, при этом они должны в соединении перекрывать друг друга на один метр. Длину перекрытия тоже надо заранее рассчитать.

Диаметр стеклопластиковой арматуры

Несмотря на то, что этот вид не распространен на территории постсоветского пространства, он становится все более популярным.

Чаще всего используется арматура из стеклопластика, диаметр которой составляет от 4 до 16 мм.

Предпочтительнее использовать спиралевидные ребристые профили:

• для одноэтажных построек — АКС Ф6 или Ф7;
• для многоуровневых зданий — АКС Ф8 или Ф10.

Длина стеклопластиковых стержней может быть разная.

Для того, чтобы рассчитать необходимое количество арматуры, проще всего воспользоваться таблицей веса погонного метра, в соответствии с ГОСТ5781-82:

Диаметр арматуры, мм	Вес 1 метра арматуры, кг	Погонных метров в тонне	Предельные отклонения веса в %
6	0,222	4504,5	+9,0 -7,0
8	0,395	2531,65	+9,0 -7,0
10	0,617	1620,75	+5,0 -6,0
12	0,888	1126,13	+5,0 -6,0
14	1,21	826,45	+5,0 -6,0
16	1,58	632,91	+3,0 -5,0
18	2	500	+3,0 -5,0
20	2,47	404,86	+3,0 -5,0

Покупка необходимого материала

В строительных магазинах арматуру обычно продают на вес, по килограммам, а не на метраж. Определить требуемое количество можно по специальным таблицам. Все предприятия, которые производят арматуру, маркируют ее и соблюдают ГОСТ 5781-82. В этих нормах указывается, какая масса приходится на погонный метр изделия. Есть и другой ГОСТ: 2590-88, по нему можно проверить вес круглого металлопроката. Показатели в таких документах одинаковые, но вот какую продукцию тогда выбрать? Это зависит от выбора и удобства использования справочной литературой.

Технология монтажа арматуры

Фундаменты в основном проектируются и рассчитываются со следующими размерами: ширина около 450 мм, а глубина залегания 100−120 см. При таких нормах можно использовать несколько пар армированных стержней с диаметром 1,2-1,6 см. Для соединения элементов используют 8 мм металлические прутья. Теперь нужно создать пространственный каркас с шириной в два раза меньше высоты. Чтобы сохранить форму, используются поперечные и вертикальные стержневые элементы. Для такого соединения можно взять прутья с диаметром в 8 мм, этого хватит. Основание испытывает поперечные растяжения больше чем продольные. Угол в конструкции самая проблемная часть. Для укрепления этого места самым оптимальным вариантом будет использование арматуры, согнутой под углом в 90 градусов. Самый проверенный метод у строителей − это связывание стержней с помощью проволоки вязальной под углом 90 градусов соответственно. Такие действия за много лет не вызвали нареканий. Если производится армирование основания под забор, то можно использовать любой метод вязки и любые прутья.

Как связать каркас? Выбор способа для соединения элементов − это ответственная часть. Многие ошибочно думают, что правильным выбором будет сварка каркаса, при этом фундамент станет устойчивее к деформациям и разрушению. Это не так, дело в том, что в сварке используется большая температура, это вызывает деформацию соединения, и делает его слабее. Поэтому специалисты в этой области рекомендуют использовать обычную вязку проволокой.

Для вязки арматуры используется строительный крючок. Потом берут кусок проволоки в 40 см, сгибают вдвое, продевают крючок в петлю, а свободные окончания обматывают вокруг стержня по часовой стрелке до упора.

Есть и другие приспособления − можно взять шуруповерт с насадкой или вязальный пистолет. Его обычно используют в промышленных масштабах.

Виды арматурных стержней

Ребристая поверхность стержня увеличивает сцепление с бетоном
Большинство существующей сегодня арматуры изготовлено из высокопрочной стали. Стальные пруты могут иметь гладкую или профилированную поверхность, и выбор тех или иных изделий зависит от их дальнейшего использования.

Так, стержни с ребристой поверхностью обеспечивают максимально прочное соединение с бетоном и точное распределение нагрузки, которую предстоит выдержать конструкции. Гладкие пруты необходимы для создания качественного соединения и придания каркасу требуемой формы.

Стеклопластик

Однако сегодня все большую популярность набирают изделия, созданные из стеклопластика. Задумываясь о том, какая арматура нужна для сооружения ленточного фундамента, стоит обратить внимание на качества, которыми обладает данное изделие:

• пластик в отличие от стали имеет непосредственное отношение к материалам, не проводящим ток;
• стеклопластиковые пруты значительно меньше весят, что сказывается на общем весе всей конструкции;
• стержни из стеклопластика нет необходимости гнуть самостоятельно на строительной площадке;
• стеклопластик не разрушается под действием влаги, так как данный материал отличается химической нейтральностью;
• температура, при которой пластиковые пруты размягчаются в три раза ниже, чем температура плавления стали.

Принимая решение об использовании стеклопластиковой арматуры при создании ленточного фундамента, важно помнить о том, что данный материал не характеризуется высокими прочностными свойствами.

Источник: furnilux.ru