Выбор арматуры для ленточного фундамента, расчет и правила армирования

Выбор арматуры для ленточного фундамента, расчет и правила армирования

 

Основание под здание – фундамент – сооружение непростое в плане производства расчетов, которые касаются его армирования. Сам бетон спокойно выдерживает давление постройки, но нагрузки на изгиб и растяжение без арматуры он выдержать не может. Поэтому важно правильно рассчитать количество арматуры в армирующем каркасе фундамента, ее диаметр и шаг установки. Все эти параметры конструкции строго оговорены в СНиПах, они и берутся за основу расчета. Поэтому, рассматривая, к примеру, конструкцию ленточного фундамента, надо пользоваться разделами свода норма и правил под номером 52-01-2003.

Армирующий каркас ленточного фундамента

Виды арматуры для фундаментной конструкции

Существует три основных вида стальной арматуры:

  • горячекатаная;
  • холоднодеформированная;
  • термомеханическая.

Для сооружения фундаментов используют в основном первую позицию класса АIII диаметром 8-18 мм. Это стержни с периодическим профилем. Их обычно устанавливают в продольном направлении, они подвергаются самым высоким нагрузкам. Но так как армирование ленточного фундамента – конструкция по форме параллелепипед, то в нее входят элементы, расположенные по вертикали и поперек продольных прутьев. Здесь используют арматуру класса АI (гладкую) для поперечин и АII или III (рифленую) для вертикальных элементов. Диаметр стержней выбирается меньше, чем у продольных элементов.

Название арматурных элементов

Диаметр арматуры и ее количество в армокаркасе

В частном домостроении редко используют ширину фундамента больше 50 см. Этот показатель играет важную роль в расчете армирующего каркаса. Потому что при такой ширине достаточно установить две вертикальные арматурные сетки по краям траншеи и связать их между собой поперечными элементами. Соответственно продольные стержни должны быть уложены в два ряда около стен траншей. Глубина заложения фундамента определяет количество продольной арматуры, уложенной в несколько рядов в направлении сверху вниз. Величина глубины определяет количество арматурных прутков в двух решетках.

  1. В СНиПе четко прописано (раздел 7.3): расстояние между арматурными элементами каркаса не должна быть меньше их диаметра.
  2. Количество определяется из расчета площади сечения фундамента. А точнее, суммарная площадь сечения всех уложенных вдоль траншей стержней не должна превышать 0,1% от площади сечения фундаментной конструкции.

Чтобы разобраться, рассмотрим пример. Пусть сооружается ленточный фундамент шириною 50 см и глубиною 1 м. Площадь сечения – 1х0,5=0,5 м². 0,1% от этого значения – 0,5х0,001=0,0005. Это площадь сечения арматурных прутьев, лежащих в продольном направлении.

Теперь несколько нюансов. Арматура каркаса укладывается не по краям фундамента, а на определенном расстоянии от его плоскостей. Расстояние варьируется в диапазоне 5-8 см с каждой стороны. Если взять за основу 5 см, получается, что каркас будет иметь размеры по ширине 40 см, по высоте 90 см. Нас интересует высота укладки продольных стержней, где 90 см разделяются на равные отрезки. Шаг установки арматуры варьируется в пределах 20-30 см, можно рассчитать, сколько рядов в арматурном каркасе будет располагаться по высоте. Если через каждые 30 см, то 4 ряда, если через 20 см, то 5. Можно собрать решетки с шагом 45 см, тогда будет лишь 3 ряда. Но придется использовать арматуру большого диаметра.

Схема расположения арматурных стержней в каркасе

Пусть будет шаг установки 30 см. Значит, по вертикали укладывается 4 ряда, так как решеток 2, то в общем будет 8. Получается, восемь рядов арматурных стержней по площади сечения равны 0,0005 м². Чтобы узнать площадь сечения одного прута, надо 0,0005:8=0,0000625 м².

Теперь по формуле площади круга вычисляется диаметр арматуры. Формула круга: S=πD²/4. Из этого выводится формула диаметра: D= 4S/π, «π» — Архимедово число, равное 3,14. Вставляем значения и получаем: D= (4х0,0000625)/3,14= 0,00008=0,009 м. Переводим в миллиметры: 0,009х1000=9 мм. Это и есть расчетный диаметр армокаркаса ленточного фундамента с заданными параметрами. Теперь по сортаменту стальной арматуры выбираем ближний больший, это 10 мм.

Обратите внимание, если бы был выбран шаг установки арматуры 20 см, тогда при расчете выявилось бы, что для армокаркаса потребовались арматурные стержни диаметром 8 мм. Изменяя шаг установки элементов армирующего каркаса, изменяется их диаметр. Две позиции, связанные между собой напрямую.

Что касается вертикальных прутьев, то они устанавливаются с тем же шагом, что и продольные. Что касается диаметра, то лучше не экономить и брать материал с тем же диаметром. А вот на поперечных можно сэкономить. Для них используется гладкая арматура диаметром ниже основных элементов.

Правила сборки

Параметры каркаса под ленточный фундамент определены, можно переходить к монтажным процессам. В первую очередь надо нарезать арматуру на элементы по длине. С вертикальными и поперечными ясно. На нашем примере это будет:

  • вертикальные 90 см;
  • поперечные 40 см.

Количество рассчитывается с учетом общей длины траншей. К примеру, длина выкопанных траншей под стенами равна 100 м, этот показатель надо разделить на шаг укладки арматуры. Если это 20 см, то 100/0,2=500 штук и того, и другого вида.

Что касается продольных прутьев, за основу берется параметр длины одного прута. Он равен 11,7 м, с учетом перехлеста вязания применяется величина 10 м. Поэтому в одном ряду продольных стержней: 100/10=10 штук. В случае с шагом 20 см рядов 5, плюс две решетки, получается, что потребуется для сборки каркаса: 10х5х2=100 штук арматурных прутов длиною 10 м.


Сборка решетки

Основные решетки собираются вне траншеи и опалубки. Раскладываются продольные и вертикальные элементы с учетом шага, последние становятся в плоскости поперечными. Связываются между собой вязальной проволокой. Что касается последней, существует несколько разновидностей, и определяются ее параметры по ГОСТ 3282-74. Для фундаментов лучше использовать отожженный вариант без оцинкованного покрытия. Относительно диаметра, этот параметр варьируется в диапазоне 0,5-10 мм. Для связывания арматуры подойдет 1,2-1,8 мм.

Способ вязки

Существует большое количество схем вязки арматуры, где одним из простых является обычная скрутка двойной проволокой. Ее часто используют, когда проводят сборку армокаркаса своими руками. Для процесса потребуется специальный инструмент – крючок. Его сделают самостоятельно из толстой проволоки или тонкой арматуры или покупают готовое приспособление, благо они продаются в строительных магазинах.

  1. Отрезается кусок проволоки длиною 25-30 см.
  2. Он складывается вдвое.
  3. Обворачивается вокруг двух соединяемых прутьев.
  4. В петлю вставляется крючок.
  5. Делается два оборота.
  6. Вставляется один свободный конец проволоки.
  7. Делается еще два оборота.
  8. Вставляется второй конец.
  9. И еще два-три оборота.
Крючок для вязки

Важно не перекрутить проволоку. Надо оставить связку арматур немного в свободном положении. Это благоприятно скажется во время заливки бетонного раствора и при его усадке. То есть, остается возможность смещаться стержням относительно друг друга, что уменьшит давление на стык.

Установка решеток в траншеи

Две решетки готовы, можно укладывать в траншею и опалубку. Но перед этим надо установить на дно подставки, которые обеспечивают нахождение армирующего каркаса в теле бетонной конструкции. То есть, обеспечивать расстояние от плоскостей фундамента – 5-8 см. Можно использовать готовые изделия из металла, изготавливают их своими руками из остатков арматуры, другого стального профиля, используют цельные кирпичи, камень подходящего размера.

Решетки устанавливаются строго вертикально по отвесу и крепятся между собой поперечными элементами каркаса. Начинать крепление нужно снизу, поднимаясь вверх.

Готовые подставки под фундамент

Армирование подошвы

Армирование ленточного фундамента с подошвой, которая увеличивает несущую способность конструкции, проводится с некоторыми нюансами.

  • Траншея выкапывается на один метр шире, чем ширина основания (подошвы).
  • Устанавливается опалубка под подошву.
  • Закладывается армирующий каркас основания.
  • Собирается армокаркас ленты дома, устанавливается на предыдущую конструкцию и крепится к ней проволокой по соприкасаемым элементами через каждые 20 см.
  • Монтируется опалубка ленты фундамента.
  • Проводится заливка бетонного раствора.

Через 7 дней можно опалубку разобрать, через 10 дней фундамент гидроизолируют и засыпают грунтом. Через 28 дней его можно нагружать.

Как армировать углы ленты фундамента

Углы фундаментной конструкции подвергаются самым большим нагрузкам, поэтому к их армированию подходят с позиции усиления соединения двух каркасных решеток. Существует несколько схем и правил, которыми пользуются в строительстве. Они однозначно непростые, но выбирать приходится одну для всех узлов.

Схемы армирования углов фундамента

На фото показаны две схемы соединения двух смежных армокаркасов, расположенных в соседних траншеях ленточного фундамента. Хорошо видно, что для соединения используются концы арматурных стержней, которые согнуты под прямым углом и входят в соединения со смежными прутьями внахлест.

Важно понимать, такой переход армирования требует дополнительных вертикальных элементов каркаса, которые устанавливаются прямо в углу конструкции. Поэтому их вяжут внутри траншеи после сборки ленты. Стержни, укладываемые внахлест, также связываются между собой проволокой. Чем ближе к углу фундамента, тем чаще устанавливаются поперечные и вертикальные элементы с шагом, равным половине основного шага. Без этих нюансов говорить о качестве не приходится. Это расходы, они неизбежны, если говорим о качестве конечного результата.

Как армировать мелкозаглубленный ленточный фундамент

Существуют нормативы, обозначенные строительными стандартами, где говориться:

  1. Если возводится здание, высота которого не превышает 10 м, и оно относится к категории «с пониженной степенью ответственности», то армировать фундаментную конструкцию дома необязательно.
  2. Если по проекту постройка превышает по высоте 10 м, и относится оно к категории общественных и жилых зданий с несколькими квартирами, то армирование проводится в обязательном порядке. Шаг арматуры должен располагаться в пределах 20 см.

Еще один момент в сооружении мелкозаглубленных ленточных фундаментов, на который надо обратить внимание. Это ошибка разработчика проекта или производителя работ. Нельзя укладывать одну арматурную сетку в центр фундамента. Так поступают в плитных конструкция. В лентах вся нагрузка располагается по краям, внутри нее давление мизерное. Поэтому даже в небольших по размерам конструкциях надо устанавливать две решетки.

Небольшой каркас для мелкозаглубленного фундамента

Варить или вязать арматурный каркас

Вопрос, который волнует многих. Все будет зависеть от диаметра используемой арматуры. Но так как в частном домостроении чаще используются прутья диаметром не больше 18 мм, то сварка пагубно влияет на их структуру. Она при нагреве меняется, что снижает прочность и жесткость изделия. А это недопустимо при сооружении такой ответственной конструкции, как ленточный фундамент. Поэтому лучше отдать предпочтение вязке проволокой.

Заключение

Армирование ленточного фундамента – дело непростое. Здесь используются предварительные достаточно строгие расчеты, определенные схемы расположения арматурных стержней и правила их соединения. При кажущейся простоте, это на самом деле сложный процесс, который выполнять на глаз не стоит. Это снизит качество конечного результата, что отразится в конечном итоге на эксплуатации самого дома.

 

Ссылка на основную публикацию