Выбор арматуры для ленточного фундамента, расчет и правила армирования

Каждый, кто строит дом или баню своими руками, задумывается над тем, как вязать арматуру на ленточный фундамент. Фундамент несет на себе большую нагрузку, поэтому к выполнению задачи необходимо подойти серьезно. Неверная закладка арматуры способна стать причиной преждевременного разрушения фундамента и появления трещин.

Для чего нужно армировать фундамент

Фундамент чаще всего деформируется из-за неравномерной нагрузки или пучения грунта под воздействием низких температур. Если конструкция состоит из бетона, то следует учитывать его характеристики: высокие показатели прочности на сжатие и низкую прочность на разрыв. Для компенсации последнего качества используется схема каркаса, которая монтируется из металлических прутьев для армирования. Сталь обладает более высокой устойчивостью к растяжению, что помогает фундаменту выдерживать повышенные нагрузки.

Верхняя часть конструкции фундамента под весом здания сжимается, нижняя растягивается при замерзании грунта, вследствие чего в области растяжения могут появиться трещины. Поэтому арматура укладывается в нижней и верхней части фундамента. В армированном бетоне цементный раствор сопротивляется сжатию, металл — процессу растяжения. Укладывать прутья посередине нет смысла, так как там повышенной нагрузки не наблюдается.

При возведении фундамента особое внимание необходимо уделить тем частям конструкции, которые выделяются на пристройки и эркеры. Для армирования бетона в этих областях используются согнутые под определенным углом прутья на примыкающие стены. Металл не должен выступать за опалубку или уходить в грунт, расстояние между прутьями не должно превышать 5 см. Для соединения можно использовать только проволоку (но не сварку). Форма каркаса из арматурных прутьев должна быть квадратной (прямоугольной).

Ленточный фундамент

В малоэтажном частном строительстве наиболее широко распространены фундаменты ленточного типа. Это, по сути, железобетонная полоса, которая тянется вдоль всего периметра здания. Она прокладывается под всеми стенами с сохранением формы и размеров по всей протяжённости.

Если сравнивать со свайными или плитными фундаментами, изготовление ленточной конструкции представляется более простым и доступным для выполнения.

В то же время, оно более трудоёмко и стоит дороже, чем сооружение столбчатого основания, для которого не требуется большого количества материалов и привлечения спецтехники.

Как правильно армировать ленточный фундамент: схемы, расчет материалов, способы укладки

Специфика индивидуального строительства определяется воздействием огромного количества факторов, от наличия дорог и электричества, до пруда или холма по соседству. Все эти факторы влияют на выбор фундамента и способ его монтажа. Какой должна быть опалубка, какие применить бетонные смеси, как армировать фундамент – это первые вопросы на старте строительства надёжного и прочного дома.

Армирование это обязательный элемент надежного фундамента

МОЖНО ЛИ КЛАСТЬ ФУНДАМЕНТ, ЗАЛИВАЯ МЕТАЛЛОЛОМ РАСТВОРОМ БЕЗ АРМАТУРЫ

Можно ли делать фундамент без арматуры, и заменять ее другим металлом?

Читайте также:  Гидроизоляция ванной комнаты под плитку. Зачем она нужна?

Металлолом в фундаменте

Это допустимо для хозяйственных построек или небольших сооружений, таких как забор. Но для жилого дома так делать основание нельзя.

Некоторые специалисты указывают на старые опыты, когда арматуры не было и фундамент заливался на что попало под руку, в том числе простой металлолом. Но это совсем неправильный подход ориентироваться на устаревшие методики работы. Поэтому металлолом может применяться только для малых фундаментов на относительно устойчивых грунтах.

Армирование углов ленточного фундамента

Углы любого здания — места, где соединяются разные вектора нагрузок. Потому так важно выполнить армирование углов правильно. Простое соединение двух прутков тут недопустимо: оно не в состоянии передать и распределить нагрузки. Этот участок требует особого подхода и специальных схем укладки арматуры.

Для правильного их укрепления необходимо использовать гнутые элементы. Желательно чтобы они были продолжением продольных прутков, и «заходили» за угол на 60-70 см (смотрите схему слева).

Армирование углов ленточного фундамента

Правильное армирование углов требует использование гнутых элементов. Простое связывание не даст требуемой прочности

Если длины не хватает, используют отдельные гнутые в виде буквы «Г» элементы — хомуты. Их стороны должны быть не менее 50 диаметров прутков (если используете 12 мм, то стороны должны быть не менее 12 мм* 50 = 600 мм, для 14 мм прутка  — 700 мм). Как укладывают арматуру в этом случае, показано на правой схеме.

Обратите внимание, что в углах вертикальные и поперечные пояса нужно ставить в два раза чаще: шаг армирования тут вполовину меньше.

Не меньшего внимания требует и усиление мест, где от основного периметра отходят ленты под внутренние перегородки. Места прилегания этих стен также требуют использования гнутых элементов по тем же правилам. На схеме армирования слева показано, как укладывать прутки при наличии запаса длины, на схеме справа — с использованием отдельного Г-образного хомута.

Армирование углов ленточного фундамента

Места примыкания стен требуют не меньшего внимания

Теперь вы знаете, как правильно уложить арматуру по углам.  Следуя этим правилам и реализуя схемы, вы создадите прочное основание, которое выдержит и статическую нагрузку от самого здания, и от сил пучения. И ваше здание никогда не даст трещин по углам, с которыми бороться очень непросто.

Расчет количества

Перед тем, как приобрести необходимый строительный материал, соответствующий СНиП по армированию фундамента, следует уточнить его потребное количество. Это означает, что необходимо заблаговременно составить схему армирования ленточного фундамента, выполнить расчеты, соответствующие конкретному зданию.

Расчет количества

Под возведение небольших объектов используют следующую каркасную конфигурацию:

  • устраивают пояс сверху и снизу;
  • количество прутьев в каждом ряду – три – четыре штуки;
  • интервал укладки стержней – около десяти сантиметров. Здесь необходимо учесть, что промежуток от арматуры до фундаментного края должен быть от пяти сантиметров;
  • соединение двух поясов выполняется хомутами для армирования или арматурными отрезками, установка которых выполняется с шагом в пять – тридцать сантиметров (зависит от участка, подлежащего армированию).
Расчет количества

Устройство каркаса таким образом считается оптимальным решением. Узнав размеры постройки, вы легко выполните необходимые расчеты.

Читайте также:  Гидроизоляция между фундаментом и кладкой

Для наглядности разберем еще один пример армирования. Предположим, необходимо возвести просторный каркасный либо деревянный дом, площадь которого составляет полторы сотни квадратных метров, а периметр наружных стен равен пятидесяти. Взяв эти данные, проведем необходимые расчеты:

Расчет количества

планируется устроить два армопояса по три прута в каждом. Получается. Что шесть элементов следует умножить на дину периметра, получится триста метров. Это и будет основная потребность в арматуре. Остается учесть количество перемычек, установку которых выполним через каждые тридцать сантиметров. Делим длину стен на шаг для перемычек и получаем необходимое их количество. Длина таких элементов для нашего основания стандартна:

  • по вертикали – 30 см;
  • о горизонтали – 60 см.
Расчет количества

Перемножив каждое значение на требуемое количество, получим общую потребность металла для армировки фундамента. Опытные специалисты рекомендуют к найденному значению добавить от десяти до пятнадцати процентов – придется выполнять армирование углов ленточного фундамента, стыковать прутья.

Кстати, для удобства выполнения расчетов на строительных сайтах имеются специальные калькуляторы.

Расчет количества и диаметра арматуры

Во время расчета необходимого диаметра арматуры используют показатель ширины и глубины ленточного фундамента. Если ширина фундамента достигает 50 см, а его глубина – 100 см, тогда площадь сечения ленты фундамента составит:

  • 50 см Х 100 см = 5000 см2.

Согласно нормативным документам, площадь сечения арматуры должна быть не меньше чем 0,01% основания, а значит:

  • 5000 см2 Х 0,01% = 5 см2.

Полученный результат находим в специальной таблице для расчета диаметра арматурных стержней. Получается, что для основания дома с такой шириной и глубиной можно использовать:

Расчет количества и диаметра арматуры
  • 6 стержней диаметром 10 мм;
  • 8 стержней диаметром 9 мм;
  • 3 стержня диаметром 14 мм.
  • Стоит учитывать, что если длина фундамента больше 3 метров, тогда 12 мм – это минимальный допустимый диаметр для использования.

Подсчет количества арматуры проводят самостоятельно в зависимости от схемы армирования.

Расчет количества и диаметра арматуры

Некоторые усиливают основание четырьмя прутьями, другие используют шесть. Отличается также армирование углов. Кто-то совершает их Г-образными хомутами, возможно также П-образные схемы и различные вариации.

Чтобы узнать количество продольных элементов, при подсчете высчитывают периметр дома, к нему добавляют показатели стен, которые размещены над лентами фундамента. Полученное число умножают на запланированное количество продольных стержней  находящихся на одной ширине ленты.

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.
Способ вязки

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.

Читайте также:  Всё про заборы из габиона — преимущества и недостатки ограждений

Требования к арматуре

Во время армирования ленточных фундаментов устанавливается вид и контролируемые значения качества арматуры. Стандартами допускается к применению горячекатаная строительная арматура периодического профиля, термически обработанная арматура или механически упрочненная арматура.

Строительная арматура

Класс арматуры выбирается с учетом гарантированного значения предела текучести при максимальных нагрузках. Кроме характеристик на растяжение, нормируется пластичность, стойкость к коррозии, свариваемость, устойчивость к отрицательным температурам, релаксационная стойкость и допустимое удлинение до начала разрушительных процессов.

Таблица классов арматуры и марок стали

Тип профиля Класс Диаметр, мм Марка стали
Гладкий профиль А1 (А240) 6-40 Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп
Периодический профиль А2 (А300) 10-40, 40-80 Ст5сп, Ст5пс, 18Г2С
Периодический профиль А3 (А400) 6-40, 6-22 35ГС, 35Г2С, 32Г2Рпс
Периодический профиль А4 (А600) 10-18 (6-8), 10-32 (36-40) 80С, 20ХГ2Ц
Периодический профиль А5 (А800) 10-32 (6-8), (36-40) 23Х2Г2Т
Периодический профиль А6 (А1000) 10-22 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р

Расчет ленточного фундамента производится в соответствии с рекомендациями ГОСТ 27751, рассчитываются показатели предельных нагруженных состояний по группам.

К первой группе отнесены  состояния, приводящие к полной непригодности фундамента, ко второй группе отнесены состояния, приводящие к частичной потере устойчивости, затрудняющие нормальную и безопасную эксплуатацию зданий. По предельно допустимым состояниям второй группы производятся:

  • расчеты по появлению первичных трещин на поверхности ленточного фундамента;
  • расчеты по временному периоду увеличения образовавшихся трещин в бетонных конструкциях;
  • расчеты по линейным деформациям ленточных фундаментов.

К основным показателям по устойчивости к деформации и прочности строительной арматуры относится максимальная прочность при растяжении или сжатии, определяемая в лабораторных условиях на специальных испытательных стендах. Технология и методы испытаний прописаны в государственных стандартах. В некоторых случаях производитель может пользоваться нормативно-технической документацией, разработанной предприятием. При этом нормативно-техническая документация должна в обязательном порядке утверждаться контролирующими органами.

Для бетонных конструкций эти значения могут ограничиваться максимальными показателями изменения линейности бетона. В качестве обобщенных показателей принимаются фактические диаграммы состояния арматуры при кратковременном одностороннем воздействии расчетных нормативных нагрузок. Характер диаграмм состояния строительной арматуры устанавливается с учетом ее конкретного вида и марки. Во время инженерного расчета армированного фундамента диаграмма состояний определяется после замены нормативных показателей фактическими.

Как избежать ошибок?

Главной ошибкой при частном строительстве считается использование готовой сетки, которая изготавливается промышленным способом. Производители таких конструкций чаще всего используют сварку, которая опасна снижением рабочих параметров металла и возникновением коррозии на месте стыков. Лучше всего не пожалеть времени и сил и связать арматурных каркас для монолитной плиты самостоятельно.

Соблюдая все технологические условия вязки арматуры для фундамента, можно добиться максимально возможного ресурса железобетонной конструкции. Нарушение технологического процесса неминуемо влечет снижение качественных характеристик, появление тенденции к разрушению основания, а затем и всей конструкции. Ремонт монолитных плит невозможен, поэтому лучшим решением будет выполнение всех существующих требований на первоначальном этапе.