армирование фундамента расчет арматуры укладка и вязка

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

Чтобы избежать проблем

При устройстве фундамента частного дома трудно предвидеть, каким нагрузкам он подвергнется в будущем. Возможно, хозяину понадобится установить массивный токарный станок или устроить танцзал в доме, произойдёт прорыв водопровода, по соседству будет воздвигнуто мощное строение, вызвавшее подъём грунтовых вод или новое подземное течение. Нагрузки изменятся, фундамент, не рассчитанный на кардинальные изменения нагрузок, лопнет и просядет, следом разрушится здание.

Если наиболее целесообразным вариантом застройщик посчитал устройство ленточного фундамента, то для его гарантированной надёжности армирование необходимо. И как должно проходить армирование фундамента, расчет арматуры, укладка и вязка следует знать хотя бы примерно, даже если строить ваш дом будут другие люди.

Ленточный фундамент в разрезе

Расчёт с запасом

Армирование фундамента – это устройство в его массиве каркаса из металла, призванного создать из бетона единую трудноразрушимую конструкцию.

Произвести точный инженерный расчёт фундамента небольшого индивидуального здания сложно и дорого, требует геологических изысканий, сопоставлений с перспективными проектами застройки местности в целом, характеристик грунта и подземных вод и решения ещё длинного списка вопросов.

Исходя из этого, частные застройщики руководствуются двумя основными правилами возведения фундаментов:

Основание фундамента должно залегать ниже глубины промерзания почвы по максимальным показателям региона застройки.

Армирование ленточного фундамента обязательно и выполняется в соответствии с общими рекомендациями стандартов с запасом прочности.

Основные правила выполнения армирования

Обустройство каркаса фундамента

Монолитный фундамент армируется в виде цельного единого каркаса на всю высоту. Расстояние между отдельными арматурными прутьями должно обеспечивать свободное прохождение бетонной смеси между ними. Иначе говоря, если в бетоне используется щебень фракции 20-40, то промежуток между прутьями каркаса должен быть не менее 4 см.

Применение бутового камня намного дешевле обычной бетонной смеси, но для создания единой конструкции необходима перевязка фундамента по всему периметру. Арматурный каркас несовместим с камнем больших размеров, в таких случаях технологическим решением становится устройство армопояса снизу и сверху фундамента.

Через каркас должны свободно проходить даже самые крупные фракции бетона На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования и ремонта фундамента. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Этапы работ по обустройству арматурного каркаса

Основание под фундамент выполняется из слоя песка не менее 10 см, песок накрывается слоем щебня фракции 2-5, затем песчано-щебёночное основание трамбуется, и только потом следует приступать к укладке и вязке арматурного каркаса.

Арматурные пруты, обрезанные по длине фундаментной ленты одной стороны, раскладываются на расстоянии 20-30 см между собой по дну фундамента. По углам они прикручиваются мягкой вязальной проволокой к вертикальным стержням, а также между собой при образовании нахлёста.

Для создания вертикальных угловых опор каркаса горизонтальные нижние пруты каркаса изгибаются под углом 90 градусов. Удлиняются соединением внахлёст и креплением проволокой.

Для облегчения производства работ по армированию углов фундамента допускается устройство анкеров, работы аналогичны устройству ростверков или армопоясов. По всем углам фундамента в грунт вбиваются по 4 металлических прута, снизу покрытые битумной смолой для гидроизоляции. Они выполняют роль анкеров для крепления каркаса. В сечении вбитые штыри-анкера должны образовать квадрат со сторонами, параллельными фундаментной ленте.

Вбитые в землю анкера, на которые крепится каркас

К анкерам прикручиваются или прихватываются для фиксации вертикальные арматурные прутья , равные высоте фундамента.Все вертикальные пруты связываются или привариваются между собой по периметру, образуя конструкцию столба.

Для того, чтобы избежать соприкосновения металла и песчано-щебёночного основания, по всей длине прута под него с интервалом в 1 м подкладывают половинки кирпича.

Нарезаются пруты для поперечной укладки арматуры. Их длина должна быть меньше ширины монолитной ленты на 10 см, то есть поперечины должны быть полностью укрыты заливаемым бетоном с расстоянием от наружной стенки фундамента 5 см.

Шаг армирования фундамента поперечными стержнями 50 см по всей длине продольной арматуры.

Все соединения арматуры скручиваются вязальной проволокой.

В зависимости от длины стороны фундамента расстояние между вертикальными стержнями колеблется от 30 до 80 см.

Продольных рядов может быть достаточно лишь двух:верхнего и нижнего.

Каждый горизонтальный ряд параллелен нижнему и аналогичен ему.

Каркас вполне допустимо собрать вблизи от фундамента, а затем просто опустить его в траншею или опалубки.

Каркас не обязательно собирать внутри подготовленной для фундамента ямы – монтаж можно сделать и снаружи, а потом опустить всю конструкцию вниз

Конечно, такой способ возможен только при наличии ровного участка для сборки, иначе трудно добиться точного выполнения работы.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про фундамент для дома.

Крепление вязальной проволокой

Распространены два способа соединения арматуры в конструкции каркаса, сварка и вязание, причём вязание считается более надёжным. При заполнении фундамента бетонной смесью сварные соединения часто не выдерживают веса бетона.

Нарезанная по 40-50 см вязальная проволока слаживается вдвое , заводится снизу на пересечение стержней, скручивается плоскогубцами.

Вариант с закручиванием с помощью крючка проще и быстрее: проволока свободно с зазором наматывается вокруг места соединения арматуры, её концы скручиваются вручную на один-два оборота, в зазор между арматурой и проволокой вставляется крючок, поворотом которого производится стягивание проволоки.

Крючки продаются в строительных магазинах, но вполне достаточно для этой цели изогнуть очищенный сварочный электрод.

Для больших объёмов крепления арматуры проволокой существует специальный вязальный пистолет. Очень эффективен в местах легкодоступных, но где доступ затруднён, а это обычно угловые соединения, там опять полезнее простой крючок.

Использование вязального пистолета значительно ускоряет процесс связывания арматуры для фундамента Часто вместо проволоки используются пластиковые хомуты. Это значительно убыстряет и облегчает рабочий процесс, но при отрицательных температурах такие крепления теряют эластичность и прочность.

Как работает арматура

Арматурой в строительстве принято называть стержни различных диаметров и форм для противодействия сжимающим и растягивающим нагрузкам, внутренним и наружным. Деление на виды, классы и группы зависит от заданных арматуре свойств и характеристик.

Разделение на группы арматуры зависит от характеристик:

В устройстве фундаментов важно пространственное расположение арматуры. Продольно ориентированные арматурные элементы работают на минимизацию образования трещин, перераспределяя на себя нагрузку на поверхность продольно направленных конструкций.

Поперечная арматура связывает бетон в зоне сжатия с арматурой продольной, перераспределяя и снижая нагрузки.

Зачем нужна арматура: сверху просто бетонная балка, а снизу – армированная

При изучении маркировки арматурной стали практическое значение для частного застройщика имеют обозначения С и К после числового значения предела текучести

Индекс С говорит о возможности сварки арматуры, отсутствие этого индекса означает нежелательность сварки из-за хрупкости соединения. Обозначение К указывает на повышенную стойкость арматуры к коррозии.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про свайно-ростверковый фундамент.

Схема и подсчёт металла

Потребность в металле и предположительные затраты легко подсчитать, если нарисовать схему армирования ленточного фундамента со всеми продольными, поперечными и вертикальными прутьями. Арматура продаётся на вес, поэтому при подсчёте следует учитывать диаметр арматуры, возможно комплектование каркаса металлом разных диаметров и видов рифления.

Для армирования фундаментов применяется арматура различных марок и диаметров, в основном распространены арматурные стержни диаметром 10 -14 мм, гладкие и ребристые. Для укладки поперечных соединений допустимо использовать круглую гладкую арматуру меньшего диаметра.

Самый распространённые виды арматуры для фундаментов изготовлены из стали марок М35ГС и М25ГС, длина стержней до 12 м, диаметр от 10 до 40 мм.

Правильный подбор сечения арматуры – залог прочности фундамента

Альтернативная арматура

Сложность транспортировки стальной арматуры из-за её длины, многие проблемы в работе с металлом заставили застройщиков обратить внимание на альтернативные решения.

Одним из них вполне могла бы стать арматура из стекловолокна.

У неё много достоинств, но чтобы их оценить, стоит вспомнить о изначальном назначении армирования фундаментов. По сути, арматурный каркас должен предохранить бетонный фундамент от растяжений. Модуль упругости металлических стержней значительно ниже аналогичных пластиковых. Это значит, что низкий порог упругости пластиковых стержней гораздо быстрее приведёт к деформации, а значит и разрушению фундамента, нежели металлический. И смысл замены металла пластиковым композитом исчезает.

Второй очень неприятный недостаток касается именно индивидуальных застройщиков, не имеющих специальных условий для выравнивания свёрнутой в бухты пластиковой арматуры.

Недостатки современной пластиковой арматуры касаются только нежелательности использования её в монолитных ленточных фундаментах. Сфер применения, где эта разновидность арматуры покажет себя лучше стальной, много, – но не в фундаментах.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про опалубку для фундамента.

Заключение

Арматура не дает бетону разрушаться при возникновении в нем напряжений сдвига или кручения, поэтому армирование это обязательный этап возведения бетонного фундамента. Правила армирования достаточно просты, но требуют неукоснительного соблюдения – в этом случае ваш дом получит надежную основу.

Армирование фундамента: расчет арматуры, укладка и вязка

Для правильного армирования фундамента частного дома необходимо выполнить расчет арматуры, её грамотную укладку и вязку. Неверный расчет приведет к повреждению фундамента или к лишним затратам. Обсудим армирование фундаментов различных конструкций и принцип расчета стальной арматуры, сопроводив схемами и сводными таблицами.

Армирование фундамента требует проработки структуры каркаса из арматуры, выбора и расчета сечения, длины и массы профильного проката. Недостаточность арматуры ведет к снижению прочности и вероятному нарушению целостности здания, а её переизбыток — к неоправданно завышенным расходам на этот этап.

Что нужно знать об арматуре

При усилении бетонного основания используется два вида строительной арматуры:

  • класса A-I — гладкая;
  • класса A-III — ребристая.

Гладкая арматура используется в ненагруженных зонах. Она только формирует каркас. Ребристая арматура, благодаря развитой поверхности, обеспечивает лучшую адгезию с бетоном. Такие прутки применяются для компенсации нагрузки. Поэтому диаметр такой арматуры, как правило, больше, чем у гладкой, в пределах того же фундамента.

Диаметр прутка зависит от типа почвы и массы сооружения.

Таблица № 1. Минимальные нормативные диаметры арматуры

Если предполагается строительство деревянной одноэтажной постройки на плотном грунте, можно принимать табличные значения диаметров арматуры. Если же дом массивный, а почвы пучинистые, диаметры продольной арматуры берутся в пределах 12–16 мм, в исключительных случаях — до 20 мм.

В расчетах вам пригодятся сведения об арматуре из ГОСТ-2590–2006.

Таблица № 2

Расход арматуры при различных типах фундамента

Различные по конструкции фундаменты отличаются площадью, по которой распределяется нагрузка от строения. Для каждого вида расчет количества арматуры выполняется по своим требованиям. Для корректного сравнения расчет всех фундаментов проведём для следующих размеров дома:

  • ширина — 6 м;
  • длина — 8 м;
  • длина несущих стен — 14 м.

Расчет арматуры для плитного фундамента

Это самый материалоёмкий тип фундаментов. В бетоне располагают два уровня арматурных решеток, расположенных ниже верхней и выше нижней границы плиты на 50 мм. Шаг укладки зависит от воспринимаемых нагрузок. Для домов из камня/кирпича ячейка каркаса обычно составляет 200х200 мм. В точках пересечения арматуры верхний и нижний уровни каркаса связываются вертикально расположенными прутками.

Арматурный каркас плитного фундамента

Произведем расчет арматуры для нашего эталонного дома (см. выше).

1. Горизонтальная арматура, Ø 14 мм, рифлёная.

  • 8000 мм / 200 мм + 1 = 41 шт. длиной 6 м.
  • 6000 мм / 200 мм + 1 = 31 шт. длиной 8 м.
  • Всего: (41 шт. х 6 м + 31 шт. х 8 м) х 2 = 988 м — на оба уровня.
  • Масса 1 пог. м прута Ø 14 мм — 1,21 кг.
  • Суммарная масса — 1195,5 кг.

2. Вертикальная арматура, Ø 8 мм, гладкая. Для толщины плиты 200 мм длина прутка составит 100 мм.

  • Количество пересечений горизонтальной арматуры: 31 х 41 = 1271 шт.
  • Общая длина: 0,1 м х 1271 шт. = 127,1 м.
  • Масса: 127,1 м х 0,395 кг/м = 50,2 кг.

3. В качестве вязальной обычно используют термообработанную проволоку Ø 1,2–1,4 мм. Так как место одного соединения, как правило, перевязывается два раза — сначала при укладке горизонтальных прутков, затем — вертикальных, общее количество проволоки удваивается. На одно соединение нужно ориентировочно 0,3 м тонкой проволоки.

  • 1271 шт. х 2 х 0,3 м = 762,6 м.
  • Удельная масса проволоки Ø 1,4 мм — 12,078 г/м.
  • Масса проволоки: (762,6 м х 12,078 г/м) / 1000 = 9,21 кг.

Так как тонкая проволока может порваться/затеряться, приобретать её нужно с запасом.

Общее количество материалов для армирования плитного каркаса приведено в таблице № 3.

Таблица № 3

Расчет арматуры ленточного фундамента

Ленточный фундамент — это железобетонные балки, расположенные под всеми несущими стенами. В нем присутствуют прямые участки, углы и «тройники». Расчет выполняется для прямых участков с небольшим запасом на усиление углов. Принимаем ширину ленты — 400 мм, глубину — 700 мм.

Схематическое изображение прямого участка ленточного фундамента

Место стыка несущих внутренней и наружной стен

Наружный или внутренний угол наружных стен

Армирование ленточных фундаментов также двухуровневое. Для продольных участков используется пруток класса A-III, а для вертикальных и поперечных (хомутов) — пруток класса A-I. Сечение арматуры принимается для ленточных фундаментов несколько ниже, чем для плитных, при тех же условиях строительства.

Произведем расчет арматуры для выбранного в качестве примера эталонного здания (см. выше).

1. Горизонтальная продольная арматура, Ø 12 мм, рифленная. Для ширины ленты 400 мм достаточно уложить по два прута в каждом из двух уровней. Для более широкой ленты следует укладывать по 3 прута.

  • Протяженность всех лент: (8 м + 6 м) х 2 + 14 м = 42 м.
  • Общая длина арматуры: 42 м х 4 = 168 м.
  • Масса арматуры: 168 м х 0,888 кг = 149,2 кг.
  • С учетом усиления углов масса прутков составит 160 кг.

2. Вертикальная арматура Ø 8 мм, гладкая. Для глубины ленты 700 мм длина прутка составит 600 мм. Расстояние между вертикальными прутками по длине ленты принимаем 500 мм.

  • Количество прутков: 42 м / 0,5 + 1 = 85 шт.
  • Общая длина прутков: 85 шт. х 0,6 м = 51 м.
  • Масса прутков: 51 м х 0,395 кг/м = 20,1 кг.

3. Горизонтальная поперечная (хомут) арматура Ø 6 мм, гладкая. Для ширины ленты 400 мм длина прутка составит 300 мм. Расстояние между поперечными прутками по длине ленты принимаем 500 мм.

  • Количество прутков: 42 м / 0,5 + 1 = 85 шт.
  • Общая длина прутков: 85 шт. х 0,3 м = 25,5 м.
  • Масса прутков: 25,5 м х 0,222 кг/м = 5,7 кг.

4. Вязальная проволока. Расчет при увязке каждого соединения одной проволокой Ø 1,4 мм:

  • Количество узлов: 85 х 4 = 340 шт.
  • Общая длина: 340 шт. х 0,3 м = 102 м.
  • Общая масса: (102 м х 12,078 г/м) / 1000 = 1,23 кг.
  • При вязке узлов за два раза масса проволоки составит 2,5 кг.

Общее количество материалов для армирования ленточного каркаса приведено в таблице № 4.

Армирование ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента значительно увеличивает его характеристики по прочности, позволяет создавать устойчивые конструкции при одновременном уменьшении веса.

Армирование ленточного фундамента

Расчеты арматуры и схемы армирования выполняются согласно положениям действующего СНиПа 52-01-2003. Документ имеет подробные требования к расчетам, дает сноски на нормативные документы и своды правил.

СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. Файл для скачивания

Ленточный фундамент должен отвечать выдвигаемым требованиям по долговечности, надежности, устойчивости к различным климатическим факторам и механическим нагрузкам.

Требования к бетону

Главными характеристиками прочности бетонных конструкций является показатель сопротивления осевому сжатию (Rb,n), растяжению (Rbt,n) и поперечному излому. В зависимости от нормативных стандартных показателей бетона подбирается его конкретная марка и класс. С учетом ответственности конструкции могут использоваться поправочные коэффициенты надежности, которые колеблются от 1,0 до 1,5.

Эпюра изгибающих моментов

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.

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

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.

Требования к армированию

Арматурный каркас — фото

  1. Требования к размерам железобетонной конструкции. Геометрические размеры фундамента не должны препятствовать правильному пространственному размещению арматуры.
  2. Защитный слой должен обеспечивать совместное сопротивление нагрузкам арматуры и бетона, предохранять от воздействия внешней среды и обеспечивать устойчивость конструкции.
  3. Минимальное расстояние между отдельными стержнями арматуры должно гарантировать совместную работу ее с бетоном, позволять правильно стыковать и обеспечивать правильную технологическую заливку бетона.

Схема ленточного армированного фундамента

Для армирования можно использовать только качественную арматуру, вязание сеток выполняется с учетом расчетных проектных показателей. Отклонения от значений не могут выходить за поля допусков, регламентируемых СНиП 3.03.01. Специальные строительные мероприятия должны обеспечивать надежную фиксацию арматурной сетки согласно существующим правилам.

Арматурный каркас для ленточного фундамента

СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции. Строительные нормы и правила. Файл для скачивания

Во время загиба арматуры нужно пользоваться специальными приспособлениями, минимальный радиус изгиба зависит от диаметра и конкретных физических характеристик строительной арматуры.

Арматура вставляется в опалубку, изготовление опалубки следует выполнять с учетом требований ГОСТа 25781 и ГОСТа 23478.

ФОРМЫ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ. Технические условия. Файл для скачивания

Опалубка для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Классификация и общие технические требования

Расчет количества и диаметра арматуры

Для ленточного фундамента бань применяется строительная арматура с периодическим профилем Ø 6÷12 мм.

Арматура периодического профиля Ø 10 мм

Действующие государственные нормативные акты регламентируют минимальное количество прутков в бетоне для придания ему максимальных характеристик прочности. Минимальное общее сечение продольных прутков арматуры не может составлять ≤ 0,1% площади сечения ленты фундамента. К примеру, если ленточный фундамент имеет сечение 12000×500 мм (площадь сечения равняется 600000 мм2), то общая площадь всех продольных прутков должна составлять не менее 600000×0,01%=600 мм2. На практике застройщики редко выдерживают этот показатель, учитывается еще и вес бани, характер грунтов и конкретная марка бетона. Эта расчетная величина может считаться ориентировочной, отклонения от рекомендованных значений не должно превышать ≈20% в меньшую сторону.

Количество арматуры вычисляют математически

Для расчета количества арматуры нужно знать площадь сечения ленты фундамента и площадь сечения арматурного прутка. Для облегчения выполнения подсчетов предлагаем вашему вниманию готовую таблицу.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
moya-banya.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: