Арматура для столбчатого фундамента какая нужна

Как сделать армирование столбчатого фундамента своими руками

Бетон характеризуется высокой степенью прочности на сжатие, поэтому под легкие постройки на изготовление фундаментных столбов используется именно этот материал.

Однако у него есть один весьма существенный недостаток: он не очень хорошо переносит нагрузки на растяжение и изгиб.

Поэтому при строительстве зданий и сооружений средней тяжести и на неблагополучных грунтах практикуется армирование столбчатого фундамента с ростверком.

Технология армирования столбов

Арматурный каркас бетонного столба состоит из нескольких вертикальных прутков. Диаметр арматуры составляет 10-12 мм. Для армирования столбчатых фундаментов применяется только арматура класса А-III (ребристая).

Горизонтальная составляющая каркаса формируется из более тонкой гладкой монтажной арматуры диаметром 6 мм. Требования к горизонтальным элементам невысоки: в их задачу входит лишь соединение вертикальных стержней в единую конструкцию.

Длина вертикальных элементов рассчитывается таким образом, чтобы их верхние торцы выступали над поверхностью бетонной заливки на 10-20 см. Свободные концы используются в дальнейшем для привязки ростверка к столбам.

Схема армирования столбчатого фундамента:

• рассчитывается необходимое количество арматуры;
• отрезаются стержни необходимой длины;
• вяжется каркас;
• полученная конструкция опускается внутрь опалубки (на этом этапе надо следить, чтобы между досками опалубки и арматурой сохранялся зазор до 50 мм);
• осуществляется заливка бетона.

В процессе заполнения опалубки бетонной смесью каркас необходимо периодически встряхивать. Арматура должна быть полностью очищена от грязи, в противном случае прилипание бетона к металлу будет затруднено.

Вязка арматуры

Столбчатые фундаменты обычно имеют небольшие размеры, так что для вязки арматуры будет достаточно автоматического или обычного крюка.

Схема вязки несложна:

• отрезается кусок проволоки длиной 300 мм и складывается вдвое;
• по диагонали крестовины арматуры заносится полученная петля и выносится к ее концам;
• крюк продевается в проволочную петлю;
• затем инструмент прокручивается, цепляя при этом концы проволоки.

Таким образом создается соединение (связывание) арматуры в местах ее пересечения.

Расчеты

В индивидуальном строительстве расчет армирования столбчатого фундамента сводится к определению количества арматуры. Для изготовления арматурного каркаса под столб диаметром 200 мм и глубиной заложения 2 метра достаточно четырех вертикальных прутков диаметром 12 мм.

Расстояние между ними составляет 200 мм. Прутки перевязываются горизонтальными элементами в четырех местах (с шагом 500 мм).

• всего ребристой арматуры на один столб понадобится (2 + 0,2) х 4 = 8,8 метра. В данном количестве учтен припуск 0,2 м на привязку ростверка;
• количество гладкой арматуры диаметром 6 мм составит 0,2 х 4 х 4 = 3,2 метра;
• для вязки каркаса необходимо заготовить проволоки 0,3 х 4 х 4 = 4,8 метра.

Полученные результаты надо умножить на количество столбиков.

Таким же способом рассчитывается количество арматуры для армирования монолитных столбчатых фундаментов любых геометрических размеров.

Хотите сделать себе теплые водяные полы под плитку своими руками?

Армирование подошвы столбчатого фундамента

Подошвы столбов усиливаются при помощи специальных сеток, которые называются арматурными.

Расчет армирования подошвы столбчатых фундаментов проектировщики выполняют по схеме консоли, которая воспринимает на себя отпор грунта. Однако в частном строительстве таких сложных математических выкладок никто не делает.

Анализ производимых расчетов показал, что при относительно небольших нагрузках для усиления подошвы достаточно арматурной сетки с диаметром элементов 5-6 мм.

Однако в строительных нормах не допускается применять армирующий каркас с диаметром элементов менее 12 мм. Поэтому специалисты рекомендуют усиливать подошву столбчатого фундамента под легкую постройку сеткой из арматуры диаметром 12 мм и ячейкой 200 х 200 мм.

Кстати, армирование столбчатого фундамента сеткой практикуется при изготовлении столбов из кирпича. В таких случаях через каждые четыре – пять рядов кирпичной кладки прокладывается арматурная сварная сетка.

Армирование ростверка столбчатого фундамента

Для армирования плитной части столбчатого фундамента (плитного ростверка) в ее тело укладывают в два слоя арматурной сетки. Они должны быть изолированы друг от друга защитным слоем бетона. Расстояние между прутьями арматуры составляют 200 мм.

Для придания каркасу пространственности горизонтальные сетки соединяются между собой вертикальными отрезками. Их длина должна быть минимальной – в противном случае арматурный каркас потеряет устойчивость, а его запас прочности снизится.

Армирование ленточного ростверка не отличается от плитного. Только условия монтажа арматурного каркаса разные: при устройстве ленты действия арматурщика ограничивают размеры опалубки. Но в обоих случаях арматурный каркас вяжется непосредственно в опалубке.

При армировании столбчатых фундаментов своими руками обычно используют арматуру следующих диаметров:

• продольные элементы – 10-12 мм;
• поперечные – 6-8 мм.

Арматурный каркас полностью заливается бетонной смесью, но расстояние от его верхнего пояса до поверхности ростверка не должно превышать 30-50 мм.

Видео о нюансах армирования фундамента.

Источник

Армирование столбчатого фундамента

Сегодня использование приемов армирования строительных конструкций из бетона и камня превратилось в классический технологический прием перераспределения и выравнивания части нагрузок от цементного камня к более пластичным и упругим металлическим или композитным закладным элементам. Сваи для столбчатых фундаментов промышленного применения давно изготавливаются из напряженного бетона и с закладкой арматуры. Для «частника» такие способы усиления столбов фундамента пока недоступны, так как требуют серьезных инженерных знаний и ресурсов. Поэтому на практике применяется простой вариант армирования столбчатого фундамента «add a resource» –дополнительного усиления бетонной основы закладкой стальных каркасов.

Что дает армирование столбчатого фундамента

Несмотря на внешнюю прочность и твердость, бетон в столбчатом фундаменте под нагрузкой ведет себя, как колкая и твердая субстанция, например, лед или стекло. Обладая солидным запасом прочности, бетонная столбчатая опора может разрушиться задолго до наступления предельного состояния только из-за неоптимального распределения нагрузок внутри отливки.

Арматура для столбчатого фундамента позволят решить несколько важных задач обеспечения прочности:

• Большая часть критически важных напряжений на поверхности столбчатой опоры переносится в более глубокие внутренние слои бетона и преимущественно воспринимается не камнем, а стальной арматурой;
• Армирующему каркасу удается эффективно соединить между собой два основных элемента столбчатого фундамента –железобетонный ростверк и бетонные столбчатые опоры;
• Благодаря арматуре ресурс железобетонных элементов фундамента вырос в разы по сравнению с обычной неармированной конструкцией.

Как выполняется армирование столбчатого фундамента

Любые задачи построения оптимального каркаса из арматуры для любого типа фундамента слишком сложны, чтобы точные данные и рекомендуемые размеры стальных прутков, форму и глубину закладки в бетоне можно было получить из нескольких простых формул строительной механики. Расчет армирования столбчатого фундамента давно выполняется программным способом, с получением мощности и способа армирования, и даже построением эпюр напряжений по арматуре и бетонной основе столбчатого фундамента.

Для упрощенной оценки и повышения эффективности использования арматуры можно использовать следующие рекомендации:

1. Количество армирующего прутка в бетонном элементе определяют из зависимости — суммарного сечения арматуры в бетоне должно быть 0,2-0,25% от сечения балки или столбчатой опоры;
2. Оптимальное соотношение диаметра армирующего прутка к поперечному размеру балки составляет 1/20-1/25;
3. Закладные элементы арматуры укладываются в бетоне на расстоянии 2,5-3,5 см от поверхности балки;
4. Армирование столбчатых опор фундамента выполняется в виде пространственного каркаса, отдельные пруты перевязываются мягкой проволокой для фиксации их расположения в опалубке до заливки формы бетоном.

Схема закладки арматуры в столбчатом фундаменте

Для армирования столбов используется вязаный каркас из горячекатаного прутка класса А-III с накатанными на поверхности ребрами сцепления с бетоном. Диаметр прутка выбирается в зависимости от диаметра столбчатых обор, оптимальное значение 8-10 мм. В столбчатом опорном элементе квадратного сечения обычно устанавливают четыре нитки арматуры по 10 мм, для круглого сечения оптимальным будет 6 прутков по 8 мм.

Опорная плита под столб усиливается сварной сеткой из 6-8 мм арматуры, при толщине закраин бетонной подошвы более 15 см армирование выполняется в два слоя.

Для отдельных видов столбов, например, с переменным, ступенчатым сечением, армирование может выполняться в виде двух или больше отдельных каркасов, вложенных коаксиально друг в друга и связанных между собой мягкой проволокой.

Для грибовидных столбчатых элементов допускается двойное армирование. Первый слой армирующих элементов выгибается из отдельных L- образных фрагментов, вертикальная часть арматуры равна высоте столба фундамента, выгнутая горизонтальная часть обрезается по диаметру опалубки. После закладки в пробуренную скважину отдельные элементы разворачиваются так, чтобы горизонтальные участки арматуры расходились радиально от центра к периферии подошвы столбчатой опоры. Далее в скважину устанавливается стандартный арматурный каркас, и весь объем заливается бетоном. Таким образом, получается очень прочный и стойкий к выдавливанию опорный элемент столбчатого фундамента.

Армирование железобетонного ростверка выполняется по схожей схеме. В придонной, срединной и в верхней части будущей бетонной балки укладывается по два-три металлических прута, диаметром 10 мм. На углах концы арматурных прутьев загибаются по ходу балки так, чтобы загнутая часть составляла не менее 20-22 см. Загибы соединяются с примыкающим куском арматурного прута с помощью сварки или проволочных петель.

Аналогичным способом выполняется сращивание арматурного каркаса столбчатых опор и горизонтальных ниток арматуры в ростверке. Бетон опоры не должен подниматься выше ¼ высоты ростверка. Каждую нитку выгибают под прямым углом и сваривают с горизонтальными прутьями каркаса ростверка. Любые другие способы соединения приводят к потере жесткости и эффективности армирования.

Как используется стеклопластиковая арматура в фундаментах

На сегодня о композитных видах арматуры существует огромное количество противоречивой информации. Во–первых, стеклопластиковая арматура гораздо удобнее и легче в работе, чем тяжелые стальные прутки. Во-вторых, модуль упругости у композитной арматуры выше, чем у стали, она более жесткая и менее пластичная. Существующие таблицы перевода утверждают, что прочность стеклопластика в 6 мм эквивалентна стали диаметром 8 мм. В теории армирование стеклопластиком должно обойтись не дороже стального варианта.

Кроме того, стеклопластиковая арматура не способна противостоять срезающим усилиям, а значит, для соединения композитных ниток в углах ростверка потребуется устанавливать переходные соединения.

Необходимо отметить, что стеклопластиковая арматура хорошо подойдет для армирования буронабивных свай и опор столбчатого фундамента. Материал арматуры не подвержен коррозии, не создает мостиков холода и способен воспринимать знакопеременные вертикальные нагрузки. Изгибающие и срезающие усилия для него запрещены. Это значит, что стеклопластиком можно армировать ростверк и опоры столбчатого фундамента при условии использования фирменных методов сращивания арматурных прутков под прямым углом с помощью специального приспособления. Если попытаться соединить стеклопластиковые нитки по аналогии с металлическими прутками, эффективность армирования снизится до 10-15% от проектной величины.

Заключение

Использование стальной или стеклопластиковой арматуры дает немалый прирост прочности, но только на оригинальных материалах. Попытки использовать композитную или стальную проволоку, не предназначенную для целей армирования, как правило, дают обратный эффект и приводят к разрушению бетонного тела фундамента.

Источник

Армирование столбчатого фундамента: зачем нужны работы, как они выполняются?

Прочность, а также надежность фундамента напрямую зависит от его корректного армирования. В этой публикации освящены вопросы относительно последовательности выполнения работ при армировании, основных требований, предъявляемых к арматуре, распространенных ошибок, которые можно сделать при выполнении работ.

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.

Если брать в расчет нагрузки на сжатие – в таких случаях армирование столбчатого фундамента специалисты не выполняют, для того, чтобы устранить неблагоприятное воздействие, вызванное пучением грунта, будет достаточно просто обернуть столб тремя слоями рубероида. Некоторые специалисты в данном случае также рекомендуют использовать полиэтилен. Сдвиговая нагрузка – явление редко, но именно для того, чтобы избежать данного явления, осуществляют армирование.

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.

Зачем нужно делать армирование?

Заниматься армированием столбчатого фундамента необходимо для того, чтоб укрепить материал. Несмотря на что, что бетон является довольно прочным и надежным, под нагрузкой он ведет себя как твердая, но при этом колкая субстанция (к примеру – стекло). Даже притом, что материал обладает хорошим запасом прочности, если нагрузки распределены некорректно – опора из бетона может разрушиться.

Благодаря арматуре можно сразу решить несколько вопросов относительно обеспечения оптимальной прочности:

1. Практически все значимые напряжения переносятся в более глубокие слои бетона, за счет чего они, в основном, воспринимаются стальной арматурой, а не камнем.
2. Благодаря каркасу можно соединить два главных элемента фундамента – опоры и ростверк.
3. Ресурсы фундамента благодаря арматуре в несколько раз возрастают, обеспечивая ей надежность и прочность.

Важно: часто благодаря использованию арматуры можно избежать последствий разрушения бетона. Конструкция не разрушится скачкообразно.

Какие требования предъявляются к арматуре?

Для выполнения работ прутки, как правило, используются марок А I и А III (А 400 С). При желании можно использовать композитную арматуру, она появилась на рынке относительно недавно, но уже хорошо себя зарекомендовала и имеет отличные характеристики.

Вообще, в данном случае лучше воспользоваться помощью опытного специалиста, он подскажет, какую именно арматуру стоит подобрать исходя из веса планируемой постройки. Стоит сразу отметить: экономить в данном случае нельзя, поскольку именно от фундамента зависит, насколько долго простоит здание.

Как осуществляется армирование ростверка и столбов?

1. Столбчатого фундамента армирование выполняется при помощи прутьев. Их связывают, либо сваривают с использованием проволоки в каркасы.
2. На дно необходимо насыпать слой песка. Сверху кладется щебень вперемешку с песком в таком же количестве. Далее, для того, чтобы металл был надежно защищен от влаги, укладывается приблизительно 100 мм бетона.
3. Заранее подготовленные каркасы опускаются в скважины под столбы.
4. В сечении размеры каркасы должны быть не менее диаметра самой скважины. Такой слой бетона специалисты именуют защитный, поскольку благодаря щелочной реакции он оберегает металл от коррозионных повреждений.
5. Во время изготовления каркаса выпуски арматуры нужно загнуть горизонтально, на длину порядка 30-40 см. Если же работу выполняет опытный и компетентный специалист, который знает, как правильно осуществлять сварку (не перекаливая арматуру), в таком случае загибы не потребуются.

Середину армировать нет необходимости, поскольку на нее нагрузки практически не приходятся. Данная схема для армирования столбчатого фундамента применяется уже в течение долгих лет опытными специалистами, поэтому и считается корректной и надежной.

Что касается схемы расположения прутьев арматуры, в таких случаях необходимо обращать внимание непосредственно на части фундамента:

1. Если используется свайный столб из железобетона, либо буронабивной свай – в таком случае учитывается нагрузка, исходящая от смещения массивов грунта в горизонтальном положении.
2. Если ростверк является монолитным и горизонтальным – нагрузка изгибающая, поскольку балка располагается на опорах с концов, в то время, как под средней частью опора практически отсутствует.

Как должна быть расположена арматура в углах ростверка?

Арматура столбчатых фундаментов должна выполняться по четко указанной схеме. Что касается углов – загибание прутов должно быть не менее 0,4 мм.

Далеко не всегда можно осуществлять сварку – существуют такие марки стали, которые обычными электродами не варятся, поскольку существует риск перегрева прутьев, ослабление швов и т.д.

Как армируется подошва столбчатого фундамента?

При выборе армирующего материала в любом случае необходимо учитывать, с какой целью будет использоваться бетон. Например, для того, чтобы усилить подошву столба используют особые сетки.

Для того, чтобы выполнить расчет армирования, важно учесть схему консоли, на которую будет приходиться отпор грунта. Но, если строительство осуществляется не специалистом, а в частном порядке, в таком случае подобных сложных расчетов не делают.

Были произведены расчеты, благодаря которым удалось установить, что, если нагрузка планируется небольшая – в таком случае будет достаточно арматурной сетки, которая имеет диаметр порядка 5-6 мм. Тем не менее, в строительных нормативах недопустимо использовать каркас, который будет иметь диаметр менее 12 мм. Поэтому, если нужно выполнить все работы согласно нормам, в таком случае специалисты рекомендуют под постройку с небольшим весом арматурную сетку с диаметром 12 мм, а также ячейкой 200 х 200 мм.

Как выполняется армирование ростверка?

Перед выполнением работ фундамента чертежи должны быть внимательно изучены – вне зависимости от того, кто будет заниматься строительством: специалист или новичок.

Что касается усиления плитной части фундамента – в нее необходимо укладывать арматурную сетку в два слоя. При этом стоит учитывать тот факт, что они обязательно должны быть друг от друга изолированы слоем бетона, который в данном случае будет выполнять защитную функцию. Между прутками должно быть расстояние примерно 200 мм.

Чтобы каркас был пространственным, горизонтальные сетки нужно соединить между собой – используя вертикальные отрезки. Длину подбирать самую маленькую – иначе существует вероятность, что каркас утратит устойчивость, при этом его прочность может значительно снизиться.

Ленточный ростверк армируется так же, как и плитный. Но здесь нужно учитывать, что условия установки будут отличаться – если нужно монтировать ленту, то движения специалиста будут ограничены размерами опалубки. Но в любом случае – оба раза связывание каркаса нужно осуществлять в опалубке.

Самые распространенные ошибки, которые допускать при выполнении работ нельзя:

• установка каркаса на грунт;
• отсутствие центрирования каркаса при монтаже в скважину;
• создание соединений на углах стен при сварке стержней;
• нагревание мест сгиба прутьев во время сварки.

Если вы не уверены в том, что все работы сможете корректно выполнить самостоятельно – лучше воспользоваться помощью специалистов, поскольку армирование столбчатого фундамента является важной задачей, которую нужно выполнить идеально.

Источник