Армирование подошвы фундамента сеткой

Армирование ленточного фундамента — основные принципы

Вариантов армирования ленточного фундамента много, и начинающему разбираться в этом вопросе легко запутаться в этом разнообразии. В этой статье мы разберем принципы армирования ленточных фундаментов при различных условиях – от простого к сложному.

1) Самый простой и, можно сказать, идеальный случай – это заглубленный на глубину промерзания грунта, незначительно и равномерно нагруженный ленточный фундамент (чаще всего, один этаж) и хорошие грунтовые условия (грунты со значительной несущей способностью и без неблагоприятных факторов вроде склонности к пучению, просадочности, наличия карстов, присутствие сейсмики и т.п.). В таких случаях по результатам расчета получается фундамент с неширокой подошвой, а часто и ширины стены фундамента достаточно.

Армирование такого фундамента конструктивно. Оно выполняет страховочную функцию – если в ходе эксплуатации дома возникнут непредвиденные негативные факторы (подтопление при прорыве водопровода с замачиванием части грунта под домом и т.п.), то армированный фундамент легче выдержит деформации грунта и вероятно предотвратит возникновение трещин в доме. Такое армирование представляет собой сетку в самой нижней зоне фундамента. Рабочей арматурой в этой сетке служат продольные (длинные) стержни, обычно это диаметр от 8 до 12 мм, арматура может быть и периодического профиля (А-III, А400С), и гладкая (A-I, А240С). Поперечные коротыши служат для связи рабочей арматуры в единую сетку, в основном используют либо арматуру того же диаметра, что и рабочая, либо гладкую шестерку-восьмерку с шагом 300-400 мм. Взаимное положение арматуры в данном случае не существенно. Защитный слой бетона до поверхности нижней арматуры фундамента – 35 мм (при наличии подготовки из тощего бетона толщиной 100 мм) или 70 мм (без подготовки) – для любых фундаментов.

Также возможна в таком фундаменте установка вертикальных противоусадочных сеток в стенках – здесь применяется сварная или вязаная арматура или арматурная проволока малых диаметров с шагом стержней не более 200 мм. На противоусадочных сетках хотелось бы сделать особый акцент. Дело в том, что когда бетон набирает прочность, его поверхность имеет свойство растрескиваться – особенно без должного ухода (постоянное увлажнение, поддержание температурного режима и прочие мероприятия). А вертикальная стенка фундамента будет все время находиться под землей, причем под самой ее поверхностью. Даже если уровень грунтовых вод достаточно глубокий или подземные воды отсутствуют, всегда есть вероятность возникновения верховодки (линзы воды) под поверхностью грунта – либо это будет дождливый сезон, либо прорыв коммуникаций, но рано или поздно вода начнет свое разрушающее воздействие на фундамент. Первое, что применяют в строительстве, чтобы уберечь конструкцию от этого, – это гидроизоляция вертикальных поверхностей фундамента, соприкасающихся с грунтом. Видов гидроизоляций сейчас много, но опыт эксплуатации зданий показывает, что часто эта защита дает сбой – то ли материалы со временем разрушаются, то ли изначально выполнена была некачественно, но вода находит свои микропоры и начинает активно увлажнять фундамент, а затем и стены дома. И вот в таких случаях, когда вода уже прорвалась сквозь слой гидроизоляции, тем легче ей будет найти дальнейший путь, чем больше будет в фундаменте микротрещин. А наличие этих самых трещин, как мы уже говорили, зависит от того, было ли сделано противоусадочное армирование стен фундамента. То есть еще на стадии проектирования нужно все взвесить и выбрать степень надежности и долговечности конструкции, которую мы готовы обеспечить.

Вывод: первый тип фундамента армируется конструктивно либо не армируется вообще – по выбору того, кто оплачивает строительство и выбирает степень надежности строящегося дома.

2) Если нагрузка на фундамент побольше, или грунты послабее, но грунтовые условия по прежнему без неблагоприятных явлений, то по расчету может получиться фундамент с более широкой подошвой – когда размеры свесов подошвы фундамента превышают толщину подошвы более, чем в 1-1,5 раза. В таком случае фундамент также армируется сеткой внизу, продольная арматура используется такая же, как и в первом случае, а вот поперечная арматура берется уже по расчету. Дело в том, что снизу на подошву фундамента давит отпор грунта. И при больших свесах подошвы это давление способно разрушить подошву (как показано на рисунке), поэтому при расчете фундамента выполняется в том числе и расчет армирования подошвы фундамента.

Поперечная арматура устанавливается с шагом 200 мм (реже не желательно), а ее диаметр определяется расчетом. Положение поперечной арматуры в данном случае – под продольной (чем больше высота рабочей зоны бетона, тем лучше). Конструктивное армирование стенок противоусадочной арматурой – как и в первом случае.

3) Когда на сцену выходят неблагоприятные грунтовые условия (склонность к пучению, просадочность, наличие карстов и т.п.), т.е. любые условия, при которых возможны неравномерные просадки грунта под частью фундамента, а значит есть большой и плохо прогнозируемый риск возникновения трещин, мы должны предусмотреть максимум мероприятий, чтобы избежать разрушения конструкции.

При армировании ленточного фундамента главным мероприятием служит установка продольной арматуры – чем ее больше, тем больше вероятность, что она сработает при неравномерных осадках и помешает возникнуть трещинам. К сожалению, практически невозможно просчитать усилия в просевшем фундаменте, т.к. вариантов просадки грунта под домом – множество. И здесь уже идет в ход опыт проектировщика, а также готовность заказчика «похоронить» определенное количество металла в фундаменте для перестраховки. Обычно для армирования таких фундаментов применяют арматуру диаметром от 12 до 16 мм с шагом 200 мм. Уложить ее можно в трех местах: в нижней зоне подошвы, в верхней зоне подошвы и в верхней зоне стенки фундамента (имитация обвязочного пояса). Вся эта арматура работает, и выбор за проектировщиком – всю ли использовать, или ограничиться только одной-двумя зонами. Чем хуже грунтовые условия, тем важнее заармировать фундамент по максимуму. Если, например, грунты обладают незначительными просадочными свойствами, и фундамент рассчитан на напряжение под подошвой меньшее, чем начальное просадочное давление, то можно обойтись только усилением нижней сетки. Если же начальное просадочное давление не выдерживает критики (меньше 1,5 кг/см 2 ), есть риск замачивания грунтов или другие неблагоприятные факторы (например, котлован был вырыт заранее и грунт замок, что недопустимо), то нужно отнестись к предупреждающим мероприятиям серьезно и выполнить армирование фундамента по максимуму. Также следует поступить в случае неодинаковых нагрузок на фундамент при отсутствии деформационных швов.

Какой должна быть поперечная арматура в таком фундаменте? Нижняя поперечная – такой, как описывалось в пунктах 1 и 2 – если лента не широкая, то конструктивной; если широкая – то по расчету. Верхняя поперечная (если нет подвала или разницы в отметках грунта снаружи и внутри дома) – это конструктивная связующая арматура, можно использовать гладкую шестерку-восьмерку-десятку – что есть в наличии.

В верхней части стены арматуру можно поставить в виде балочки, как на рисунке, или в один слой – все зависит от того, насколько надежно нужно заармировать фундамент. Хомуты здесь играют лишь связующую роль и могут быть установлены из любой тонкой гладкой арматуры с шагом 300-400 мм – лишь бы продольная арматура лежала в нужном положении. Если же армируете в один ряд, то такую арматуру можно соединить гнутыми шпильками (коротышами из гладкой арматуры с крюками на краях, огибающими крайние продольные стержни).

4) Последний, несколько особенный вариант, — это фундамент под наружную стену в доме с подвалом. Его особенность в том, что нужно строго соблюдать принципы армирования, учитывая результаты расчета подошвы и стены фундамента. Пример расчета таких фундаментов можно посмотреть в статье «Расчет фундамента под наружную стену подвала»

. Отметим, что есть несколько типов фундаментов, и армирование стен подвалов у них будет разным.

Первый тип – это довольно протяженная стена без перпендикулярных стен, мешающих сдвигу подошвы фундамента под давлением грунта. Такой тип бывает двух вариантов:

— когда стена вверху зафиксирована от сдвига (например, на нее опирается перекрытие);

— когда стена вверху не зафиксирована от сдвига.

В таком фундаменте и стене вся продольная арматура (показана на рисунке синими кружочками) – конструктивная и служит лишь для связи рабочей арматуры в сетку. Обычно применяют гладкую или периодическую восьмерку-десятку, в зависимости от наличия.

Поперечная арматура в подошве – рабочая, как нижняя, так и верхняя (показана на рисунке розовым). Она может получиться разных диаметров, в любом случае ее берут из результатов расчета. Чем больше ширина подошвы фундамента, тем больше диаметр рабочей арматуры.

Вертикальная арматура в стене – разная, и зависит от того, зафиксирована ли стена вверху от сдвига – обратите на это внимание, это важно. Если стена зафиксирована, то у наружной грани стены, примыкающей к грунту, располагается конструктивная арматура (на рисунке синим); а у внутренней грани, со стороны подвала – вертикальная рабочая арматура (показана розовым, диаметр – по расчету). Если же стена не зафиксирована, то рабочая и конструктивная арматура меняются местами (это видно на рисунке: розовая – рабочая, синяя – конструктивная).

Второй тип – это фундамент, сдвигу подошвы которого препятствуют перпендикулярные стены (например, при высоте стены 3 м расстояние между перпендикулярными стенами – 3-4 м). В таком случае арматура в подошве остается такой же, как и для первого типа, а вот рабочей арматурой в стене становится горизонтальная арматура, расположенная со стороны подвала (показана на рисунке розовыми кружочками). Также рабочей арматурой будет вертикальная арматура в стенке: наружная для зафиксированной от сдвига вверху стены и внутренняя для не зафиксированной (на рисунке – розовым); но диаметр этой арматуры скорее всего будет меньшим, чем диаметр продольной рабочей. Вся конструктивная арматура на рисунке показана синим.

Если при армировании фундамента в доме с подвалом возникает дополнительная проблема в виде сложных инженерно-геологических условий, то продольную арматуру в подошве следует устанавливать согласно рекомендациям в пункте 3 данной статьи.

Конечно, во всем многообразии армирования сложно разобраться, но когда вы начнете делать расчет, все сразу встанет на свои места. Ведь армирование диктуют усилия в подошве и стенах, и эти усилия нам как раз и покажет расчет. Еще можно представить себе, как изогнется конструкция под действием нагрузок: в растянутой зоне точно нужно устанавливать рабочую арматуру – советую всегда пользоваться таким визуальным методом для самопроверки.

Источник

Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте

Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно. Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой. Процесс закладки металла называется армированием ленточного фундамента. Своими руками его сделать несложно, расчет элементарный, схемы известны.

Количество, расположение, диаметры и сорт арматуры — все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент — требуется проект. С другой стороны, если вы строите небольшое здание, можно попробовать на основании общих рекомендаций все сделать своими руками, в том числе и спроектировать схему армирования.

Схема армирования

Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.

Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см

На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.

Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так

Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.

Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты

Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.

Какая арматура нужна

Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.

В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.

Классы арматуры и ее диаметры

Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.

Определение толщины арматуры

Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см 2 .

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см 2 . Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см 2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см 2 ) нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см 2 , а это больше чем 2,8 см 2 , которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.

Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см 2 . Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см 2 , чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.

Шаг установки

Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.

Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).

Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.

Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались. Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.

Армирование углов

В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.

Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол

Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.

По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.

Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.

Армирование подошвы ленточного фундамента

На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.

Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.

Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются при помощи коротких отрезков прутка.

Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов

Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.

Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.

Сколько нужно прутка

Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20% — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.

Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка

Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.

По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.

Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки опалубки. Есть два варианта:

Весь каркас собирают прямо в котловане или траншее. Если лента узкая и высокая, работать так неудобно.

По одной из технологий арматуру вяжут прямо в опалубке

Вблизи от котлована готовят отрезки каркаса. Их переносят по частям и устанавливают на предназначенное им место, связывая в единое целое. Так работать удобнее, за исключением того, что связанные конструкции из арматуры переносить очень неудобно и тяжело.

Оба вариант неидеальны и каждый решает, как ему будет легче. При работе непосредственно в траншее, нужно знать порядок действий:

• Первыми укладывают продольные прутки нижнего армопояса. Их нужно приподнять на 5 см от края бетона. Лучше использовать для этого специальные ножки, но у застройщиков популярны куски кирпичей. От стенок опалубки арматура также отстоит на 5 см.
• Используя поперечные куски конструкционной арматуры или сформованные контура, их фиксируют на необходимом расстоянии при помощи вязальной проволоки и крючка или вязального пистолета.
• Далее есть два варианта:
  • Если использовались сформованные в виде прямоугольников контура, сразу к ним вверху привязывают верхний пояс.
  • Если при монтаже используют нарезанные куски для поперечных перемычек и вертикальных стоек, то следующий шаг — подвязывание вертикальных стоек. После того как все они привязаны, привязывают второй пояс продольной арматуры.

Есть еще одна технология армирования ленточного фундамента. Каркас получается жесткий, но идет большой расход прутка на вертикальные стойки: их забивают в грунт.

Вторая технология армирования ленточного фундамента — сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными

• Сначала вбивают вертикальные стойки в углах ленты и местах соединения горизонтальных прутков. Стойки должны иметь большой диаметр 16-20 мм. Их выставляют на расстоянии не менее 5 см от края опалубки, выверяя горизонтальность и вертикальность, забивают в грунт на 2 метра.
• Затем забивают вертикальные прутки расчетного диаметра. Шаг установки мы определили: 300 мм, в углах и в местах примыкания простенков в два раза меньше — 150 мм.
• К стойкам привязывают продольные нитки нижнего пояса армирования.
• В местах пересечения стоек и продольных арматурин привязываются горизонтальные перемычки.
• Подвязывается верхний пояс армирования, который располагается на 5-7 см ниже верхней поверхности бетона.
• Привязываются горизонтальные перемычки.

Удобнее и быстрее всего делать армирующий пояс с использованием сформованных заранее контуров. Прут сгибают, формируя прямоугольник с заданными параметрами. Вся проблема в том, что их необходимо делать одинаковыми, с минимальными отклонениями. И требуется их большое количество. Но потом работа в траншее движется быстрее.

Армирующий пояс можно вязать отдельно, а потом установить в опалубку и связать в единое целое уже на месте

Как видите, армирование ленточного фундамента — длительный и не самый простой процесс. Но справиться можно даже одному, без помощников. Потребуется, правда, много времени. Вдвоем или втроем работать сподручнее: и прутки переносить, и выставлять их.

Источник