Как правильно армировать подушку фундамента

Подушка под фундамент (ФБС): как сделать правильно (залить) своими руками, виды, размеры, устройство

Подушка под фундамент – это специальный слой между основанием и поверхностью грунта, который может быть выполнен из песка, щебня, сборного или монолитного бетона. Сыпучие материалы кладутся слоем в вырытую предварительно траншею и тщательно утрамбовываются, бетон – заливается в соответствии со всеми правилами, блоки – аккуратно укладываются и скрепляются.

Именно от правильности выполнения конструкции основания во многом зависят надежность, прочность, долговечность здания. Подушка для фундамента – один из самых важных элементов, благодаря которому удается создать ровную и стабильную площадку с целью уменьшения осадки сооружения, компенсации особенностей грунта.

• Поверхность, на котором планируется возводить основание и все сооружение, выравнивается, благодаря чему нагрузка от строения равномерно распределяется на грунт.
• Удается устранить возможность контакта фундамента с почвой, прокладывая между ним и землей слой песка, гравия или бетона.
• Песчаные фундаментные подушки защищают железобетонные основания от воздействия влажной почвы.

Зачем нужна подложка под основу

Устройство подушки под фундамент является одним из обязательных этапов возведения дома, согласно установленным правилам и нормам. Если все сделано правильно, конструкция прослужит немало лет.

В противном случае (при отказе от подушки вообще или неверной реализации задачи) в скором времени здание может начать приходить в негодность: появляются перекосы в оконных/дверных проемах, стены покрываются трещинами, внутри гуляют сквозняки.

Правильно спроектированная и выполненная фундаментная подушка, размеры которой тщательно просчитаны и соответствуют будущему зданию, исключит проседание грунта, уменьшит нагрузку на почву от стен дома, поднимет нижнюю часть конструкции выше уровня грунтовых вод. Основание таким образом оказывается защищенным от воздействия почвенных вод, не размывается, давление на фундамент получается равномерным.

Задумываясь о том, для чего нужна подушка под фундамент, стоит брать во внимание и случаи, когда на участке находится слой/участок грунта, непригодного для строительства. Тогда почву удаляют, а в траншею засыпают песок, гравий, заливают или укладывают железобетон.

Устройство подушки своими руками

Для выравнивания дна котлована/траншеи засыпают песок или гравий слоем в 10 сантиметров. Бетонирование актуально там, где есть необходимость расширения основы либо армирования пояса под укладку ФСБ блоков. Самостоятельно выполнить все работы несложно, нужно лишь помнить о некоторых нюансах.

• Насыпь песчаной подложки должна быть ниже фундамента, ширина – превосходить в 2 раза аналогичный параметр основания. Для выравнивания подсыпка щебеночная выполняется слоем 30 сантиметров таким образом: треть песка и 2/3 гравия.
• После выравнивания дна ямы делают подушку – сначала укладывают слой песка, проливают водой, тщательно и долго трамбуют. Так же кладут гравий.
• Если выполняется бетонная подушка под фундамент, работы проводятся так: на ровную площадку засыпают щебень слоем до 10 сантиметров, трамбуют. Потом сооружают опалубку по нужным параметрам конструкции, усиляют армированием (горизонтальным и вертикальным, которое связывает фундамент со стенами), заливают бетонный раствор.
• Для щебневой подушки дно котлована или траншеи засыпают таким образом, чтобы готовое основание доходило до уровня в проекте.

Толщина подушки в таком случае должна быть больше на 30 сантиметров, чем основание, и шире тоже на 30 сантиметров (с обеих сторон по 15 сантиметров).

Толщина промежуточного слоя

Толщина подушки из сыпучих материалов должна составлять минимум 30 сантиметров: обычно 10 сантиметров занимает песок и остальной объем выполняют из щебня. Бетонная подушка также заливается толщиной минимум 30 сантиметров, чтобы была шире самого фундамента.

Чтобы избежать необходимости заливки широкой подушки и такого же фундамента (что повлечет немалые затраты), обустраивают расширение в заглубленной части.

Как правило, углы наклона боковых стен равны 30-45 градусам, в зависимости от типа самого фундамента (бетонный или кирпичный). Трапециевидная форма конструкции дает возможность исключить опасные скалывающие или растягивающие напряжения на боковых гранях. Нижняя расширенная часть не позволяет фундаменту выдвигаться из почвы, нейтрализует воздействие касательных сил пучения при морозах.

Виды подушек

В зависимости от того, выполняется ли подушка под плитный фундамент (ФБС), под бетон, выбирают оптимальный материал для слоя и его основные характеристики (толщина, высота, упрочнение и т.д.). До того, как обустраивать подушку, необходимо тщательно изучить грунт на объекте, выполнить все расчеты. Традиционно под фундамент подушка выполняется из песка, щебня, сборного/монолитного бетона.

Песчаная

• Здание предполагается строить одноэтажным, из-за чего возможность уменьшить растраты становится вполне оправданной.
• Дом строят из облегченного материала.
• Уровень пролегания грунтовых вод находится глубоко (при условии, что почвенные воды залегают близко, обязателен дренаж).

Выполняя расчет подушки фундамента, нужно учитывать, что для данного типа работ годится исключительно песок крупной фракции. Мелкий песок использовать нельзя.

• Поверхность подушки нужно делать максимально ровной, проверяя соответствующими инструментами.
• Слой песка в обязательном порядке тщательно и долго трамбуется.
• Оптимальная толщина подушки из песка – 20-40 сантиметров.

Из щебня

Щебень используется обычно там, где предполагаются немалые нагрузки на фундамент. Щебень выбирают разных фракций, каменные породы тоже могут быть какими угодно. Но наиболее прочной опорой будет щебень из гранита средней фракции.

• Сначала поверхность траншеи, рва просыпают небольшим слоем (5-10 сантиметров) песка, чтобы обеспечит более плотное прилегание к грунту щебня.
• Песок тщательно выравнивается, хорошо трамбуется.
• Засыпается щебень нужной фракции слоем, толщина которого составляет до 20 сантиметров.
• Засыпка щебнем тщательно трамбуется при помощи соответствующего инструмента.

Бетонная

Бетонная подушка под дом может быть сборной или монолитной. Сборную делают из специальных трапециевидных блоков, произведенных в заводских условиях. Это максимально надежная опора для каменных домов большой массы. Правда, стоимость такого варианта достаточно большая.

• Сначала тщательно выравнивают почву.
• Засыпают песок слоем до 50 сантиметров (точная цифра зависит от особенностей строительного участка и почвы).
• Устанавливаются фундаментные блоки подушки.

Выполненная таким образом железобетонная подушка получается очень прочной, долговечной, способной выдерживать серьезные нагрузки. В Москве приобрести блоки не составит труда, как и в регионах. Производители предлагают изделия разной стоимости, параметров, с доставкой на объект или без.

• Подготовка поверхности почвы – выравнивание, удаление всего, что мешает.
• Засыпка щебня слоем высотой максимум 10 сантиметров.
• Трамбовка щебня при помощи виброплиты.
• Установка деревянной опалубки по всему периметру фундамента. Высота конструкции равна толщине слоя бетона, верхний уровень совпадает с нулевой отметкой основания.
• Прокладка горизонтального и вертикального каркаса армирования для упрочнения конструкции.
• Заливка бетоном, трамбовка слоя, выжидание времени высыхания и полного набора прочности.

Бетонные подушки под фундамент делают из бетона С12-С15. Заливать можно не только в опалубку, но и непосредственно в грунт. Высота армированного слоя составляет минимум 40 сантиметров, чтобы выдерживать нагрузки на сжатие и не деформироваться.

Как правильно обустроить подушку из песка и щебня

Песок, щебень на данный момент считаются более доступным и дешевым вариантом в сравнении со сборным/монолитным бетоном. При условии не слишком больших нагрузок песок и щебень вполне способны обеспечить прекрасные характеристики стойкости к различным нагрузкам, воспринимая их и распределяя на грунт. Такой выбор станет идеальным для ленточного фундамента:

• Простое и быстрое выполнение всех мероприятий, возможность реализовать все этапы своими руками.
• Пониженная теплопроводность материалов, что позволяет сохранять тепло внутри строения.
• Надежность и плотность основания, что положительно сказывается на всем здании.
• Максимально равномерное распределение воспринимаемых нагрузок всех типов.
• Препятствование подъему влаги из грунту на капиллярном уровне, защита от воды всей конструкции.

• Подготовка траншеи или рва по предварительно сделанной разметке на объекте.
• Выравнивание дна траншеи, уплотнение.
• Прокладка слоя геологического текстиля с запасом по краям (потом подушка накроется этими частями сверху).
• Засыпка слоя речного песка крупной фракции, тщательное разравнивание, увлажнение, трамбовка специальным инструментом.
• Засыпка щебня средней фракции слоем до 20 сантиметров, равномерное распределение слоя, трамбовка виброплитой.
• Прокладка слоя песка высотой 20 сантиметров, проливка его водой. Так удается добиться проникновения частиц песка в пустоты между щебнем, что обеспечит большую плотность.
• Накрытие подушки свободными краями геотекстиля. Чтобы не повредить материал при выполнении дальнейших работ, можно насыпать сверху еще немного песка.

Бетонная подушка для плитного фундамента

Монолитная бетонная подушка для фундаментных блоков – наиболее прочное и надежное основание из всех доступных. Предполагает достаточно высокую стоимость, требует немало времени и сил, но оно того стоит, особенно когда идет речь о строительстве больших тяжелых домов.

• Рытье котлована по разметке в соответствии с выполненными ранее расчетами.
• Засыпка котлована щебнем слоем минимум 10 сантиметров, качественная трамбовка виброплитой.
• Возведение опалубки высотой до 30 сантиметров по всему периметру основания.
• Выполнение арматурного каркаса из стальных стержней, что обеспечит более длительный срок эксплуатации и повысит прочность. Арматуру вяжут сеткой, ячейки которой составляют 15 либо 20 сантиметров (квадрат). Сварку применять не стоит, так как конструкция получится менее прочной из-за швов. Арматурный каркас предполагает наличие продольных прутьев, расположенных вертикально и выходящих за пределы основания, чтобы их потом можно было связать с другими элементами здания.
• Заливка бетонным раствором, уплотнение вибратором (как минимум использование метода штыкования), что позволит убрать пустоты в монолите.
• Выведение уровня поверхности, аккуратное разравнивание.
• Выжидание времени, необходимого на полный набор прочности бетоном – около 28 суток. За бетоном нужно обязательно правильно ухаживать, что зависит от погодных условий.

Красивое, долговечное и надежное здание требует правильного фундамента, который не будет прочным без обустроенной подушки. При условии правильного выбора материалов и соблюдения технологии все работы удается выполнить быстро, аккуратно и своими руками, сэкономив на оплате труда работников и привлечении спецтехники.

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