Монолитный пояс по сборному фундаменту

Армопояс для фундамента – назначение, целесообразность, устройство

Гарантией долговечности строящегося здания, как известно, является грамотно заложенный фундамент. Он принимает и распределяет нагрузки от всего сооружения, но при несоблюдении правильных технологий возведения может некорректно «работать». В частности, фундаменты из сборных блоков в большинстве случаев требуют устройства армопояса, не допускающего просадок отдельных участков. Они существенно снижают риски, появляющиеся в результате неравномерного воздействия нагрузок, уменьшают вероятность появления трещин и существенно продляют срок службы всего строения. Следует отметить, что монолитные железобетонные фундаменты не нуждаются в армирующем поясе, так как их конструкция уже является единым целым.

Назначение и целесообразность дополнительного укрепления

Армопояс необходим для фундамента из ФБС или штучного камня, вне зависимости от того, из какого материала будут впоследствии возводиться стены постройки. Конструкция представляет собой монолитную и, что особенно важно, замкнутую по контуру железобетонную ленту, проходящую по всему периметру здания. В современном строительстве армопояс является обязательным элементом при возведении блочных фундаментов на сложных грунтах. Он предназначается для:

• равномерного распределения вертикальных нагрузок, воспринимаемых подземной частью сооружения со стороны несущих стен;
• предотвращения скачкообразных усадок, вследствие которых происходит растрескивание стен;
• компенсации точечных нагрузок, возникающих из-за перекосов стен здания в процессе его эксплуатации, ошибок при проведении строительных работ или просчетов при проектировании.

Таким образом, армопояс выполняет разгрузочную функцию, в результате чего увеличивается сопротивляемость различным деформациям. Целесообразность его сооружения повышается в случае:

• расположения строительного участка вблизи рек, оврагов или на холмистой местности;
• высокой вероятности сейсмической активности;
• возведения малозаглубленного фундамента.

Чтобы уберечь здание от негативных воздействий впоследствии, вышеперечисленные факторы необходимо учитывать еще на начальном этапе проектирования.

Устройство армированного основания

Возведение фундамента из ФБС предусматривает два способа установки блоков – на песчаную подушку или на бетонное основание. Монолитная подошва из бетона, армированная железным каркасом, дает возможность сделать максимально жесткое основание, позволяющее справляться с воздействием сил морозного пучения и не допускающее подвижек блоков в горизонтальном направлении.

Для армирования бетонного основания под фундамент, подготавливают каркас квадратного или прямоугольного сечения из стальной арматуры класса А-3, что позволяет изгибать прут в холодном состоянии на угол в 90 градусов. При этом диаметр продольных стержней выбирается не менее 12-14 мм, а поперечных, располагающихся через равные промежутки 40-50 см, – в пределах 8-10 мм. Элементы изготавливаемого каркаса связывают между собой в местах пересечения стальной проволокой.

При стыковке прутьев не допускается применение сварки, так как она ослабляет прочностные характеристики арматуры.

Собранную конструкцию помещают в подготовленную опалубку и заливают бетонной смесью. Для обеспечения монолитности основания, заливка должна производиться в один прием. Это обеспечит равномерное схватывание раствора и увеличит прочность готовой конструкции. Высота бетонной подушки под блочный фундамент обычно составляет 30-40 см при ширине в поперечнике 70-120 см.

Опалубка удаляется не ранее, чем через неделю, но приступать к дальнейшим работам по возведению подземной части сооружения допускается лишь после набора бетоном необходимой прочности. Следует отметить, что специалисты довольно часто железобетонное основание, устраиваемое под сборным ленточным фундаментом, считают нижним армопоясом.

Верхний армированный пояс для фундамента

Следующим этапом по упрочнению подземной конструкции является устройство так называемого цокольного армопояса, укладываемого на фундамент. Следует отметить, что при отсутствии бетонного основания под блочным фундаментом, результат от верхнего армопояса окажется минимальным, что непременно скажется на долговечности строения.

Армопояс работает только вместе с железобетонной подушкой, уложенной под блоками!

Технология работ практически ничем не отличается от устройства бетонного основания под фундамент. Вначале по верхнему ряду уложенных блоков устанавливается опалубка, после чего в нее укладывается подготовленный арматурный каркас. Далее цокольный армопояс заливается бетонной смесью на высоту 200-400 мм (в соответствии с проектом). Важно понимать, что верхний армирующий пояс фундамента принимает на себя нагрузки не только от стен, но и от плит перекрытия, воздействующих на подземную конструкцию асимметрично.

Существует расхожее мнение, что если основание под фундамент сделать правильно, то цокольный армопояс не требуется. Тем не менее, его наличие никогда не бывает лишним в силу того, что конструкция берет на себя равномерное распределение нагрузок, принимаемых фундаментом от внешних стен. Так же считается, что армирующий пояс необходим лишь по периметру будущей коробки здания. Однако если в качестве перекрытия планируется использовать железобетонные плиты, то сделать железобетонную обвязку следует под всеми несущими стенами дома.

Армопояс не нужен в следующих случаях:

• при строительстве деревянных построек;
• при возведении каркасных зданий;
• при заливке монолитного ленточного или плитного железобетонного фундамента.

При сооружении свайных или столбчатых фундаментов, имеющих обвязку в виде монолитного ростверка, последний можно считать своеобразным армопоясом. Несмотря на то, что он является отдельной конструкцией, в его функции также входит принятие нагрузок от наземной части здания и равномерное перераспределение их на сваи или столбы.

Укрепление готового фундамента

В течение продолжительной и долголетней эксплуатации постройки нередко возникают просадки фундамента. На слабых почвах малая площадь подошвы приводит к неравномерному опусканию конструкции ниже отметки заложения, из-за чего появляются перекосы здания. Вовремя заметить дефекты и сделать дальнейшее разрушение строения невозможным позволяет создание армированного пояса по периметру фундамента, что уменьшит силу давления на грунт за счет увеличения опорной площади.

Технология строительных работ мало чем отличается от заливки железобетонного ленточного фундамента и состоит из нескольких основных этапов:

• рытье кольцевой траншеи по периметру сооружения;
• монтаж опалубки;
• сборка и установка армирующего каркаса;
• заливка бетонного раствора.

Отличием в технологии является жесткая привязка собранного металлического каркаса к основанию фундаментной стены. Для этого в ней необходимо сделать отверстия и вбить в них армирующие прутья, после чего прихватить к ним уложенный в опалубку каркас с помощью электросварки. Подобная трудоемкая, но действенная технология позволяет придать укрепленному фундаменту иные характеристики, усилив его несущую способность, чтобы сделать его дальнейшую усадку невозможной.

Источник

Как правильно рассчитать размер армопояса: формулы и примеры

Армопояс (разгрузочный пояс) представляет собой железобетонную конструкцию, которая укладывается по периметру здания.

Монтаж армированного пояса необходим для увеличения прочности стен конструкции.

При устройстве разгрузочного пояса очень важно правильно подобрать его размеры, чтобы в будущем не возникло сложностей.

Требования к габаритам по типам сейсмопоясов

Сейсмопояс служит для дополнительного скрепления стен, для разгрузки общего веса здания по всей конструкции. Существует несколько разновидностей армированных поясов:

• фундаментный (в свою очередь делится на два типа – ростверк и цокольный);
• межэтажный (под плиты перекрытия);
• под мауэрлат.

В зависимости от вида разгрузочного пояса выбираются его оптимальные размеры.

Фундаментные

Армирующие пояса для фундамента бывают двух видов.

Ростверк. Его монтаж осуществляется в подготовленную траншею для ленточного фундамента.

Высота армопояса может достигать 40 см, ширина может варьироваться от 70 до 120 см.

Основная арматура должна иметь диаметр до 20 мм, поперечные хомуты – 0,8-1 см с шагом 15-20 см.

Цокольный. Укладывается под внешними стенами на фундаментные блоки. Является продолжением фундамента. Оптимальная высота конструкции 20-40 см, диаметр основной арматуры – 14-18 мм, поперечные хомутов – 0,6-0,8 см.

Важно: главным отличием ростверка от иных видов сейсмопоясов заключается в том, что устраивается он под всеми стенами здания, а не только под внешними.

Под плиты перекрытия

Для снижения нагрузки на внешние стены рекомендуется монтировать сейсмопояс под плиты перекрытия. Высота конструкции может колебаться от 20 до 40 см. Ширину рекомендуется делать аналогичной ширине стены.

Оптимальное расстояние между поясом и плитой – 10-15 см, но не более ширины двух кирпичей. Вязать каркас рекомендуется с помощью двухжильных прутьев арматуры диаметром до 12 мм.

Под мауэрлат

Армированный пояс может устраиваться под крышу, обеспечивая ее прочное крепление. Чтобы конструкция обладала максимальной прочностью, следует определиться с размерами разгрузочного пояса.

1. Минимальная высота конструкции – 15 см, максимальная – 20 см.
2. Длина пояса должна быть равна периметру внешних стен.
3. Минимальное сечение – 25х25 см.

Ширина армированного пояса не должна превышать толщину стены.

Расчеты и формулы

Правильный расчет необходимого размера армированного пояса очень важен. Для каждого типа сеймопояса имеются нюансы в расчете.

Фундаментный

Оптимальная ширина такой конструкции для фундамента – толщина, равная ширине стены. То есть, если толщина стены 30 см, армопояс лучше делать аналогичной ширины.

Однако такой вариант подходит только для тех зданий, которые впоследствии будут утепляться и облицовываться.

В том случае, если внешней отделкой будет служить только декоративная штукатурка, ширину разгрузочного пояса рекомендуется уменьшить на 5 см.

Если стена имеет ширину 40 см, для обустройства армопояса можно использовать перегородочные блоки, имеющие толщину 10 см.

Если стена совсем тонкая (20 см), то в качестве армированного пояса можно использовать готовые U-образные блоки.

С их помощью можно не обустраивать опалубку, так как ее роль будут выполнять наружные стены изделия.

Чтобы не покупать специальные блоки, можно немного видоизменить обычный кладочный блок, просто вырезав в нем полость.

Под плиты перекрытия

При ширине стены в 40 см можно для армопояса применять перегородочные блоки диаметром 10 см.

Если стены имеют меньшую толщину, рекомендуется приобрести специальные блоки с желобом или в середине обычного блока выпилить желоб самостоятельно.

Для примера: Нужно рассчитать армопояс 250×200 мм над окном, ширина которого 2,1 м. под облегченные плиты перекрытия ПНО размером 6280х990х160мм, вес 1,5 т.

Расчет осуществляем по формуле: М = qL²/8, где

• q — распределенная нагрузка на каждый метр армопояса;
• q — вес армопояса + нагрузка от плит ПНО + эксплуатационная нагрузка;
• q — 2500кг/м³×1м×0,2м×0,25м +1500кг/2 +400 кг/м²×6м/2 = 125 кг/м + 750кг/м + 1200 кг/м = 2075 кг/м;
• h0 = 21см — расстояние от центра сечения арматуры до края перекрытия.

Расчётное сопротивление сжатию для бетона класса В20 — Rпр (Rb) = 117 кгс/см2 (11,5 МПа).

Требуемая площадь сечения арматуры: Fa = M/η×h0×Ra = 1143,84 /(0,94×0,21×36000000) = 0,000165 м2 = 1,61 см2.

Процент армирования находим по формуле: μ% = 100×μ, то есть: μ% = 100×2,26/25×20 = 0,452 %

Под мауэрлат

Согласно СНиП, толщина армопояса под мауэрлат составляет треть от толщины стены. То есть, если стена имеет толщину 40 см, ширина армопояса будет равна 13,3 см.

При минимальной толщине стен (15 см), ширина конструкции составит 26,7 см или 30 см (если округлить).

Если используются U-образные блоки, то размер его внутренней стены должен быть около 30 см.

Важность правильного выбора высоты и толщины

Армированный пояс по внешним стенам выполняет одновременно несколько важных функций:

• повышение прочности здания;
• увеличение устойчивости конструкции;
• защита от деформации постройки;
• формирование монолитного каркаса, препятствующего образованию трещин;
• повышение жесткости здания;
• увеличение устойчивости конструкции к температурным перепадам.

Если размер будет подобран неправильно, здание может пострадать: появятся трещины, строение потеряет устойчивость, что может привести к его разрушению.

Заключение

При обустройстве армированного пояса рекомендуется тщательно подходить к расчетам. Ошибки в расчетах могут привести к уменьшению срока эксплуатации строения.

Если армопояс выполнен по всем правилам, расчеты произведены без ошибок, то здание обретет не только дополнительную защиту от влияния погодных условий, но и увеличенную жесткость.

Важно помнить, что армопояс – монолитная конструкция, которая должна располагаться по периметру здания не прерываясь.

Источник