Фундамент-это самая уязвимая часть конструкции. Из-за того, что верхняя часть постройки подвергается нагрузке на сжатие, а нижняя — на растяжение, правильная закладка основания играет большую роль. Для выполнения правильного армирования ленточного фундамента своими руками необходимо выполнить расчет по схеме.

Такая основа, по сути, является железобетонной полосой, проходящей по внешней части здания и под несущими стенами внутри.

При сжатиях бетонные конструкции могут выдерживать в 50 раз больше, чем при растяжениях . И верхняя, и нижняя часть конструкции испытывает перегрузки, поэтому необходимо выполнять армирование обоих частей. На среднюю часть ничто почти не оказывает нагрузок. Металлическая арматура помогает решить эти проблемы.

Для обеспечения прочности, надёжности, долговечности здания, любое основание надо армировать . Ведь фундамент подвергается различным нагрузкам. Это и вес всего дома, и различные подвижки почвы. Схема армирования ленточного фундамента напоминает скелет конструкции, который собирается из стальных прутов . Для того, чтобы выбрать необходимую схему для него, надо понимать, что оно собой представляет.

Армирование ленточного фундамента можно легко выполнить своими руками, не привлекая специалистов. Важно, прежде всего, правильно подобрать необходимый диаметр арматуры

Армирующий материал

Выбор материала является достаточно важным этапом. Для армирования ленточного фундамента своими руками применяют стальные стержни разного сечения или стеклопластиковую арматуру. Но чаще всего используют металл.

Основная горизонтальная арматура имеет сечение прутов от 12 до 24 мм. Стержни, которые будут располагаться вертикально, являющиеся вспомогательными. Поэтому обычно сечение вертикальных прутов от 4 до 12 мм . Такая большая разница обусловлена разбросом в нагрузках на основание и находится в прямой зависимости от вида почвы и веса конструкции.

Вспомогательные вертикальные пруты устанавливают, если высота фундамента превышает 15 см . При этом используют арматуру сечением 6-8 мм класса А1. Каркас собирают из стержней и хомутов, очищая их от ржавчины. Если необходимо, пруты выпрямляют и режут. В качестве соединения прутов используют вязальную проволоку и крючок. Сварочные работы можно выполнять, если на прутах присутствует маркировка «С».

На выбор диаметра оказывает влияние число горизонтальных уровней и схема армирования ленточного фундамента.

Расчет армирования ленточного фундамента

Количество арматурных элементов, необходимо высчитывать, исходя из размеров основания. Для фундаментов, ширина которых составляет 40 см достаточно 4 продольных стержня- по два сверху и снизу. Для установки ряда каркаса в ленточном основании размером 6х6 м понадобится, в среднем, 24 м арматуры . Если укладывать по 4 прутка, понадобится 96 м продольных стержней.

Для поперченного и вертикального армирования фундамента, ширина которого составляет 0,3 м и высота 1,9 м на каждое крепление при отступе 5 см от поверхности согласно калькулятору бетона надо (30-5-5)х2+(190-5-5)х2=400 см или 4 м арматурных элементов гладкой формы.

Если шаг монтажа хомутов составляет 0,5 м, количество соединений будет: 24/0,5+1=49 шт. Значит, исходя из расчетов, понадобится 4х49=196 м поперечных и вертикальных стержней.

Суммарную площадь сечения арматуры и ее вес, исходя из диаметра прутов, можно высчитать и по таблице:

Минимальная площадь армирования фундамента регламентируется нормативными документами, и от этого зависит прочность фундамента

Какую схему лучше выбрать

Существует две основные схемы армирования, которые чаще всего используются для усиления основания под малоэтажные постройки:

• четырьмя прутами;
• шестью прутами.

В соответствии со СНиП 52-101-2003, соседние стержни арматуры должны располагаться на расстоянии 40 см (400мм) в одном ряду. Крайняя продольная арматура должна находиться на расстоянии 5-7 см (50-70 мм) от боковых стенок основания. Поэтому, если ширина основания составляет более 50 см, то лучше использовать схему армирования шестью прутами .

В зависимости от этого выбирают диаметр стальных стержней.

Обычно для ленточного основания используется укладка прутов «в клеточку».В этом случае все пруты крепятся под углом 90° . Для продольного расположения применяют арматурные материалы класса А3, имеющие круглую форму.

Как армировать углы

На углы приходится большая нагрузка. Поэтому при армировании необходимо позаботиться об их укреплении.

При этом надо учитывать следующие правила:

• прут необходимо изогнуть так, чтобы одна его сторона заглублялась в одну стену фундамента, а вторая — в другую стену;
• если прут недостаточной длины, чтобы сделать загиб, то для крепления прутов на углу можно воспользоваться Г-образными профилями.

Чаще всего для этого используется арматура класса А3.

Как выполнить армирование своими руками

Для этого, за основу следует взять квадрат или прямоугольник.

До установки каркаса на дно траншеи надо выложить песчаную подушку глубиной 1 м.

Каркас устанавливается таким образом:

• на дно траншеи укладывают кирпичи, высота которых составляет 5 см (для того, чтобы создать зазор между нижней частью основания и каркасом);
• для установки стоечных стержней заранее необходимо сделать образец, в соответствии с которым будут нарезаться стержни;
• на кирпичи укладывают пруты продольной формы;
• к продольным прутам с шагом 50 см при помощи вязальной проволоки привязывают горизонтальные перемычки длиной чуть меньше толщины основания (приблизительно, по 5 см с каждой стороны);
• к углам образовавшихся ячеек крепят пруты вертикально длиной на 10 см меньше высоты основания;
• к вертикальной арматуре монтируют верхние продольные прутья;
• к полученным углам привязывают верхние поперечные стержни.

При армировании ленточного фундамента необходимо придерживаться требований СНиП 52- 01- 2003

Основные положения СНиП 52- 01- 2003

Основные положения СНиП 52-01-2003 касаются расстояния между горизонтальными ребрами стального каркаса и диаметра арматуры. Так, между продольными стержнями не должно быть меньше 25 см и больше 40 см .

Сечение стержней выбирают согласно числу продольных прутов. Для ленточного фундамента оно должно составлять не менее 0,1% от площади рабочего сечения основания. К примеру, если высота фундамента составляет 1 м, а ширина 0,5 м, площадь сечения должна равняться, приблизительно, 500 мм2.

Нагляднее о минимальном диаметре арматуры можно посмотреть в таблице примеров:

Армирование ленточного фундамента легко выполнить своими руками, достаточно соблюдать технологии и правильно выполнить расчет. Если это сделать самостоятельно затруднительно, лучше прибегнуть к помощи профессионалов. Ведь надежный и прочный фундамент-это цена и залог устойчивости всей постройки.

Подробнее об армировании ленточного фундамента своими руками можно посмотреть в видео:

Если даже приблизительно просчитать расходы на заливку ленточного фундамента для частного дома любой площади, то становится ясно, что до 30% от общей строительной сметы расходуется именно на возведение основания. Но это в том случае, если застройщик покупает абсолютно все – от бетона и его доставки и заливки до труда рабочих на площадке. Сюда же входит и стоимость стальной или стеклопластиковой арматуры и вязки армокаркаса. Но правильно составленная схема армирования ленточного фундамента или армирование свайно винтовой конструкции плюс самостоятельно выполненные работы (имеются в виду все строительные работы, которые возможно провести своими силами) позволяют сэкономить бюджет на 100-140%!

Основы армирования

Надежное – это безошибочное проведение процесса усиления бетонной конструкции в соответствии с нормами СНиП 52-01-2003, СНиП II-21-75 и СН 511-78 и других нормативных документов. Какие наиболее часто повторяющиеся ошибки влияют на надежность, прочность и длительность эксплуатации ленточного основания:

1. Армирующий каркас для бетонной ленты фундамента малоэтажного дома рекомендуется делать из рифленых металлических стержней Ø 10-24 мм или из прутьев стеклопластика;
2. Соединять пересечения арматуры при помощи сварки категорически запрещено, соединять прутья можно только мягкой вязальной проволокой Ø 3-5 мм. Электродуговая сварка – это сверхвысокие температуры, при воздействии которых металл перегревается и утрачивает свои прочностные свойства на 150-200%, особенно на участках соединений перпендикулярных пересечений;
3. При наличии на площади укладки фундамента однородного грунта разрешено использовать более тонкие прутья металлической или стеклопластиковой арматуры – Ø до 14 мм. При неоднородных слоях грунта армирующие стержни должны быть не менее 16 мм в диаметре;
4. Используются только рифленые стержни – гладкие прутья хуже сцепляются с бетоном, и все математические расчеты, связанные с прочностью и нагрузками на фундамент, рассчитаны именно на использование рифленых прутьев. Гладкие прутья разрешено использовать в армокаркасе только для образования поперечных креплений, так как в этих участках нагрузка на бетон и армокаркас небольшая;
5. Продольные прутья арматуры в теле бетонной ленты должны располагаться на расстоянии ≥ 5 см от боковых, верхней и нижней стенок опалубки. Если арматура будет оголена, то ее быстро съест коррозия, при этом бетон будет параллельно с коррозией металла разрушаться – крошиться, растрескиваться, вспучиваться;
6. Между поперечной арматурой соблюдается расстояние 30-45 см;
7. Усиление углов фундамента ленточного типа проводится по отличной схеме от стандартной вязки. Этот вопрос будет отдельно рассмотрен ниже;
8. Также армирование ленточного фундамента предусматривает укладку продольной арматуры через 40 см по высоте ленты. То есть, если высота фундамента 160 см, то нужно уложить четыре продольных ряда стержней.

Самостоятельная сборка опалубки

Правильно смонтированная не только сэкономит строительный бюджет, уменьшив расход бетонного раствора, но и сделает работы по армированию основания намного проще и быстрее.

1. Материал для сборки палуб (щитов) опалубки может быть самым разным: если высота основания не больше 1,5 метра, то используют толстую фанеру, горбыль (необрезные доски), листы OSB, ДПВ или ДСП, шифер, листовой металл, и т.д. Главное требование к опалубке – чтобы она выдержала давление раствора и грунта. Для фундаментов высотой больше полутора метров рекомендуется делать только из-за высокого давления на ее стенки;
2. Подготовительные работы по монтажу опалубки начинаются уплотнения подошвы траншеи. Для этого делается песчаная подушка слоем 15 см, увлажняется и трамбуется, а сверху на песок заливается 5-см слой бетонного раствора для выравнивания подошвы. Если через тело фундамента будут проходить инженерные коммуникации (водопровод, канализация, отопление или связь), то в ленте заранее оборудуются отверстия под них. Для этого в нужных местах в опалубке крепятся закладные трубы, через которые будут проходить трубопроводы;
3. Согласно плана проекта участок размечается колышками с натянутым между ними шнуром по наружной ширине фундамента. Чтобы нижняя часть щитов опалубки схлопывалась, щиты распирают рейками или брусками на уровне 70% от высоты основания. Длина распорки должна быть примерно в два раза больше высоты траншеи;
4. Распорки крепятся к щитам саморезами или гвоздями. При высоте основания ≥ 1,5 метра щиты опалубки следует связывать между собой мягкой стальной проволокой с шагом 1 метр в шахматном порядке;
5. Щели в опалубке не должны превышать 2-3 см, чтобы раствор через них не просачивался в грунт, уменьшая прочность бетонной ленты.

Изнутри поверхности щитов опалубки рекомендуется смазать машинным маслом или продуктами нефтеперегонки, чтобы при демонтаже опалубка легче отрывалась от бетона. Это делается в том случае, если опалубка будет использоваться как многоразовая конструкция.

Калькулятор вес арматуры ГОСТ 5781-82

Монтаж арматурного каркаса

После подготовки траншеи и монтажа опалубки начинается армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента. Армирование фундамента стеклопластиковой или железной арматурой технологически ничем не отличается, поэтому рассмотрим более привычный вариант – вязка каркаса из стальных прутьев. Для работы понадобятся следующие материалы:

1. Рифленые арматурные прутья Ø 14-18 мм (выбор диаметра – согласно расчетов в проекте);
2. Вертикальная и поперечная гладкая арматура Ø 10-12 мм;
3. Мягкая вязальная проволока Ø 3-5 мм;
4. Плоскогубцы, пассатижи, клещи, узкая монтировка или другой металлический рычаг Ø 20-25 мм, или специальный вязальный крючок, который можно приобрести или сделать своими руками.

Важно: крепление стальной или стеклопластиковой арматуры проводится именно стальной отожженной проволокой, так как она хорошо растягивается и имеет хороший запас по прочности.

Первый шаг к созданию армокаркаса – проведение расчетов по определению диаметра прутьев, их длины и веса. Рассчитать правильное армирование ленточного фундамента довольно просто: поперечные стержни укладываются с шагом 30 см, продольные прутья – с шагом 40 см, вертикальные стержни – с шагом 50 см. Общее количество соединений вычисляется так: величину длинной стороны фундамента нужно разделить на количество поперечных прутьев и количество вертикальных рядов продольных стержней арматуры.

Допустим, строится дом 10 х 10 метров (периметр основания) с высотой стен фундамента 120 сантиметров:

1. Длина одной стены фундамента – 1000 см. Шаг укладки поперечных стержней арматуры – 30 см, поэтому 1000 / 33 = 33 (поперечная арматура в одном ряду);
2. 33 х 3 = 99 (поперечные стержни для одной стороны);
3. 99 х 4 = 396 (общее количество арматурных прутьев на все четыре стороны).

Таким же образом рассчитывается количество прутьев стеклопластиковой арматуры.

Дальнейшие действия: общее количество арматуры (396 прутьев) умножается на ширину ленты (допустим, лента будет шириной 0,6 метра): 396 шт. х 70 см = 237,6 метра – это общая длина используемой в каркасе арматуры. Таким же образом рассчитывается метраж продольных прутьев:

1. 1000 см х 2 = 2000 см (один ряд);
2. 2000 см х 3 = 6000 см (одна сторона);
3. 6000 см х 4 = 24000 см (240 метров).

Расчет вертикальных стержней (вязка через перемычку, т.е., через 60 см):

1. 2 х 17 = 34 единицы на одну сторону;
2. 34 х 4 = 136 единиц на весь фундамент;
3. 136 х 1,20 м = 163,2 метра.

Чтобы не докупать (в случае ошибочных расчетов) прутья арматуры, добавьте 5-8% к общему результату.

Вязать каркас можно и на грунте, и в траншее, но, если траншея узкая, делать это будет неудобно. С другой стороны, опускать огромный каркас одному не получится – нужны помощники.

Подробнее об армировании основания ленточного типа своими руками:

1. Начало вязки – нижние поперечные прутья: их необходимо уложить на расстоянии 30 см друг от друга, сверху положить два длинных стержня, на пересечениях связать проволокой;
2. Вертикальные стержни устанавливаются через один поперечный прут и связываются;
3. Таким образом вяжутся еще два или три (сколько нужно) ряда на расстоянии 40 см по направлению вверх;
4. По окончании сборки всего каркаса должно получиться четыре узла.

Теперь нужно научиться правильно их связывать между собой, а также правильно связывать прутья по углам фундамента.

Как армировать углы

Углы фундамента постоянно подвергаются разнонаправленным усилиям на сжатие, поэтому усиление по углам должно проводиться одинаково и без ошибок, чтобы каждый угол равномерно воспринимал одинаковые нагрузки, а не создавал отдельный локальный участок в другими несущими значениями. Методик укрепления угловых конструкций фундамента существует несколько:

1. При помощи сварной металлической крупноячеистой сетки. Такая готовая жесткая конструкция имеет ячейки ≤ 200 х 200 мм, а толщина стержней арматуры в сетке может колебаться от 8 до 24 мм – это зависит от массы здания и длины фундамента. Через 05-0,6 метра горизонтально уложенные ряды арматурной сетки связываются с вертикально расположенными арматурными прутьями, как при вязке стержневого каркаса, с напуском на углы каркаса около 0,8 метра.
2. Армирование отдельными прутьями:
   1. При помощи Г-образно изогнутых прутьев с напуском ≥ 60 см;
   2. П-образными стержнями обычно армируют прямые углы и примыкания фундамента;
   3. Усиление примыканий Г-образными скобами.

Правильное формирование углов основывается на соблюдении нескольких рекомендаций:

1. Длина напусков рассчитывается как 50 диаметров прутьев арматуры;
2. При вязке углов шириной более 160 см прутья должны быть цельными и изгибаться по углу;
3. Расстояние между поперечными прутьями не должно быть меньше, чем 0,75 высоты ленты, но не более 50 см;
4. В бетон арматура крепится специальными лапками, крючками, петлей или прямым окончанием. Сварку и накладное цементирование применять нельзя.

Собственноручное армирование фундамента любой конструкции для начинающего мастера представляет определенную проблему, но при соблюдении приведенных выше рекомендаций распространенных ошибок можно избежать, и фундамент получится прочным и долговечным.

Схема армирования ленточного фундамента обновлено: Февраль 27, 2018 автором: zoomfund

Армирование фундамента - это очень важная часть строительства основания дома. Армирование создает прочность фундаментам различной конструкции, изготовленным из самых разных материалов.

Это, прежде всего, касается ленточных фундаментов, в которых большая масса бетона давит на почву. Конструкция фундамента с армированием – классический пример того, насколько просто и эффективно можно улучшить свойства строительной конструкции, если использовать теоретические знания и практический опыт.

Зачем армируют бетон?

Армирование начали применять довольно давно - еще с 18 века. Сначала армировали бетонные сооружения расположением металла поверх бетона, а потом был изобретен метод упрочнения армирования внутренним заложением.Зачем армируют бетон? Бетон – это очень прочный на сжатие материал, но очень хрупкий, если его растягивать. Показатель прочности при растяжении в 10-30 меньше, чем при сжатии. Армирующие стальные, а теперь уже и различные композитные армирующие материалы, позволяют строить конструкции фундаментов и стен, компенсирующих недостатки того или другого материла.

Таким образом, армированный ленточный фундамент может противостоять:

• снизу – давлению на растяжение;
• верхняя часть фундамента сопротивляется большому давлению стен и крыши сверху;
• с боков и снизу на фундамент действует сила морозного пучения почвы, сила выталкивания которой, может превысить вес дома.

Как укладывается арматура?

Арматурную сетку в бетонную опалубку укладывают продольно и поперечно. Продольная арматура принимает на себя самые большие нагрузки, и потому укладывают ее снизу и сверху заливаемой основы. Если фундамент по высоте не ниже 15 сантиметров, тогда устраивают еще и перекладины поперечной арматуры. Обычно. в случае выбора металлического армирующего изделия, используют стальные прутки с диаметром от 5 до 8 мм.

Во время строительства армирующей сетки, ее скрепляют, создавая единую армирующую конструкцию-каркас. Обвязка арматуры в один каркас устраняет возможность неправильного перераспределения нагрузок. Таким образом, армирующий каркас создает мощное сопротивления весу дома, а также силам, поднимающим фундамент или пытающимся испытать его на растяжение.Расстояние между продольными стержнями арматуры фиксируется на уровне 400-500 мм. Шаг арматуры, которая устанавливается поперечно, не должен превышать 300 мм.

Ширину шага и плотность армирования необходимо рассчитывать с учетом:

• используемого элемента железобетонной конструкции;
• размеров элемента в ширину и высоту;
• расчетной величины, которая обеспечивает эффективное вовлечение бетона и арматуры в соблюдение жесткости конструкции;
• в продольной арматуре расстояние между стержнями не должно превышать двукратной высоты сечения бетонного элемента.

Ленточный фундамент: тонкости армирования

Монолитный ленточный фундамент армируют не только по стенам конструкции. В основание фундамента на песчаную подушку укладывают армирующую сетку, а затем – опалубку, камни, гравий, битый кирпич, а затем заливают все эту смесь бетоном.

Армированный монолитный фундамент очень сильно противостоит пучению почвы. Если такой армированный фундамент заложить ниже точки замерзания, то можно ожидать постройки прочного и долговечного фундамента.Если стенки фундамента выше 50 сантиметров, тогда они будут испытывать мощную одностороннюю боковую нагрузку грунта и потому такие фундаменты обязательно устраиваются с армированием.

Когда ленточный фундамент содержит полный каркас армирования, то арматуру нельзя прямо присоединять к открытому грунту и элементами опалубки. Это может спровоцировать появление ржавчины, что небезопасно для стальных конструкций арматуры, которая может вследствие этого прогнить и рассыпаться. Безопасный слой для защиты каркаса должен составлять не менее 45-75 сантиметров.

Углы армирования фундамента – это особое внимание строителей. Именно угловые конструкции испытывают усиленное напряжение. Для создания угловых изгибов необходимо на месте создания каркаса гнуть проволочные углы.Если армирование будет проводиться простым схватыванием проволокой прямых арматурных стальных прутков, тогда прочность конструкции будет на порядки ниже, и она не сможет стать монолитным каркасом. Фактически в таком случае можно получить, рассматривая ситуацию с инженерной точки зрения, несколько отдельных балок, а не общую монолитную армированную массу. Это резко снижает возможность сопротивления конструкции фундамента не только сжатию, но и самому опасному напряжению для бетонных сооружений - растяжению, боковым усилиям.

Если армирование проводится для тупого угла фундамента, тогда конструкция каркаса арматуры усиливается дополнительным сцеплением с внешней армирующей конструкцией, а также установкой хомутов в поперечном изготовлении.

Расчет армирования

Перед тем как начать армирование, важно рассчитать количество необходимых для его проведения, материалов. Для этого нужно определить необходимое сечение прутьев, используемых для армирования.

Если вы будет строить хозпостройку для хранения инвентаря или размещения небольшой мастерской, то вполне подойдет арматура сечением до 10-12 миллиметров. Если будет армироваться ленточный бетонный фундамент, тогда требуется большее сечение арматуры – от 15-20 миллиметров. Кроме того, арматура желательно должна иметь периодическое профилирование поверхности. Это создает дополнительную прочность армирующего каркаса. Прутья для дополнительного армирования, в том числе для вертикальной установки, могут быть тоньше – от 10 миллиметров в сечении.Если положен нижний продольный ряд, то расстояние до верхнего ряда, обычно составляет не меньше 30 сантиметров.

Для простоты расчетов предлагают отталкиваться от такого показателя: если длина одной части железобетонного элемента составляет 3 метра или немного больше, тогда самый меньший диаметр арматурного прутка должен быть 12 мм. Если учесть все нагрузки и равномерно распределить их по элементу, тогда требуется сделать два пояса армирования с прутком сечением от 12 мм.Какими будут диаметры поперечной арматуры? Если каркас армирования не более 80 сантиметров, тогда минимальное сечение арматуры составляет 8 мм.

Все эти расчетные данные являются ориентировочными. Как мы уже говорили, их можно использоваться для оценки требуемых работ, а не для конкретного дома, поскольку необходимо учитывать массу особенностей проекта дома. Прежде всего, особенности стен, веса кровли, внутренних секций, типа перекрытий.

Технология армирования

При армировании важно помнить одно важное строительное правило – бетон, раствор для заливки тела монолитного ленточного фундамента, прикрывает арматурный каркас по всем сторонам не менее чем на 50 миллиметров. То есть, если сечение фундамента составляет 400 на 400 миллиметров, то сечение каркаса будет 300 на 300 миллиметров.

Сборка каркаса проводится после заготовки необходимого прута с нужным сечением и поверхностью:

• шаг в ленточном фундаменте армирования обычно не превышает 30-50 сантиметров;
• стальные ребра жесткости надевают на арматурные прутки;
• арматуру закрепляют по углам каждого из ребер;
• закрепление проводят скрутками или специальными фиксирующими неразъемными элементами, в том числе применяют монтаж каркаса сваркой;
• сечение каркаса должно быть четырехугольным;

• после монтажа каркаса, его размещают в место, для укладки фундамента;
• при закладке выдерживается отступ в 50 мм от дна и стенок траншеи;
• под каждое четвертое ребро засыпают битый кирпич, камень или бетонные обломки для предотвращения изгиба.

Укрепление соединений каркаса

Для того чтобы соединить элементы каркаса используют несколько способов.

• соединение внахлест предусматривает соединение арматуры по выпускам, длиной не меньше 50 сантиметров;

• способом накладки арматуру соединяют при помощи обрезков арматуры, гнутых и П-образных хомутов с длиной примыкания к арматурным прутам по 50 см на каждую сторону.

Арматурный пояс может скрепляться

• прямо;
• угловым способом;
• Т-образно.

Для того чтобы соединить арматуру, используют прочную вязальную проволоку, которая имеет диаметр сечения не меньше одного миллиметраМеталлические ребра арматурного каркаса закрепляют сверху проволочных скруток, одев на каркас перед соединением арматуры. Если идет соединение арматуры внахлест, размеры ребер немного увеличивают.

Если при соединении используется сварка, то места соединения могут испытывать проблемы с прочностью из-за сильного нагрева и придания им свойств хрупкой закаленной поверхности железа. Это в свою очередь может приводить к разрушению арматуры. Таким образом, сварочное крепление не рекомендуется при значительных нагрузках на конструкцию фундамента.

Металл и бетон в одной упряжке

Армирование фундамента, создание каркаса из металла или композитного прута, позволяет создать прочное и долговечное соединение бетона и металла или композита. Такие соединения выдерживают огромные нагрузки, служат более 100 лет и могут создавать прочный фундамент для любого типа дома.

В строительстве армированного фундамента важно знать свойства материалов и провести правильный расчет, применить последовательную технологию укладки каркаса. Без использования всех этих профессиональных знаний, армирование фундамента окажется малоэффективным и не сможет обеспечить прочность всей конструкции здания. Армирование фундамента позволяет уже несколько столетий при строительстве использовать все лучшие свойства двух наиболее распространенных строительных материалов – бетона и метала.

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.

• 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.

Таблица № 4

Расход металлических элементов для столбчатого фундамента

Такой фундамент представляет собой опоры, нижняя часть которых находится ниже зоны промерзания, и опирающийся на них ленточный фундамент. Для глубины промерзания — 1,5 м, высота столбов составляет 1300 мм (см. рис.), т. е. их основание находится ниже уровня почвы на 1700 мм.

Расположение арматуры в столбчатом фундаменте, вид сбоку: 1 — песчаная подушка; 2 — арматура Ø 12 мм; 3 — армирование сваи

Столбы устанавливаются в углах здания и вдоль ленты через каждые 2-2,5 м.

Выполним расчет количества прутьев для конфигурации дома, взятого в качестве примера (см. выше). Для этого нужно рассчитать количество арматуры для столбов и просуммировать с результатом расчета для ленточного фундамента.

В столбах нагружены только вертикальные прутки, горизонтальные служат для формирования каркаса. Столб диаметром 200 мм укрепляют четырьмя вертикальными арматурами. Количество столбов: 42 м / 2 м = 21 шт.

1. Вертикальная арматура Ø 12 мм, рифленная.

• Общая длина арматуры: 21 шт. х 4 шт. х 1,3 м = 109,28 м.
• Масса арматуры: 109,29 м х 0,888 кг = 97,0 кг.

2. Горизонтальная арматура Ø 6 мм, гладкая. Для перевязки нужно расположить горизонтальные хомуты на расстоянии не более 0,5 м. Для глубины 1,3 м достаточно трёх уровней перевязки. Вертикальные участки расположены друг от друга на расстоянии 100 мм. Длина каждого горизонтального отрезка — 130 мм.

• Общая длина горизонтальных прутков: 21 шт. х 3 шт. х 4 шт. х 0,13 м = 32,76 м.
• Масса прутков: 32,76 м х 0,222 кг/м = 7,3 кг.

3. Вязальная проволока. В каждом столбе три уровня горизонтальных прутков, которые обвязывают четыре вертикальных.

• Длина вязальной проволоки в расчете на один столб: 3 шт. х 4 шт. х 0,3 м = 3,6 м.
• Длина проволоки на все столбы: 3,6 м х 21 шт. = 75,6 м.
• Общая масса: (75,6 м х 12,078 г/м) / 1000 = 0,9 кг.

Общее количество материалов для армирования столбчатого фундамента с учетом ленточного каркаса приведено в таблице № 5.

Таблица № 5

Способы и приёмы соединения арматуры

Для соединения перекрещивающихся прутов применяют сварку и вязание проволокой. Для фундаментов сварка не лучший способ монтажа, так как ослабляет конструкцию из-за нарушения структурной целостности и риска коррозии. Поэтому, как правило, армированный каркас «вяжут».

Это можно сделать вручную с помощью клещей или крючков, а также специальным пистолетом. С помощью клещей вяжут неотожженную проволоку большого диаметра.

Приёмы ручной вязки арматуры с помощью клещей: 1 — вязка проволокой в пучках без подтягивания; 2 — вязка угловых узлов; 3 — двухрядный узел; 4 — крестовый узел; 5 — мертвый узел; 6 — скрепление стержней соединительным элементом; 7 — стержни; 8 — соединительный элемент; 9 — вид спереди; 10 — вид сзади

Для тонкой отожженной проволоки удобнее использовать крючки: простой или винтовой.

Видео: Наглядный урок вязки арматуры самодельным крючком

Вязальный пистолет

Для больших объемов работ используют вязальный пистолет . Скорость вязки при этом гораздо выше традиционных способов, но появляется зависимость от источника питания. Кроме этого, именно для фундаментов пистолет может быть применен не везде — некоторые участки для него труднодоступны.

Для каждого здания и сооружения необходимо надежное основание. В малоэтажном строительстве для укрепления используют армирование ленточного фундамента, возведение которого является одним из важнейших и затратных этапов.

Экономить на количестве и качестве материала не следует, поскольку пренебрежение технологией и правилами приведет к плачевным последствиям.

Устройство основания осуществляется в следующей последовательности:

1. Выборка грунта из траншеи в соответствии с чертежами по армированию ленточного фундамента.
2. Выполнение песчаной подушки с трамбовкой.
3. Установка каркаса из стальной арматуры.
4. При наружной температуре ниже отметки в пять градусов, следует осуществлять подогрев бетона.
5. Крепление опалубки.
6. Заливка бетона.

Перед тем, как правильно армировать фундамент, следует узнать свойство грунта, составить схему, подсчитать количество материала и осуществить его закупку.

Армирование ленточного фундамента по ГОСТ 5781

При составлении проекта, кроме линейных параметров бетонной ленты, указывается и характеристика армирования:

• какого диаметра арматура нужна для фундамента;
• количество прутов;
• их расположение.

Если же планируется самостоятельное сооружение и армирование ленточного фундамента для дома, гаража, то придерживаются определенных правил по действующим СНиП и ГОСТ 5781-82. В последнем представлены классификация и ассортимент горячепрокатной круглой стали периодического и гладкого профиля, предназначенной для армирования обычных и предварительно напряженных ж/б конструкций (арматурной стали). А также, указаны:

• технические требования;
• упаковка, маркировка;
• транспортировка и хранение.

Перед тем как армировать ленточный фундамент, следует ознакомиться с классификацией арматуры. Пруты по виду поверхности бывают гладкими и периодического профиля, то есть рифлеными.

Максимального контакта с наливаемым бетоном можно добиться только при использовании арматуры с профильной поверхностью.

Рефление может быть:

• кольцевое;
• серповидное;
• смешанное.

Также арматуру подразделяют по классам А1-А6 в зависимости от сорта и физико-механических качеств используемой стали: от низкоуглеродистой до приближающейся к легированной.

При самостоятельном армировании ленточного фундамента, совсем необязательно знать все параметры и характеристики классов. Вполне достаточно ознакомиться с:

• маркой стали;
• диаметрами прутов;
• допустимыми углами изгиба в холодном состоянии;
• радиусами кривизны при изгибе.

Эти параметры могут приводиться в прайс-листе при закупке материалов. Они же представлены в таблице ниже:

Значения из последней колонки важны при изготовлении гнутых элементов (хомутов, лапок, вставок), поскольку увеличение угла или снижение радиуса изгиба приведет к утрате прочностных свойств арматуры.

Для самостоятельного выполнения ленточного фундамента обычно берется рифленый прут класса А3 или А2, с диаметром от 10 мм. Для гнутых элементов — гладкая арматура А1 диаметра 6-8 мм.

Как правильно разместить арматуру

Расположение арматуры в ленточном фундаменте влияет на прочность и несущую способность основания. Данные параметры напрямую зависят от:

• толщины арматуры;
• длины и ширины каркаса;
• формы прутьев;
• способа вязки.

Фундамент в процессе использования подвергается постоянным нагрузкам в результате движения грунтов при морозном пучении, просадочности, наличии карстов и сейсмики, наконец, от веса самого здания. Таким образом, верх основания испытывает в основном нагрузку на сжатие, а низ — на растяжение. На середину же нагрузки практически нет. Следовательно, и армировать ее не имеет смысла.

В схеме армирования ярусы каркаса расположены продольно по верху и низу ленты. В случае необходимости усиления фундамента, выявленной при расчете, устанавливаются дополнительные ярусы.

При высоте основания, превышающей 15 см, применяется вертикальная поперечная арматура из гладких стержней.

Быстрее и удобнее делать каркас из отдельных контуров, выполненных заранее. Для этого прутья гнут по заданным параметрам, формируя прямоугольник. Их следует делать одинаковыми, не допуская отклонений. Потребуется таких элементов довольно много. Работа достаточно трудоемкая, но зато в траншее дело пойдет быстро.

Поперечная арматура в фундаменте устанавливается с учетом нагрузок, которые действуют поперек оси фундамента. Она крепит продольные пруты в заданной проектной позиции и предотвращает возникновение и развитие трещин. Расстояние между прутами зависит от марки, метода укладки и уплотнения бетона, диаметра арматуры и ее размещения к направлению бетонирования. Также, не следует забывать, что каркас фундамента должен располагаться в 5-8 см от верхнего уровня заливки и краев опалубки.

При соединении стержней используют вязальную проволоку и специальный крючок. Применять сварку допустимо только для арматуры, имеющей в маркировке букву «С». Каркас собирают с помощью прутков и хомутов, связывающих его в единую конструкцию. Шаг арматуры в ленточном фундаменте должен составлять 3/8 его высоты, но не более 30 см.

Армирование подошвы

Для одноэтажного дома и в условиях хорошего грунта фундамент заглубляют на глубину промерзания почвы. В этом случае армирование подошвы ленточного фундамента выполняет скорее функцию страховки. Делают его путем размещения сетки из стержней в нижней части основания. Взаимное расположение в этом случае не играет роли. Главное, чтобы слой бетона составлял не более 35 см.

На слабых грунтах или при большой расчетной нагрузке фундамент может потребоваться с более широкой подошвой. Тогда продольную арматуру используют, как и в первом случае, а для поперечной требуется отдельный расчет.

Как армировать углы

Примыкания и углы в основаниях представляют собой места концентрации разнонаправленного напряжения. Неверная стыковка арматуры в данных проблемных зонах приведет к образованию поперечных трещин, отколов и расслоений.

Армирование углов ленточного фундамента производится по определенным правилам:

1. Прут загибают таким образом, чтобы один его конец углублялся в одну стенку основания, другой — в другую.
2. Минимальный припуск стержня на другую стену составляет 40 диаметров арматуры.
3. Не используются простые связанные перекрестия. Только с применением дополнительных вертикальных и поперечных прутков.
4. Если загиб на другую стену не позволяет сделать длина прута, то для их соединения применяют Г-образный профиль.
5. Один хомут от другого в каркасе должен располагаться на расстоянии в два раза меньшем, чем в ленте.

Чтобы нагрузки в углах ленточного основания распределялись равномерно, делают жесткую связку внешней и внутренней продольной арматуры.

Как рассчитать армирование

Расчет армирования ленточного фундамента производят, учитывая возможные напряжения при строительстве и эксплуатации сооружения. Например, продольное растяжение, обусловленное данной конструкцией: вертикальные и поперечные пруты в длинных и относительно узких каналах почти не влияют на распределение нагрузок, но выступают в качестве скрепляющих элементов.

Чтобы подсчитать сколько класть арматуры в фундамент, нужно определиться с его размерами. Для узкого основания в 40 см достаточно будет четырех продольных прутов — по два сверху и снизу. Если планируется выполнение фундамента размером 6 х 6 м, то для одной стороны каркаса потребуется 4 Х 6 = 24 м. Тогда общее количество продольной арматуры составит 24 х 4 = 96 м. Его удобно считать при самостоятельном составлении чертежа раскладки арматуры.

Если не удается купить стержни нужной длины, то их можно соединять внахлест (более метра) между собой.

Стоимость фундамента складывается из цены применяемых материалов и объемов работ. При расчетах лучше использовать проект с указанными глубиной залегания и шириной основания. Также на стоимость влияет удаленность объекта строительства и сопутствующие работы, такие как:

• гидроизоляция;
• утепление;
• отмостка;
• ливневка.

Все это составляет конечную цену. Хотя для небольшого строения фундамент можно выполнить даже своими руками. Самым сложным и длительным в сооружении ленты фундамента является его армирование, но справиться можно и в одиночку. Конечно, при наличии двоих или троих помощников работать легче и безопаснее.

Видео об армировании монолитных ленточных фундаментов