Армирование ленточного фундамента

Виды армирующих элементов

Разобравшись, для чего нужно применять укрепление строительных элементов, что такое армирование, рассмотрим, какие виды изделий, предназначенных для усиления строительных конструкций, существуют на сегодняшний день:

каркасные системы – плоского и пространственного типа. Расположенные в одной плоскости, получают путем сваривания стержней с учетом требований проектной документации. Сварку осуществляют с помощью специализированных сварочных устройств, оснащенных групповым электродным приспособлением. Возможно применение традиционной электрической сварки. Такая конструкция служит заготовкой для объемного каркаса, где прутья располагаются в перпендикулярных плоскостях, соединенных между собой с помощью сварки или вязальной проволоки. Применение готовых каркасов позволяет ускорить проведение строительных мероприятий на треть общего времени, сократить количество отходов стали, благодаря эффективному раскрою;

• вязаные и собранные с применением сварки армирующие сетки. Для их изготовления используются стержни различного диаметра. При размере сечения проволоки до 1 сантиметра сетка считается легкой, свыше 1,2 см – тяжелой. Ячейка может быть как прямоугольной, так и квадратной формы. Сетка, изготовленная из проволоки диаметром менее 5-10 мм, поставляется в рулонном виде. Вязка сеток производится в случаях невозможности применения сварочного оборудования либо для увеличения площади охвата непосредственно на строительной площадке. Сфера применения этого вида изделия очень широка. Нужно армирование кирпичной кладки, цементного пола, дорожного покрытия? Армирующая сетка, в этом случае, – простой и надежный вариант. Это изделие можно использовать с целью установки каркасных конструкций и изготовления клеток для животных;
• хомуты применяются при сооружении пространственных каркасов. Они значительно облегчают процесс установки рабочей арматуры;
• закладные детали служат для упрощения сборочных работ. К ним привариваются анкера, фиксаторы арматуры, устанавливаются упоры, предотвращающие сдвиг.

Усиление углов

В углах ленточного основания концентрируется напряжение, действующее в различных направлениях, сжимающее и растягивающее конструкцию. При правильно выполненном усилении напряжение воспринимают стальные прутья арматурного каркаса. Неправильное армирование вызывает нарушение целостности ленточного основания.

Фиксация элементов стальной конструкция должна обеспечивать полную передачу усилий между прутьями арматуры. Если армирование углов ленточного фундамента будет выполнено без разрывов, а соединение элементов будет жестким, то монолитное основание ленточного типа будет обладать необходимой прочностью за счет цельной пространственной рамы.

Простое соединение двух армирующих прутьев в углах недопустимо ни при каких обстоятельствах

Не допускается фиксация перпендикулярно расположенной арматуры, концы которой просто связаны с применением проволоки для вязания. Это вызывает появление трещин в угловых частях основания, расслаивание, откол частей фундамента.

Рассмотрим, как правильно армировать углы, какие главные ошибки допускают застройщики, не знакомые со спецификой армирования.

Производя работы, обратите внимание на следующие моменты:

• в каждой из угловых частей основания горизонтально расположенные стержни должны монтироваться в загнутом виде;
• не допускается соединение встык арматуры, что вызывает разрыв силовой цепи;
• угловые участки следует армировать стержнями, диаметр которых превышает один сантиметр.

Выполнив армирование, обязательно сопоставьте соответствие конструкции собранного каркаса с предварительной разработанной схемой. Недостаточно жесткое крепление стержней, нарушение рекомендаций приводит к разрыву стальных прутков в точках фиксации и последующему растрескиванию основания.

Основная ошибка, которую допускают застройщики, производящие армирование углов ленточного фундамента – фиксация перпендикулярно расположенных концов прутьев. Это нарушает целостность жесткой пространственной конструкции, приводит к растрескиванию бетона, нарушению устойчивости строения.

Выбор толщины армирующих прутьев во многом зависит от распределения нагрузок

Армирование оснований производят в различных вариантах:

• С применением при усилении стальной сетки, размещенной в верхнем и нижнем ярусе, закрепленной к поперечно расположенным арматурным пруткам. Усиление угловых стыков производится загнутыми стержнями увеличенного до 2 см диаметра. Фиксация сетки к вертикальным стержням осуществляется с интервалом 0,5 м.
• Используя отдельные стальные стержни. Это позволяет обеспечить жесткую связь основания с капитальными стенами здания, надежно зафиксировать стальные стержни. Метод предусматривает соединение внахлест стержней, концы которых имеют необходимое перекрытие.

При изгибе стальных прутьев более 150 градусов применяются цельные прутки, имеющие незначительный изгиб. При меньших углах наружные прутья, имеющие прямолинейную конфигурацию, остаются целыми. Угловые элементы каждого яруса изгибаются соответствующим образом и пересекаются в зонах крепления. Усиление прямого угла основания осуществляется с использованием отдельных стержней Г-образной конфигурации.

Схема вязки арматуры, армирование углов

Правильная вязка арматуры для ленточного фундамента, оптимальная по многим параметрам, представляет собой соединение прутьев армирующего каркаса «клеточкой». В таком случае ряды закрепляются проволокой (или другим выбранным способом) под углом 90°. Схема вязки состоит из нескольких последовательных операций:

• От мотка вязальной проволоки отрезается фрагмент длиной 25-30 см (для прутьев сечением 8-16 мм).
• Проволоку сгибают пополам и заводят под нахлест стержней, размещая по диагонали.
• Крючком цепляют петлю (место сгиба проволоки), противоположный конец проволоки обводится над пересечением стержней и укладывается над крючком.
• Вращением крючка вокруг верхнего конца проволоки создается скрутка из 3-4 оборотов.
• Крючок извлекается, концы проволоки отгибаются внутрь конструкции.

Видео описание

О тонкостях армирования в видео:

Углы ленточного фундамента нельзя армировать простым перехлестом прутьев; это считается грубым нарушением технологии. Для армирования углов и соединения с ними примыкающих линейных элементов используют согнутые прутья, угловой фрагмент усиливают Г-образными или П-образными анкерами.

Прутья, уложенные на углах здания без сгиба, под прямым углом, неспособны создать жесткую конструкцию. Такие участки фундамента с большой долей вероятности в будущем будут подвержены разрушению.

Армирование углов требует соблюдения технологииИсточник zen.yandex.ru

Технология армирования: порядок выполнения и особенности этапов

Каркас под будущий фундамент рассчитывается и монтируется на основе размеров траншеи, из рабочей арматуры и вспомогательной проволоки. Его параметры рассчитываются заранее, с учетом ожидаемой нагрузки; собирать конструкцию удобно на длинном верстаке. Установка арматуры проходит поэтапно:

Собираются вертикальные элементы (хомуты). Вертикальное расположение прутьев проверяется с помощью отвеса.

Монтируется нижний горизонтальный пояс. Нижний пояс работает на прогиб фундамента вниз. Он крепится вязальной проволокой к вертикальным хомутам.

Монтируется верхний горизонтальный пояс. Его задача — сопротивляться выгибу фундаментной ленты вверх.

Монтируются угловые элементы

Им надо уделить особое внимание, поскольку они связывают стороны фундамента. Дополнительная жесткость обеспечивается дополнительными вертикальными стойками, которые закладываются вдвое чаще.

Готовится опалубка под фундамент.

Монтаж линейного фрагмента армирующего каркасаИсточник beton-house.com

Проводится укладка подготовленного армирующего каркаса. В процессе укладки между прутьями арматуры прокладывают трубы (через них впоследствии будут проложены системы инженерных коммуникаций и вентиляция).

Заливается бетон. Заливку выполняют в несколько приемов, с разравниванием каждого слоя (вручную или виброплатформой). Такая технология обеспечивает равномерное распределение бетонной смеси.

Проводится гидроизоляция фундамента. После высыхания бетона, ленту фундамента покрывают битумной мастикой или рубероидом

Такая операция является важной мерой для сохранения фундамента.

Если каркас собирается в траншее, в грунт, с соблюдением расчетных расстояний, сначала вбиваются прутья. На них закрепляют поперечные перемычки, нижний и верхний арматурный пояс.

Заключение

Закладка фундамента является ответственным этапом строительства, определяющим прочность несущей конструкции и всего дома. Чтобы фундамент исправно нес нагрузку и долгими годами не давал повода для беспокойства, работу лучше всего поручить профессионалам.

Целесообразность усиления основания

Правильно выполненный фундамент здания, представляющий бетонный монолит, обладает высокими прочностными характеристиками. Без стальной арматуры он не будет иметь требуемой эксплуатационной прочности. Бетон обладает повышенной устойчивостью к действию сжимающих нагрузок, однако может растрескаться при растяжении.

Это в полной мере компенсируется арматурным каркасом, устанавливаемым до заливки ленточного фундамента на нижнем и верхнем уровне ленточного контура. В углах фундамента концентрируются значительные усилия. Именно поэтому правильное армирование углов основания ленточного типа является гарантией длительного ресурса эксплуатации строения и его прочности.

В угловые части дополнительно нужно установить вертикальные металлические стержни

Установленная в угловых частях фундамента арматура значительно увеличивает прочностные характеристики конструкции, компенсирует изгибающие и разрывные нагрузки. Вертикально расположенные стальные стержни поддерживают арматурные пояса, расположенные в верхней и нижней части каркаса.

Как делать правильно?

Рассмотрим несколько секретов армирования заглубленного ленточного фундамента. Для проведения этой работы вам потребуется:

• арматура (диаметр зависит от высоты строения и его массы, для одноэтажного частного дома можно использовать арматуру диаметром от 50 до 100 мм);
• болгарка;
• электросварка или газосварка (в этом случае последняя предпочтительнее).

Схема соединения арматуры в углах ленточного фундамента.

В первую очередь начинаем производить расчет и армирование подошвы

Для заглубленного ленточного фундамента это очень важно. Мы просто не в силах представить, насколько высока нагрузка на подошву

А добавьте сюда еще и воздействие агрессивной среды (влаги). Основа из бетона долго в таких условиях не простоит.

Конструкцию для армирования подошвы можно сварить на поверхности. Для этого сварите из металла два контура, один из которых будет на 5 см отступать от внешнего периметра котлована под фундамент, второй должен находиться на таком же расстоянии от внутреннего края. Не забывайте, что места сварки не должны приходиться на угол.

Арматуру лучше согнуть под прямым углом, предварительно разогрев ее в месте сгиба. А вот соединение арматуры с помощью сварки лучше расположить там, где лента основы будет иметь минимальную нагрузку. Готовая конструкция опускается в котлован, и в угловых частях контуров устанавливаются вертикальные металлические штыри. Их роль велика, поэтому можно использовать арматуру большего диаметра. Штыри арматуры забиваем в грунт максимально глубоко. А теперь контуры необходимо приварить к вертикальным штырям. Будет совсем хорошо, если между контурами появится надежная связь.

Схема правильного армирования углов ленточного фундамента.

Но поступать так же примитивно, как и в нижней части фундамента, будет недопустимой ошибкой. Контуры должны пересекаться. Самый простой способ — использовать П-образные контурные заготовки. Одна из них должна идти вблизи внутренней стороны остова по боковым сторонам и выходить в передней части здания на внешний периметр. Второй контур имеет обратные параметры: по длине здания он будет являться внешним, а по ширине он переходит на внутренний уровень. Оба контура надежно фиксируются сначала к вертикальным штырям, а уже потом их можно закрепить между собой.

Вторая конструкция армирования угловой части заглубленного ленточного фундамента не менее надежна: используются для нее прямоугольники, сваренные из арматуры и надетые на вертикальные штыри (от одного угла до другого). Вполне эффективно работает конструкция, но подходит она только для районов с не очень высоким колебанием температур на протяжении года. Не забываем, что в этом случае конструкция (и весь фундамент) будет в большей мере подвергаться тепловому расширению и повлечет растрескивание фундамента.

Менее подвержено тепловому расширению армирование ленточного фундамента с помощью металлической сетки. Но такое армирование заглубленного фундамента предполагает организацию нескольких уровней расположения сетки. Данный способ будет самым простым (с точки зрения количества проводимых операций).

Анкеровка при перевязке

Выбор типа соединения зависит от параметров арматуры и участка конструкции, в которой оно выполняется. Металлические стержни гнут тисками или на специальном станке.

Виды анкеровки:

Прямая – наименее желательна, соединение двух армирующих прутьев в углах данным способам актуально лишь для небольших зданий. Выполняется путем простого наложения стержней внахлест с последующей перевязкой с помощью проволоки

Здесь важно обеспечить максимальную жесткость, чтобы избежать сдвигов при заливке бетона.
Крюк – сгиб на 180 градусов таким образом, чтобы конец прилегал к главной части прута.
Лапка – конец стержня сгибается под прямым углом.
Петля – прут складывают вдвое, петля находится в углу.
Путем приваривания поперечин.
С дополнительным использованием стального уголка или шайбы.

Последние два способа могут использоваться лишь для анкерования продольной арматуры, которую допускается сваривать. Лапка и прямая анкеровка используются лишь с прутьями различного диаметра.

О необходимости усиления

Насколько необходимо укреплять бетонный массив стальной проволокой? Ведь бетон обладает достаточно высокими прочностными характеристиками. Действительно, бетон имеет повышенную устойчивость к сжимающим нагрузкам, но требует усиления от губительного воздействия разрывных усилий.

Наибольшая вероятность растяжения – на поверхности основания, именно там следует расположить арматуру

Компенсировать эту особенность бетона позволяет укладка стальных стержней на двух уровнях основы. Такое решение повышает прочностные характеристики массива, позволяя сохранять целостность под воздействием изгибающих нагрузок, крутящих моментов и разрывных усилий.

Преимущества и недостатки монолитно-каркасной технологии

Монолитные армированные стены имеют такие преимущества:

• цельная конструкция без швов прочная и надежная, ее не продувает, не образуются температурные мосты;
• гладкая ровная поверхность позволяет приступить к отделочным работам без предварительной подготовки;
• сооружения здания в короткие сроки;
• монолитные дома имеют свободную планировку;
• повышенный срок службы железобетонных сооружений;
• сложные архитектурные криволинейные элементы и арки выполняются достаточно легко.

Смотреть галерею Недостатки монолитных стен:

• низкая звукоизоляция;
• обязательное утепление стен;
• способность бетона проводить вибрации.

Ошибки армирования углов ленточного фундамента

Наибольшее количество ошибок, которые допускаются при изготовлении арматурного каркаса для ленточного фундамента, происходит именно при армировании угловых элементов и мест примыканий. Самая распространенная ошибка – вязание перекрещивающихся прутков в угловых частях фундамента, которая ведет к значительному ослаблению конструкции. На профессиональном языке это называется «разрыв арматуры».

Еще одной распространенной ошибкой является простой загиб внешних и внутренних продольных прутков арматуры без применения дополнительных усиливающих элементов. Это же относится и к армированию тупых угловых частей каркаса.

Важно! Если вязка производится перпендикулярно насечкам рифленой арматуры, то это приводит к ее проскальзыванию в момент заливки бетона и нарушает геометрию каркаса. Если вязка производится параллельно насечкам (то есть проволока укладывается в углубления на арматурных прутьях), то это обеспечивает более плотное и надежное соединение

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.

• 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.

Установка опалубки своими руками

Правильно сделанный каркас для фундамента поможет не только сэкономить много денег на покупке бетона, но и значительно упростить процесс армирования. Если она у вас уже есть, этот этап можно пропустить и переходить сразу к армированию, если отсутствует, тогда рассмотрим пошаговую инструкцию.

ШАГ 1: выбор материала. При небольшой высоте фундамента подобрать материал достаточно легко: фанера, дерево, ОСБ-плиты, ДПВ. Основное требования – прочность материала. Для высоких фундаментов (от 150 см) используют только металл, поскольку давление бетона будет значительным и дерево может подвести.

ШАГ 2: подготовка основания. Допустим, у нас есть траншея, которая соответствует нормам, теперь необходимо уплотнить основание. Насыпаем слой песка 150 мм, заливаем водой, затем 4-5 сантиметров бетона, чтобы выровнять поверхность. Не забывайте о коммуникациях, сделать их надо на этапе опалубки и армирования фундамента дома, нельзя забывать о закладных трубах в нужных местах, иначе придется долго работать перфоратором и нарушать монолитность фундамента.

ШАГ 3: имея проект строительства, устанавливаем колышки по периметру траншеи точно на ширину будущего фундамента, они будут удерживать низ опалубки, ставим распорки не ниже 70% высоты конструкции (сама распорка в 2 раза больше высоты фундамента). Не помешает изготовить 3-4 контрольные рейки на ширину фундамента, по которым можно будет измерять отклонения ширины.

Совет мастера: забивать гвозди надо изнутри опалубки в распорки и колышки, чтобы потом можно было без проблем все снять. В ином случае придется разламывать деревянные брусья или спиливать шляпы, поскольку торчащие гвозди бетонируются. Если фундамент от 150 см и выше, рекомендуется связка опалубок проволокой в шахматном порядке через 1 м.

Опалубка должна быть максимально жесткой, зазоры между элементами конструкции не более 0.3 см, чтобы при заливке фундамента не вытекала жидкая смесь, иначе прочность фундамента будет снижаться в арифметической прогрессии.

Она должна выдерживать солидные нагрузки и удерживать свою форму после заливки цемента, только так можно будет сделать монолитный фундамент для дома, который прослужит десятки лет.

Важно: внутреннюю часть опалубки надо смазать техническим маслом или другими нефтепродуктами (подойдет отработка), чтобы она легче отклеивалась от бетона после его отвердевания. Вы сможете использовать ее много раз

Фотографии опалубки ленточного фундамента

Какое расстояние между арматурой в ленточном фундаменте считается оптимальным

В соответствии с нормами в строительной сфере минимальное  расстояние (между прутьями  возводимой арматуры)  определяется в зависимости от следующих важнейших  факторов:

• Диаметра стержней;
• Расположения имеющейся конструкции относительно направления бетонирования;
• Размера заполнителя бетона;
• Выбранного наиболее оптимального способа укладки;
• Вида уплотнителя для бетона.

Кроме того, считается, что расстояние между  размещаемыми стержнями  продольной арматуры  не должно оставлять  меньше 25 см и более 40 см.  В качестве же шага в случае поперечной арматуры  наиболее оптимальное значение считается такое – не больше 30 см.  При этом шаг должен быть в  половину высоты рабочего сечения.

Понятно, что  размер арматуры для ленточного фундамента может варьироваться в каждом конкретном случае. Универсального рецепта того, как рассчитать арматуру для ленточного фундамента, нет. Однако можно следовать указанным выше рекомендациям для того, чтобы максимально оптимально  и грамотно определиться с тем, сколько надо арматуры на ленточный фундамент.

Нормативы

В результате многолетних исследований и испытаний были выработаны методики расчёта армирования заливных ленточных фундаментов.

Во времена СССР была разработана нормативная документация, касающаяся расчётов армирования ленточных фундаментов.

В уже далёком 1989 году Госстроем СССР был утверждён СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», нормы которого действительны до сих пор. В нём указывались правила формирования исходных данных для расчёта армирования.

В СНиПе изложены порядок расчёта количества и диаметры продольной, вертикальной и поперечной арматуры, как выполнять сварные соединения стержней и устанавливать закладные детали в бетонном монолите. В отдельной главе даются указания по конструированию предварительно напряжённых элементов.

Ранее в 1978 году было разработано и принято к обязательному исполнению «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения)». На базе этих двух документов проектными организациями были разработаны методики расчётов армирования ленточных фундаментов.

Правила крепления стержней

По этой схеме можно обвязывать арматуру:

• Проволока связывается вдвое.
• Через петлю просовывается крючок.
• С обратной стороны конец заматывается вокруг пересечения и тоже закладывается в крючок.
• Проволока закручивается.

Рекомендованные правила и методы работы при вязке:

• Стержни подтягиваются, скручиваются, концы откусываются кусачками;
• Проволока скручивается в несколько оборотов при ее сильной натяжке;
• Стержни и хомуты перевязываются.

Использование скрепок, скоб, хомутов

При необходимости ускорить вязку используют вышеупомянутые материалы. В этих ситуациях производится вязка руками без использования инструмента. Стержни с небольшим диаметром могут связываться самозатягивающимися пластмассовыми хомутами. Универсальные приспособления, подходящие для любых сечений. Они легкие, устанавливаются руками и не вымазывают. Не стоит забывать о том, что у них невысокая прочность и при пониженных температурах они могут повредиться.

Преимущества скоб и других фиксаторов этого же типа:

• Повышается производительность;
• Повышается плотность связанных узлов;
• Просты в использовании.