Для армирования стен фундамента необходимо использовать стальные арматурные пруты, которые размещаются в壁ах фундамента в горизонтальном и вертикальном направлениях. Это обеспечит прочность и устойчивость конструкции, позволяя распределить нагрузку равномерно и предотвратить возможные трещины. При этом важно соблюдать правильные расстояния между прутами и использовать связующие элементы для создания устойчивой каркасной структуры.
Перед заливкой бетона следует убедиться, что арматура надежно закреплена и защищена от коррозии, что обеспечит долгосрочную эксплуатацию фундамента. После заливки необходимо обеспечить качественную вибрацию бетона для удаления воздушных пузырей и достижения однородной структуры, что дополнительно повысит прочность армированных стен.
Как армировать стены фундамента
Сам по себе бетон — прочный материал. После отвердения он хорошо работает на сжатие и усадку, но не на изгибы и растяжение, что является главным недостатком. Под воздействием растягивающих усилий в бетонных изделиях и конструкциях образуются трещины. В дальнейшем они ведут к разрушению. Все потому, что прочность бетона на растяжение очень низкая.
Она составляет всего 7-10% от показателя на сжатие. В связи с этим на первый план выходит вопрос армирования бетона.
Что такое армирование бетона: когда и для чего необходимо
Понять, зачем армировать бетон, очень легко. В сравнении с ним металл, из которого выполняется арматура, имеет прочность на растяжение выше в 100 и более раз. При их соединении получается армированный бетон (железобетон, если армируют стальными стержнями или сетками), который выдерживает и сжатие, и растяжение.
Важно знать! Для армирования могут использоваться отдельные стержни, которые сваривают или связывают между собой, сетка, стекловолокно, дисперсные или другие волокна.
Растягивающие усилия воспринимает на себя арматура, которая для улучшения сцепления с бетоном имеет рельефные насечки, одинаковые по всей поверхности. В результате бетонное изделие получает защиту от трещин, приобретает более высокую несущую способность, надежность и долговечность. Дополнительно железобетон становится устойчивым к перепадам температуры, вызывающим сжатие-расширение, циклы которых могут повторяться большое количество раз.
Видео: как работает арматура
Когда армирование обязательно, а когда без него можно обойтись
Нужно ли обязательно армировать бетон ? Специалисты, занимающиеся строительством, говорят, что армирование необходимо. Исключением может быть заливка не толстой (до 3 см) цементной стяжки в доме или квартире. Здесь можно обойтись без армирования, но для большей прочности и долговечности чернового пола многие все же добавляют при замешивании раствора фиброволокно. Это не увеличивает трудоемкость и время работ, но делает стяжку более прочной и стойкой к трещинам.
Другой частый вопрос — можно ли не армировать бетон при обустройстве фундамента. Теоретически можно, если строится очень небольшой деревянный или каркасный дом, хозпостройка, забор с равномерной нагрузкой. При этом уровень грунтовых вод должен быть очень низким, т. е. глубоко, далеко от фундамента, а силы морозного пучения — быть минимальными или отсутствовать.
Кроме того, для большей уверенности придется изучить подстилающие грунты и их динамику по сезонам. На основе этих данных и точной расчетной нагрузки от всех конструкций будущей постройки можно определить, нужно армирование или нет и есть ли риски при отказе от усиления.
Под блоки, кирпич и другие тяжелые материалы фундамент обязательно нужно армировать. Это поможет и сэкономить на бетоне, и обеспечить надежность постройки. При качественно выполненных работах фундамент в процессе усадки дома точно не потрескается. Выбор в каждом случае индивидуален. Но, как показывает практика, на арматуре лучше не экономить.
В остальных случаях можно не думать — армирование точно необходимо, особенно при строительстве гражданских и промышленных зданий, т. е. не частных, где застройщик может делать свой выбор. В высотных сооружениях металлический арматурный каркас и вовсе служит основой всей конструкции, обеспечивает постройке нужную жесткость.
Важно знать! Любые бетонные конструкции подвергаются комбинированным нагрузкам, а комбинация бетона с арматурой позволяет им быть устойчивыми к сжатию, изгибу, излому, растяжению.
- фундамент;
- крыльцо;
- монолитные и сборные перекрытия;
- колонны;
- стяжки;
- площадки под автомобиль;
- забивные и буронабивные сваи;
- ригели;
- железобетонные перемычки;
- лестничные марши и пр.
Армирование ленточного фундамента
Главным условием качественного строительства и долговечности возводимого дома является создание надежного фундамента. Насколько надежным будет основание здания, зависит от множества факторов — грамотное проектирование, соблюдение стандартов монтажа, использование качественных материалов и пр. Чтобы дом не растрескался во время усадки, важно провести грамотное усиление бетонного фундамента армированным каркасом.
Проведение армирования ленточного фундамента чрезвычайно важно для малоэтажного строительства, так как позволяет достаточно просто и без больших затрат создать прочную основу под загородные коттеджи, дачи и хозяйственные объекты. Большой запас прочности ленточного фундамента обеспечивает строению мягкую усадку, хорошую восприимчивость к деформационным нагрузкам. Грамотно усиленный арматурой ленточный фундамент может служить основанием для стен из любых штучных и мелкоблочных материалов, и подходит для строительства на любых почвах, в том числе песчаных.
Система армирования
Как известно, бетон способен выдерживать значительные нагрузки на сжатие и плохо работает на разрыв. Такой недостаток полностью компенсирует стальная арматура, которой усиливается нижняя и верхняя часть фундамента вдоль ленты. Схема армирования ленточного фундамента включает несколько видов стержней:
горизонтальные продольные – основные рабочие, обеспечивают прочность фундамента на сжатие и изгиб;
- горизонтальные поперечные (конструктивные) – выполняют роль хомутов, поддерживая рабочую арматуру в проектном положении;
- вертикальные – вспомогательные, обеспечивают прочность на срез, а также являются опорными стойками, поддерживающими нижний и верхний арматурный пояс.
Допустимый шаг между вертикальными стержнями, являющимися опорой всего каркаса, составляет 0.5-0.8 м. Расстояние между горизонтальными поперечинами, отвечающими за жесткость каркаса, должно быть не менее 0.3 м. Армирование производят с использованием 2, 3, 4-х прутьев в каждом поясе. Чтобы стальная арматура была защищена от отрицательного воздействия окружающей среды, ее заливают бетоном высотой 700 мм в нижней части и до 40-60 см в верхней.
Выбор и расчет стержней
Рабочее армирование под ленточный фундамент производится горячекатаными или холоднотянутыми профильными стержнями диаметром от 10 до 22 мм. Для вспомогательных элементов арматурного каркаса используют прут №№ 4-10. Толщина стержней арматурной сетки и число стержней в одном поясе рассчитывается на этапе проектирования, с учетом требований СНиП 52-01-2003: допустимое количество армирующих элементов в основании ленточного фундамента не должно быть меньше, чем 0.1% площади его поперечного сечения.
Так для ленточного фундамента длиной 700 и высотой 400 мм диаметр арматуры вычисляется сл. Образом:
S=700х400х0.1%= 280 000 мм/1000=280 мм2.
Используя вышеуказанную таблицу, можно определить, что диаметр стержня (при длине стены более 3 м) не может быть меньше 12 мм. Диаметр вспомогательной вертикальной и поперечной арматуры составит 6 мм при высоте каркаса менее 80 см.
Расчет количества арматуры (п/м)
На этапе проектирования дома важно правильно рассчитать количество арматуры, необходимой для усиления ленточного фундамента. Для этого сначала вычисляется общая длина продольной (рабочей арматуры). Например, для небольшого загородного дома площадью 8х8 м с одной несущей стеной расчет ведется по следующему алгоритму:
- вычисляем общий периметр: 8х4=32 м;
- прибавляем к периметру длину несущей стены, под который тоже будет установлен фундамент: 32+8=40 м;
- полученную цифру умножаем на количество стержней в схеме (например, 4): 40х4=160м.
Так как производители арматурного проката поставляют стержни длиной от 3 до 6 м, их придется резать и стыковать внахлест. Стыковка арматуры не должна производиться строго над соседними стержнями, и расстояние между их соединениями обязано составлять 1.5 длины нахлеста. Но не меньше 61 см.
Длина арматуры для нахлеста рассчитывается, исходя из диаметра стержня, умноженного на 30: 12х30= 36 см.
Корректировку количества арматуры можно вести методом подсчета стыков или прибавлением 10% от общей длины стержней: 160+ 160х0.1= 176 м.
С учетом, что на армирование углов ленточного фундамента необходимо дополнительные 0.5 (сгиб), к общей длине добавляем еще 20 м, и получаем итоговую длину рабочих стержней №12: 176+20=196 п/м.
Расчет количества вспомогательной арматуры (п/м)
Длина ленты строения 8х8 м с 1-й несущей стеной составляет 40 м. Для двухпоясного каркаса в 4 прутка расход поперечной арматуры составит: 40.0 м х8 = 320м.К полученной длине добавляем 3.5% на стыки: 320+12= 332 м.
Учитывая, что вертикальные стержни длиной 41 см устанавливаются с шагом 0.5 м, а на одно соединение понадобится 1.8м, общая длина арматуры диаметром 6 мм составит:
82 (количество соединений) х 1.8= 147,6 п/м.
Так как производитель часто отпускает арматуру, ориентируясь на вес, то не лишним будет воспользоваться стандартной таблицей, позволяющей перевести погонные метры арматуры в массу:
В какой последовательности вяжется арматурный каркас
Правильное армирование ленточного фундамента производится поэтапно:
- в грунт по периметру устанавливают вертикальные стержни расчетного диаметра с шагом не менее 0.5 м;
- на вертикальную арматуру осуществляется вязка двух каркасов (верхний и нижний) из рабочих стержней;
- чтобы верхний пояс сохранял проектное положение, конструкцию фиксируют соединительными прутьями. Они не играют большой роли в упрочнении фундамента, и служат для поддержания правильного положения арматуры.
Одним из самых ответственных этапов армирования ленточного фундамента является усиление углов, особенно в зоне подошвы.
Производится армирование предварительно гнутыми П-образными стержнями, назначением которых является стыковка и фиксация примыкающих участков каркаса. Недопустимо соединять стороны каркаса стержнями, изогнутыми под прямым углом. Такой способ арматурной вязки не обеспечит должной жесткости каркасу, и фундамент начнет разрушаться.
Произведенное по правилам армирование углов обеспечивает крепкое сцепление лент основания. Для этого стержни скрепляют в один каркас хомутами, а на стыках углов ставят особые усиления. В сравнении со средней частью основания, где стяжки ставятся с шагом в 0.25 м, по углам это расстояние составляет вдвое меньше. Такой метод армирования угловых зон обеспечит жесткость, целостность и надежность всему фундаменту.
Технология армирования фундамента
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.
Проектирование домов и в частности, армированных ленточных фундаментов – кропотливая и точная работа, которая может быть сделана благодаря четким инженерным расчетам специалистов. Компания «ИнноваСтрой» предлагает изготовление фундаментов домов под ключ, в том числе ленточных или плитных. Также специалисты компании могут выполнить любой вид строительных услуг, начиная от проектирования дома и проведения геологических работ , до монтажа инженерных систем и ввода дома в эксплуатацию .
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.
