Для производства арматуры для фундамента необходимо сначала подготовить участок, выбрав место для монтажа. Затем следует определить нужный диаметр и количество арматурных стержней, исходя из размеров фундамента и нагрузок на него. После этого можно приступать к нарезке арматуры на необходимые отрезки, используя резак или болгарку, и к формированию каркаса, связывая стержни между собой проволокой.
После формирования каркаса следует установить его в подготовленный котлован с учетом равномерного выступа над его краями. Важно обеспечить защиту арматуры от коррозии, для чего можно использовать слой бетона или специальное покрытие. После укладки каркаса можно заливать бетон, внимательно контролируя его распределение вокруг арматуры для достижения прочности и надежности фундамента.
Как правильно вязать арматуру для фундамента
От правильности возведения армокаркаса зависит склонность фундамента к деформации. Ведь именно металлическая часть основания обеспечивает устойчивость бетона к излому и растяжению, а также способствует равномерному распределению нагрузок на несущий элемент. Давайте разберемся, как подобрать арматуру и другие расходники, какие бывают каркасы для фундамента, чем и как вязать конструкцию, каких правил нужно придерживаться, чтобы построить надежное основание.
Расходники для армокаркаса
Конструкцию для несущего основания вяжут из гладких и рифленых прутьев длиной 11,7 м или 5,85 м. Узлы армокаркаса соединяют под прямым углом с помощью сварки, вязальной проволоки или хомутов из пластика. Сварной способ крепежа в малоэтажном строительстве применяют с большой осторожностью из-за риска потери прочности стали в местах фиксации. При усадке основания и в процессе эксплуатации такие соединения могут не выдержать нагрузку. Тогда основание растрескается и разрушится. Если же вы остановились на жестком способе сборки армокаркаса, используйте пруток из сплавов, которые пригодны для сварки. Такие стержни маркируются буквой С.
Вязать каркас проволокой проще, чем создавать жесткие узлы с помощью сварочного аппарата. Преимущества гибкого соединения — невысокая стоимость расходника и отсутствие швов. Вязальная проволока бывает обожженной и обожженной. Первая более прочная и пластичная.
Хомуты из пластика стоят дороже проволоки. Благодаря застежкам-фиксаторам, они упрощают процесс монтажа. По прочности изделия не уступают проволоке, но есть нюансы: при жаре на строительной площадке хомуты растягиваются; не всякие стяжки из пластика выдерживают мороз. Стойкие к отрицательным температурам хомуты делают на основе полиамида 6.6. Они не трескаются и не ломаются зимой.
Особенности выбора расходных материалов
Вид, диаметр арматуры, количество и расположение хлыстов определяют с учетом расчетной нагрузки дома на основание, несущей способности грунта, геологических особенностей конкретного региона. От правильности выбора расходных материалов зависит надежность бетонного сооружения.
При расчетах арматуры нужно ориентироваться на строительные регламенты и нормативы: 
СП 22.13330.2016 — правила проектирования оснований; СП 63.13330.2018 — расчеты ж/б и бетонных конструкций; СП 52-101-2003 — рекомендации по проектированию сооружений с арматурой без предварительного напряжения. Правила помогают построить надежный фундамент, который выдержит нагрузки.
Например, они определяют, что минимальная площадь продольной стали должна равняться 0,1% от общего поперечного сечения ж/б ленты фундамента. Это значит, что для основания высотой 120 см и шириной 30 см, общей площадью 120 х 30 = 3600 м2 нужна арматура с минимальной площадью поперечного сечения у 3600 см²/1000 = 3,6 м2.
В общем, для вязки армокаркаса нужно знать монтажную схему конструкции, иметь представление о необходимом размере, количестве и типе прутков.Также нужно учитывать, какой длины хлысты можно завезти на участок: пройдет ли по дороге грузовой тягач или придется заказывать газель. Нельзя использовать более тонкие стержни, чем те, что получены расчетами и предусмотрены строительными требованиями.
Экономия на металле увеличивает риски покрытия несущего основания силовыми трещинами. Исправление таких ошибок доставляет немало хлопот. При возведении многоэтажек, частных домов и хозяйственных построек используют стержни Ø 8–22 мм. Диаметр стали определяется индивидуально.
Чем тяжелее стройматериал для дома, выше этажность объекта и нагрузки от грунта, тем толще потребуется пруток. А схема расположения и крепления стержней зависит от типа фундамента. Кроме арматуры, важно правильно подобрать вязальную проволоку для фиксации узлов. Слишком тонкая быстро рвется, не давая хорошо затянуть соединение.
Толстая 2,4–3 мм тяжело гнется, монтаж каркаса с ее помощью отнимает много сил и дает большую нагрузку на суставы. Оптимальный вариант — сталь Ø 1,2–1,4 мм.
Инструменты для вязания арматуры
Для монтажа каркаса нужен инструмент. Вы можете выбрать тот, что проще для вас и по карману.
Плоскогубцы
Для быстрой работы с монтажным инструментом нужна сноровка. У непрофессионалов сборка каркаса с помощью плоскогубцев идет тяжело, по времени получается долго и устают руки.
Вязальный пистолет
Специальный пистолет на аккумуляторе для вязки арматуры облегчает задачу. С ним собирать каркас проще всего. Но для частного строительства инструмент стоит дорого. Кроме этого, не все модели хорошо затягивают узлы. Иногда проволока путается и неправильно наматывается. Также с прибором трудно работать в узких местах.
И нужно покупать недешевую проволоку в катушках, простая не подойдет, если вы не хотите сломать пистолет. Изготовители предусмотрели защиту устройств от некачественных расходников. Опытные мастера советуют даже не пытаться заправлять их простой катанкой. Она «грязная» и не настолько хорошо отожженная.
После ее использования сервисный центр не будет ремонтировать инструмент по гарантии. Применение пистолета оправдано на больших объемах строительства и плитных фундаментах. Чтобы не покупать устройство, его можно арендовать.
Крючки
Строители чаще используют для вязки каркаса крючки. Они недорого стоят в магазине. При желании их можно сделать самостоятельно за 5–10 минут:
разобрать старый малярный валик; согнуть электрод Ø 3–4 мм или гладкую арматуру 8 мм. Преимущество покупного крючка — свободное вращение прутка в рукоятке, что значительно облегчает вязку каркаса.Конструкция армокаркасов в зависимости от типа фундамента
Плитный фундамент изготавливают из сплошного горизонтального армокаркаса с одинаковым размером ячеек. Конструкцию вяжут из прутьев с периодическим профилем. При проектной толщине плиты до 150 мм достаточно одного слоя арматуры для создания надежного основания. Если фундамент высотой более 150 мм, потребуются две сетки. Их укладывают одну над другой и соединяют стойками.
Ленточный фундамент обычно возводят на грунтах с хорошей несущей способностью, когда нужно построить дом или дачу с подвалом. Армокаркас собирают из прямоугольных блоков. При этом поперечины могут быть гладкими или рифлеными, а продольные и вертикальные элементы только с периодическим профилем. Прутки с неравномерным рельефом имеют лучшее сцепление с бетоном.
Свайный фундамент представляет собой версию мелкозаглубленного ленточного основания, которое устанавливается на сваи. Он часто используется на сильно пучинистых почвах и на участках с высоким уровнем залегания грунтовых вод. Арматуру используют для возведения замкнутого ростверка, объединяющего оголовки свай и распределяющего нагрузки от строения. Продольное армирование в ростверке делают из рифленых прутков, поперечные и вертикальные элементы возводят из гладких стержней.
Расчет количества арматуры
При определении количества прутков нужно ориентироваться на монтажную схему армокаркаса и учитывать следующие значения: периметр фундамента; высота и ширина основания — от этого значения зависит количество продольных линий и горизонтальных сеток арматуры; шаг расположения вертикальных нитей (или размер ячеек); длина нахлеста — определяется по диаметру арматуры: значение должно равняться 40 диаметрам прутка. Самостоятельно рассчитать количество металла с учетом множества строительных правил сложно.
Поэтому мы советуем прибегать к услугам профессионалов или использовать онлайн-калькулятор. Он выдаст значение в метрах. У нас можно купить арматуру метражом, а другие продавцы нередко отпускают сталь тоннами. При заказе металла у них для расчета веса стали придется использовать таблицу из ГОСТ 5781-82 или специальные онлайн-калькуляторы в интернете.
Расчет количества проволоки Если мы знаем количество узлов в каркасе, то может определить расход проволоки. К примеру, в конструкции будет 651 вертикальная стойка. Для каждой из них нужен отрезок проволоки длиной 0,3 м. На две сетки ленточного фундамента нам потребуется: 651 х 0,3 х 2 = 390,6 м. На случай порчи проволоки сделаем запас и округлим итоговое значение до 400 м.
Как с помощью проволоки вязать арматуру
Проволоку нужно нарезать на отрезки длиной 30 см, затем каждый из них согнуть пополам, а арматуру уложить внахлест по схеме.
Вязка горизонтального слоя
Заведите проволоку за узел арматуры. Зацепите петлю крючком. Загните петлю к другим концам проволоки с помощью крючка. Не оставляйте много проволоки со стороны петли. Потяните за два конца так, чтобы петля немного натянулась.
Заведите концы проволоки за крючок. Соедините концы проволоки с петлей, закручивая крючок по часовой стрелке. Прокрутите крючок по часовой стрелке. Количество оборотов может быть разным. Важно, не допустить сильного перетягивания металла или слишком слабой затяжки.
Теперь можно вынимать крючок. Узел готов. Вязка металла требует осторожности. При монтаже каркаса легко перекрутить проволоку до состояния, когда она лопнет.
Вертикальная вязка
Подготовьте кусочки проволоки длиной 30 см. Согните каждый из них пополам таким образом, чтобы с одной стороны на месте сгиба получилась петля. Заведите петлю за левую сторону горизонтального стержня арматуры. Заведите крючок за правую сторону горизонтальной арматуры.
Зацепите крючком петлю таким образом, чтобы за ней оказался вертикальный пруток арматуры. Протяните оба конца петли вниз. Зацепите крючком концы с лицевой стороны узла. Накрутите конец проволоки без петли на крючок. Сделайте один оборот.
Теперь затяните узел, прокручивая крючок по часовой стрелке. Должно получится такое соединение. Теперь вытащите крючок. Аналогичным способом вяжут металл пассатижами и шуруповертом. Не советуем без помощи опытных коллег первый раз монтировать каркас шуруповертом.
При использовании инструмента велик риск перетянуть петлю слишком сильно и сломать проволоку.
Как сделать надежный армокаркас
Соблюдайте 5 правил при вязке арматурного каркаса, чтобы получить надежное несущее основание: Металл не должен касаться опалубки и края бетона, иначе он останется без защиты от воды, кислорода и других внешних воздействий. Армокаркас должен быть утоплен в раствор на глубину минимум 5–7 см.
Не используйте для сборки армокаркасов использованную ранее арматуру. Не допускайте попадания на сталь маслянистых соединений, они ухудшают адгезию металла с бетоном. Сначала устанавливайте каркас, а потом заливайте в него раствор. Не делайте наоборот.
Укладка стальной конструкции в жидкий бетон приводит к образованию пустот. Тогда армокаркас не будет иметь достаточной прочности, чтобы выдержать нагрузки. Делайте стандартный шаг между узлами соединений 0,25–0,30 м. Для усиления надежности конструкции его можно сократить вплоть до 0,1 м, но не меньше. В более мелкие ячейки плохо проходит бетонный раствор. Могут образоваться пустоты, которые приведут к разрушению фундамента.
Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте
Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно.
Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой. Процесс закладки металла называется армированием ленточного фундамента. Своими руками его сделать несложно, расчет элементарный, схемы известны.
Количество, расположение, диаметры и сорт арматуры — все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент — требуется проект. С другой стороны, если вы строите небольшое здание, можно попробовать на основании общих рекомендаций все сделать своими руками, в том числе и спроектировать схему армирования.
Схема армирования
Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.
На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.
Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.
Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.
Какая арматура нужна
Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.
В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.
Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.
Расчет армирования ленточного фундамента своими руками
Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.
Определение толщины арматуры
Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см 2 .
Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см 2 . Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.
Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см 2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см 2 ) нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см 2 , а это больше чем 2,8 см 2 , которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.
Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см 2 . Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см 2 , чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.
Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.
Шаг установки
Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.
Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).
Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).
Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.
Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались. Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.
Армирование углов
В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.
Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.
По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Возможно использование Г-образных хомутов.
Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.
Армирование подошвы ленточного фундамента
На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.
Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.
Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются при помощи коротких отрезков прутка.
Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.
Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.
Сколько нужно прутка
Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20% — запас на стыки и «перехлесты».
Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.
Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете).
Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.
По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.
Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента
Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки опалубки. Есть два варианта:
- Весь каркас собирают прямо в котловане или траншее. Если лента узкая и высокая, работать так неудобно.
- 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.
- 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.
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.
