Вертикальная арматура в ленточном фундаменте служит для повышения прочности конструкции и равномерного распределения нагрузки. Она устанавливается в процессе заливки бетона, обеспечивая дополнительную жесткость и устойчивость к вертикальным и горизонтальным силам, воздействующим на фундамент.
Основной задачей вертикальной арматуры является предотвращение появления трещин и деформаций в фундаменте. При нагружении фундамента арматура компенсирует растяжение, возникающее в бетоне, который эффективно воспринимает сжатие, но менее устойчив к растягивающим силам.
Вертикальная арматура в фундаменте: Залог надежности и долговечности сооружений
Строительство любого объекта начинается с фундамента, определяющего прочность, стабильность и продолжительность эксплуатации будущей конструкции. Одним из ключевых элементов, обеспечивающих данные качества, является вертикальная арматура в фундаменте. Эта компонента играет важную роль в распределении и перераспределении нагрузок, предотвращая возможные деформации и разрушения.
Классификация и виды арматуры для вертикального укрепления
Вертикальная арматура в фундаменте может быть как рифленой, так и гладкой, каждый из типов имеет свое предназначение и специфику применения. Рифленая арматура обеспечивает лучшее сцепление с бетоном за счет своей текстуры, тогда как гладкая арматура чаще используется в конструкциях, не подвергающихся значительным нагрузкам. Выбор арматуры для каждого конкретного проекта должен производиться исходя из технических характеристик будущего здания или сооружения.
Принципы работы вертикальной арматуры в фундаменте
Вертикальная арматура в фундаменте работает на растяжение, воспринимая на себя вертикальные нагрузки от веса здания и перераспределяя их по всей площади основания. Это предотвращает образование трещин и обеспечивает долговечность конструкции. Особенно важно правильное расположение и достаточное количество арматурных стержней в местах, где предполагается максимальное воздействие нагрузок.
Технология монтажа вертикальной арматуры
Монтаж вертикальной арматуры в фундаменте требует высокой точности и соблюдения строительных норм. Арматурные каркасы изготавливаются заранее и устанавливаются в опалубку перед заливкой бетона. Важно обеспечить правильное взаимное расположение вертикальных и горизонтальных элементов, так как это напрямую влияет на прочность и устойчивость конструкции. Контроль за качеством монтажа – обязательная процедура, позволяющая избежать ошибок, которые могут существенно снизить эксплуатационные характеристики фундамента.
Значимость качественной арматуры
Выбор качественной арматуры играет решающую роль в надежности фундамента. Компания “АСТИМ”, занимающаяся продажей металлопроката, предлагает широкий выбор арматуры для всех типов строительных работ. Ассортимент продукции можно посмотреть в каталоге по ссылке https://as-tim.ru/armatura/. Приобретая арматуру у проверенных поставщиков, вы можете быть уверены в ее качестве и соответствии всех необходимых стандартов.
Итак, вертикальная арматура в фундаменте – это основа прочности и долговечности любой строительной конструкции. Правильный выбор и качественный монтаж арматуры позволяют обеспечить безопасность и надежность здания на долгие годы. Не стоит экономить на материалах, ведь от этого напрямую зависит устойчивость и прочность вашего сооружения.
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.
Армирование ленточного фундамента
Базовой частью любого здания является фундамент — заглубленная в грунт часть сооружения, которая предназначена для передачи нагрузки от сооружения на основание.
Если здание не имеет фундамента, то оно будет получать деформации от таких явлений, как пучение грунта при его промерзании и просадка — при оттаивании, набухание грунта при намокании и усадка — при высыхании. Фундамент обеспечивает стабильность всего сооружения.
Виды фундаментов
В соответствии с СП 22.13330.2016 «Свод правил основания зданий и сооружений», существует несколько видов фундаментов в зависимости от их конструкции, и каждая конкретная конструкция выбирается, исходя из состояния и характеристики грунта, а также из технических и экономических составляющих строительства.
Важно!
Стоимость фундамента (включая земляные работы) для одно- или двухэтажного дома может составлять около 25% от стоимости всего строительства. Поэтому так важно рационально выбрать тип конструкции и подходящий материал, чтобы соблюсти баланс цены и качества. Экономить на качестве материалов для фундамента нельзя, но можно применять современные материалы, например, добавки CEMMIX, которые позволяют добиваться оптимального результата, одновременно снижая затраты денег и труда.
Основные виды фундаментов:
- Плитные (сплошные). Представляют собой монолитную железобетонную плиту толщиной от 40 см. Подходят для слабых грунтов.
- Ленточные. Могут быть монолитными (заливаются в опалубку) и сборными (из бетонных блоков или бутовой кладки). Равномерно распределяют нагрузку от здания, поэтому подходят для слабых грунтов.
- Столбчатые. Представляют собой отдельные опоры под колоннами или стенами здания. Пригодны при небольших нагрузках от конструкции.
- Свайные. Подходят для тяжелых зданий на слабых грунтах. Могут быть заводскими или изготовленными на месте строительства.
В данном материале речь пойдет о ленточных фундаментах.
По типу изготовления они подразделяются на монолитные и сборные; те и другие выполняются непосредственно на месте строительства.
Сборные ленточные фундаменты изготавливают из блоков натурального камня (например, гранита, песчаника, известняка) с использованием строительного раствора (бутовый ленточный фундамент) либо из готовых бетонных блоков заводского изготовления. Также ленточный фундамент может быть выполнен из кирпича.
Важно!
Монолитные железобетонные фундаменты являются наиболее долговечными; они служат до 200 лет. Срок службы ленточных фундаментов из блоков составляет около 80 лет, кирпичных — 50–55 лет.
Монолитные ленточные фундаменты бывают бетонными либо железобетонными. В первом случае фундамент выполняется из чистого бетона, который заливают в опалубку, во втором — бетон армируется. В настоящее время арматура может быть не только стальной, но традиционное название — железобетон — сохранилось.
Преимущества ленточных фундаментов
Ленточные фундаменты очень распространены, потому что могут устраиваться на слабых грунтах. Кроме того, ленточный фундамент может выполнять роль части стен подвала или цоколя, позволяя устраивать в здании подвальные помещения.
В таких помещениях может быть устроена кладовая, мастерская, прачечная или домашний кинотеатр, что позволяет экономить площадь в жилой части здания.
Глубина заложения ленточного фундамента
Надежность фундамента зависит от глубины его заложения, а глубина выбирается, исходя из того, какими характеристиками обладает грунт, какова глубина его промерзания, где находится уровень грунтовых вод, каков вес конструкции.
В зависимости от глубины заложения, ленточные фундаменты подразделяются на следующие типы:
- незаглубленные;
- мелкозаглубленные;
- заглубленные.
Важно!
Глубиной заложения фундамента называется расстояние от его подошвы до поверхности грунта. Глубина траншеи при этом обычно больше, потому что включает еще толщину песчаной подушки под фундаментом.
Глубина заложения фундамента регулируется Сводом Правил СП 22.13330.211 «Основания зданий и сооружений» (СНиП 2.02.01-83).
Незаглубленный ленточный фундамент находится практически на поверхности грунта, а заглубление производится только на высоту подушки.
Глубина заложения мелкозаглубленного фундамента должна быть тщательно рассчитана, чтобы обеспечить его надежность, поскольку она меньше, чем глубина промерзания почвы.
В таблице показана глубина залегания фундамента в зависимости от типа грунта и глубины его промерзания.
Глубину промерзания грунта в разных регионах можно узнать из таблицы.
Также при устройстве мелкозаглубленного фундамента учитывается уровень грунтовых вод:
- Если уровень грунтовых вод находится ниже глубины промерзания грунта, ленточный фундамент на глинистых грунтах и суглинках закладывается на половину глубины промерзания грунта.
- Если уровень грунтовых вод находится выше глубины промерзания грунта, ленточный фундамент закладывается на 10–20 см ниже глубины промерзания (кроме скальных и гравийных грунтов). В этом случае фундамент уже называется заглубленным.
Заглубленным называют фундамент, который закладывается ниже глубины промерзания грунта на 10–20 см. На болотистых грунтах и торфяниках траншею копают ниже этих слоев, вплоть до твердых слоев грунта.
Важно!
Чем сильнее заглублен фундамент, тем он надежнее, но при этом и его стоимость выше, поскольку требуется больший объем земляных работ, увеличенное количество дорогих строительных материалов. С целью оптимизировать глубину заложения ленточного фундамента, применяют различные методы:
- отвод грунтовых вод при помощи устройства дренажной системы;
- устройство массивной песчано-гравийной подушки;
- утепление фундамента.
Для чего нужна арматура в фундаменте, и какая она бывает
Бетон — это очень прочный строительный материал, но при высокой прочности на сжатие он обладает не очень высокой прочностью на растяжение, изгиб и знакопеременные нагрузки. Элементы арматуры предназначены для того, чтобы воспринимать эти нагрузки и увеличивать прочность всей конструкции.
В конструкции бетон и арматура работают совместно, для чего необходимо их надежное сцепление. Качество сцепления зависит как от характеристик бетона (прежде всего, прочности), так и от формы сечения и вида поверхности арматуры.
Арматура классифицируется по нескольким признакам:
- по материалу — на стальную и неметаллическую (композитные материалы, например, стеклопластик);
- по способу изготовления — на проволочную, стержневую и канатную;
- по профилю — на круглую гладкую и арматуру периодического профиля;
- по принципу работы — на напрягаемую и ненапрягаемую;
- по назначению — на распределительную, рабочую и монтажную;
- по способу установки — на сварную и вязаную (в виде сеток, каркасов, отдельных стержней).
Важно!
Для монолитного бетонирования применяется обычно ненапряженная арматура.
Арматура производится на заводах. Она может выпускаться в виде стержней или сеток, а также готовых каркасов.
Арматуру в виде швеллеров, уголков, прокатных двутавров называют жесткой, а стержни гладкого и периодического профиля, вязаные и сварные сетки и каркасы — гибкой.
В соответствии с ГОСТ 5781-82, арматура подразделяется на классы: А-I (А240), А-II (А300), А-III (А400), А-IV (А600), А-V (А800), А-VI (А1000), из которых А-I (А240) имеет гладкий профиль, а остальные классы — периодический.
Арматура разных классов отличается диаметром сечения, типом профиля, маркой применяемой стали, а также областью применения.
ГОСТ 34028-2016 определяет стандартные размеры арматуры:
- диаметр от 6 до 80 мм;
- площадь сечения от 0,283 до 50,27 см 2 .
Арматура может поставляться в мотках либо в стержнях длиной 6–12 м.
Виды соединений
В соответствии с СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», существует два основных метода крепления арматуры, согласно строительным нормам и правилам (СНиП), а именно пункту 8.3.26. В нем перечисляются типы стыковок, которыми может выполняться соединение стержней.
Стыки внахлестку без сварки
- с прямыми концами стержней периодического профиля;
- с прямыми концами стержней с приваркой или установкой на длине нахлестки поперечных стержней;
- с загибами на концах (крюки, лапки, петли), при этом для гладких стержней применяют только крюки и петли.
Сварные и механические стыковые соединения
- со сваркой арматуры;
- с применением специальных механических устройств (стыки с опрессованными муфтами, резьбовыми муфтами и др.).
На соединения арматуры внахлестку распространяются указания 8.3.19.
Пункт 8.3.27 гласит, что соединения арматуры внахлест без применения сварки используется для стержней, рабочее сечение которых не превышает 40 мм. Места с максимальной нагрузкой не должны фиксироваться внахлест вязкой или сваркой.
На практике длина перепуска применяется равной 50 диаметрам связываемой арматуры. Например: для арматуры диаметром 12 мм – это составляет 600 мм.
Вязка осуществляется с помощью специальных крючков стальной вязальной проволокой диаметром 0,8–1 мм либо пластиковыми хомутами. При выполнении этой работы могут использоваться также автоматические вязальные пистолеты, которые увеличивают скорость работы.
Сварка элементов каркаса производится при помощи сварочного аппарата.
Важно!
При монтаже арматуры необходимо соблюсти толщину защитного слоя бетона. Это расстояние между внешними поверхностями бетона и арматуры. Защитный слой изолирует арматуру от неблагоприятного влияния окружающей среды и от коррозии.
Толщина защитного слоя бетона определяется проектом и требованиями СП 28.13330.2012. Для того чтобы ее обеспечить, к арматурным стержням привязывают металлические или бетонные фиксаторы либо надевают пластмассовые фиксаторы в виде колец на стержни.
Армирование ленточного фундамента своими руками
Арматура в фундаменте устанавливается в продольном и поперечном положении.
Нижний ряд стержней располагают на высоте не менее 5 см от основания будущего фундамента. Продольная арматура в ленточном фундаменте — это обычно 2–3 стержня, расположенные параллельно стенам; верхний ряд располагают в верхней части фундамента за вычетом толщины защитного слоя бетона.
Поперечную арматуру в вертикальной и горизонтальной плоскости располагают с шагом, определяемым по расчету. Таким образом создается трехмерная конструкция.
На углах арматуру загибают на длину, равную 4 ее диаметрам, чтобы увеличить прочность конструкции.
Крепление осуществляют сваркой или вязкой при помощи тонкой проволоки. Недостатками сварки являются необходимость использования оборудования и невысокая коррозионная стойкость сварочного шва, а к достоинствам такого метода можно отнести более высокую скорость проведения работ.
Транспортировка арматуры требует использования специального транспорта, поэтому необходимо заранее рассчитать, сколько арматуры потребуется. Для этого считают общую длину всех стержней (продольных, поперечных и вертикальных элементов), не забывая длину загибов на углах, затем делят на длину стержней. Обычно заказывают арматуры на 10–15% больше, чем нужно по расчетам. Вязальную проволоку заказывают из расчета 30 см на каждый узел.
Важно!
К продольной арматуре крепится вертикальный и поперечный стержень. Это два узла. В некоторых случаях арматуру изготавливают в виде хомута из одного куска арматуры, который изгибается по размерам на специальном арматурогибочном станке. Это намного удобнее и значительно повышает скорость выполнения работ.
Продольные стержни укладывают в подготовленные под фундамент траншеи, подложив снизу пластиковые или бетонные фиксаторы по величине защитного слоя в нижней части фундамента, чтобы обеспечить расположение арматуры на нужной высоте.
В углах стержни соединяют проволокой. Углы также усиливают дополнительными Г-образными стержнями с размером плеч не менее 70 см. Также для усиления углов на промежутке 1 м от угла поперечную арматуру раскладывают с шагом в два раза меньше, чем на других участках.
Стеклопластиковая арматура, ее достоинства и недостатки в сравнении со стальной
Стеклопластиковую арматуру применяют как альтернативу стальной. Она Выпускается в виде профилированных стержней в широком ассортименте длин и размеров сечения.
К достоинствам стеклопластиковой арматуры относят:
- небольшой вес;
- устойчивость к влиянию влаги;
- инертность к химическим веществам;
- отсутствие коррозии;
- диэлектрические характеристики (не проводит ток);
- коэффициент теплового расширения близкий к таковому у бетона, что снижает риски появления трещин в бетоне;
- отсутствие помех для радиосигналов;
- более простую транспортировку.
Есть у композитной стеклопластиковой арматуры и недостатки:
- пониженная огнестойкость и малый диапазон рабочих температур;
- меньшая, чем у стальной арматуры, прочность на сжатие и изгиб;
- невозможность сгибать стержни;
- более сложный монтаж из-за невозможности применять сварку.
Применение стеклопластиковой арматуры имеет ограничения. В частности, их не применяют в конструкциях, которые будут воспринимать высокие нагрузки и нагрузки на изгиб (балки, перекрытия).
Применение фибры как дополнения к арматуре
Монтаж арматуры — это трудоемкое мероприятие, которое требует затрат времени и применения специального оборудования. Приобретение элементов арматуры удорожает фундамент, а применение стальной арматуры увеличивает его вес (что иногда бывает критично, в зависимости от типа грунта).
В современном строительстве для дополнения арматуры используется фибра, которая распределяется в бетоне равномерно, обеспечивая объемное армирование.
Фибра может изготавливаться из различных материалов: металла, полипропилена, базальта, стекловолокна.
Компания CEMMIX выпускает полипропиленовую и базальтовую фибру, которая выгодно отличается от металлической малым весом.
Каталог продукции CEMMIX
CemFibra 150гр
Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.
