Для чего нужна конструкционная арматура в ленточном фундаменте

Конструкционная арматура в ленточном фундаменте играет критически важную роль, обеспечивая прочность и долговечность сооружения. Она принимает на себя tensile нагрузки, возникающие при сжатии и растяжении, что предотвращает возникновение трещин и повреждений в бетоне. Правильно размещенная арматура усиливает устойчивость фундамента к различным деформациям и внешним воздействиям.

Кроме того, конструкционная арматура способствует улучшению распределения нагрузок по поверхности фундамента, равномерно распределяя их по всей площади. Это особенно важно для зданий с большой массой и высотой, где неравномерное распределение может привести к осадке и деформациям. Таким образом, использование арматуры в ленточном фундаменте является залогом надежности и безопасности всего строения.

Арматура для фундамента. Виды и различия

Арматуру используют для усиления фундамента. Прочности бетона достаточно, чтобы сопротивляться усилиям сжатия, однако изгибающих нагрузок материал не выдерживает и разрушается. Для того чтобы улучшить технические показатели, структуру укрепляют каркасом из стальных стержней круглого сечения.

Как работает армирование

В процессе эксплуатации здания основание испытывает постоянные нагрузки от самого объекта и со стороны грунта. Усилия неодинаковы из–за неоднородности конструктивных элементов сооружения и разных характеристик почв, действующих на бетон.

Усиление выполняют с помощью сетки из вертикальных и горизонтальных прутьев, соединённых в единую структуру специальной вязальной проволокой. Объёмную конструкцию усиливают в зонах, где плита испытывает максимальное растяжение. Фундаменты изгибаются от поверхностей к центру. В срединной части действие сил минимально, поэтому особой необходимости в мощном армировании здесь нет.

Прочность фундамента определяется маркой бетона, сечением прутьев, частотой установки каркаса.

Какие критерии важны при выборе металла

Подбирая вариант арматуры, обращают внимание на следующие параметры:

Тип прутьев.
Марка стали.
Класс сплава.

По виду стержни делятся на следующие группы:

Гладкостенные: изделия цилиндрического профиля с гладкой поверхностью.
Рифлёные: арматура идёт с оребрением — регулярными рельефными элементами, расположенными спиралеобразно.

За счёт более развитой площади поверхности второй вариант чаще используют на практике, поскольку он обеспечивает лучшую связку со структурой бетона.

Марка стали влияет на прочностные и структурные характеристики. В зависимости от компонентного состава применяют две основные группы:

Углеродистые

Легированные

Помимо углерода в составе присутствуют заметные количества хрома, титана, марганца и других элементов. В зависимости от комбинации и процентного соотношения добавок свойства варьируются в широких пределах, повышая коррозионную стойкость, прочность, свариваемость, жёсткость и другие параметры.

Для продукции из металла важно учитывать класс. Критерий определяет метод производства:

Горячекатаная (А): распространённый вид проката получают нагреванием заготовок до пластичности с последующим прогоном через валки. Сформированный прут характеризуется высокой прочностью. Изделия применяют на участках, подвергающихся повышенным нагрузкам.
Холоднодеформированная (Вр): стержень формируют механическим способом без предварительного прогрева металла. Образцы хорошо свариваются и отличаются улучшенной коррозионной стойкостью. Прочность ниже горячекатаного варианта, поэтому перед использованием необходимо провести расчёты на соответствие каркаса предельным нагрузкам.
Канатная (К): производят в форме скрученного пучка проволок. Используют для пассивного армирования в зонах максимального растяжения. Элементы не включают в объёмные каркасы, укладывая отдельно. Конструкция предотвращает предельные растягивания, приводящие к образованию трещин, в перекрытиях и балках большой площади.

Для формирования объёмной сетки используют горячекатаную арматуру класса А 400 и выше.

Композитная арматура

Наряду с металлическими применяют каркасные элементы из стеклопластика. Материал отличается небольшим весом, инертностью по отношению к влаге и агрессивным средам, но меньшей прочностью в сравнении со сталью. Вариант подходит для ненагруженных одноэтажных строений, в том числе гаражей и времянок. Под капитальные дома такие изделия не закладывают.

Композитные варианты на основе базальта (АКБ) сплетают из микроволокон органических смол, формируя толстые прутья. После окончания набора прочности готовая структура способна выдерживать экстремальные нагрузки.

Комбинированные композиты (АКК) изготавливают из стекловолоконных стержней, закрывая сердцевину намоткой из пластифицированного базальта. Система уступает АКБ–варианту по прочности, поэтому используется с ограничениями по предельным нагрузкам.

Стержни ААК из арамидокомпозита получают из полиамидных структур. В процессе изготовления между волокнами возникают дополнительные водородные связи, повышающие прочностные свойства.

Углекомпозитный вариант АУК производят из нитей модифицированного углерода. Материал с высокими прочностными характеристиками дороже аналогов, поэтому редко используется на практике.

Назначение прутков

Армирующие элементы делятся на три класса по месту использования.

Рабочие

Изделия укладывают по длине объёмной конструкции. Для формирования фундамента ленточного типа, межэтажных перекрытий и опорных балок их располагают горизонтально. В столбчатых и свайных основаниях вертикально. Положение позволяет передать преимущественные растягивающие нагрузки на каркас, снизив напряжение в бетоне. Это конструктивная база армирования.

Распределительные

Элементы относят к вспомогательным. Назначение частей — соединить рабочие стержни в общую пространственную систему. Взаимосвязанная структура позволяет перераспределить нагрузку между соседними участками, то есть сделать её более равномерной. Кроме того, схема снижает риски повреждения отдельных блоков, повышая долговечность сетки.

Для распределительных прутков берут рифлёную арматуру, если расчётные нагрузки велики. В большинстве случаев допускается установка изделий с гладкой поверхностью.

Монтажные

Прокат используют для стабилизации собранного объёма. В данном случае применение профилированных элементов не обязательно.

Рабочие параметры стержней

Армирующие свойства зависят от диаметра. Гладкостенные изделия ⌀ 6–8 мм используют в следующих работах:

Производство каркасов для ленточного фундамента под ненагруженные сооружения (гаражи, подсобки, времянки).
Связывание рабочих уровней в плитном, ленточном и свайном фундаменте для нагруженных конструкций.
Изготовление хомутов.

Рифлёные прутки ⌀ 10–12 мм применяют для сборки объёмных сеток под малонагруженные постройки на грунтах с нормальной несущей способностью.

Стержни ⌀ 14–16 мм идут на изготовление усиливающей структуры под нагруженные фундаменты, а также используются в строительстве на сложных типах почв.

Армирование необходимо для всех типов оснований, поскольку прочностных характеристик самого бетона без усиления недостаточно для того, чтобы сопротивляться растягивающим усилиям. В зависимости от расчётных нагрузок для формирования каркаса подбирают определённую форму и тип стержней.

Армирование ленточного фундамента

Ленточный фундамент – подразумевает нестандартную геометрию, т.е. длина в десятки раз больше ширины и глубины, именно поэтому вся нагрузка распределяется вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не сможет компенсировать большую нагрузку, потому что его прочности на изгиб недостаточно. Для получения повышенной прочности используется не бетон, а железобетон, когда внутри камня присутствует стальная арматура. При этом процесс закладки металлопроката называется армированием ленточного фундамента.

Такая методика позволяет равномерно распределить нагрузку по всей конструкции, что укрепить ее и предотвратить разрушение. Для армирования используются пространственные арматурные каркасы, которые компенсируют и распределяют нагрузку. При этом такую функцию берет на себя продольный стержень. Он принимает на себя напряжение, которое связано со сжатием, растяжением или изгибом, перераспределяя его по всей конструкции, что помогает повысить устойчивость, прочность, долговечность.

Армирование ленточного основания – обязательное условие, прописанное в СНиП 52-01-2003.

В документе прописаны все важные моменты:

марка цемента
состав цементно-песчаного раствора
размеры вспомогательной и рабочей арматуры
способ сборки каркаса, его схема и прочие моменты

Арматурные стержни способны выдерживать нагрузки на растяжение в 200 раз больше, по сравнению с монолитным бетонным камнем. Получается, что бетон приобретает свойства стали и работает с ней, как одно целое. Арматурный каркас представляет собой вспомогательные и несущие прутья, которые соединены друг с другом. Располагаются они в несколько рядов, друг над другом. В сечении они повторяют форму залитого фундамента.

Основные элементы в конструкции – продольные прутья. По-другому, они называются рабочими или несущими. Вспомогательные (поперечные или вертикальные) используются для поддержания каркаса в собранном виде до того момента, как будет залит раствор. После того, как цементный камень схватится, такие стержни будут лишь помогать несущим выдерживать нагрузки во время эксплуатации.

Продольные стержни металлического каркаса перевязываются с вертикальными и горизонтальными подпорками. Конструкция представляет собой замкнутый контур или хомут. Его использование придает всей конструкции надежность. Между хомутами должно быть расстояние не больше 30 см. Вертикальные и поперечные стрежни нужны для закрепления и фиксации всех стержней в единую конструкцию.

По факту, арматурный каркас включает два вида прутков:

продольные – используются в качестве основания для каркаса и отвечают за основную нагрузку, при этом рекомендуется использовать рифленые стержни, которые относятся к классу А3, со свойственной толщиной 1,0-2,2 см
горизонтальные перемычки и вертикальные опоры – актуальны для укрепления каркаса из продольных перемычек, которые позволяют создать более надежное и прочное формирование смеси бетона.

В последнем случае можно работать с гладкими стержнями, относящимися к классу А1 с диаметром 6-8 мм.

Когда речь идет о фундаменте до 100 см требуется каркас, включающий два продольных ряда арматуры, т.е. нижнего и верхнего ряда, соединяемых горизонтальными и вертикальными перемычками. Такой тип конструкции одновременно компенсирует давление дома сверху и пучение грунта снизу. На практике заметно реже возводятся ленты наибольшей высоты, так как требует более трех поясов.

При подготовке каркаса армирование делается единым каркасом на всю высоту. Расстояние между прутьями должно обеспечивать свободное прохождение смеси. При работе с бетоном используется щебень фракцией 20-40 мм, при этом промежуток между прутьями должно быть не меньше 4 см.

Стоит понимать, что на ленточный фундамент действуют две основные силы : сверху давит дом, а снизу во время мороза давит пучение. При этом середина ленты почти не испытывает нагрузку. Поэтому для компенсации этих сил создают два пояса рабочей арматуры, т.е. снизу и сверху. Но если глубина фундамента больше 1 метра, требуется три пояса, так как большая высота требует усиление.

Какую арматуру использовать?

Для ленточного фундамента предусмотрено два типа арматуры. Продольные прутья принимают основную нагрузку, поэтому для них нужен второй и третий класс арматуры, при этом профиль должен быть ребристый, чтобы обеспечить наибольшую прочность. Для перемычек подойдет гладкий профиль первого класса, толщина которого 6-8 мм.

На рынке совсем недавно появилась стеклопластиковая арматура, которая по заявлению производителя имеет более качественные характеристики. Однако использование ее в многоэтажном строительстве небезопасно, так как непонятно, насколько прочную конструкцию получится создать.

Армирование ленточного фундамента регламентируется СНиП 52-01-2003, которые называются «Бетонные и железобетонные конструкции». Документ отражает обязательное минимальное количество прутьев: показатель должен быть не меньше 0,1% от площади поперечного сечения конструкции.

Для определения толщины арматуры нужно выполнить ряд действий:

Нужно найти площадь сечения. Для этого следует умножить длину на ширину, так как ленточный фундамент имеет форму прямоугольника. Например, длина 80 см, а ширина 30 см, тогда площадь составит 2400 квадратных см (80х30=2400).
Далее следует рассчитать общую площадь арматуры, основываясь на вышеуказанных СНиП. Площадь должна быть не меньше 0,1%, а в конкретном примере – 2,8 квадратных сантиметров.

При выборе материала важно принимать во внимание несколько факторов:

Способ изготовления – холоднокатаная, горячекатаная или канатная
Вид профиля – рифленый или гладкий круглый
Способ изготовления – холоднокатаная, горячекатаная или канатная
Назначение – рабочая, распределительная, монтажная
Способ установки – сварная конструкция или вязаная (в виде каркаса, сетки или отдельных стержней)

Такая арматура имеет три вида:

кольцевое – обеспечивает хорошее сцепление с бетоном, но при сильной нагрузке в области пересечения ребер прочность снижается
серповидное – прочнее кольцевидного и отсутствуют зоны накапливающие напряжение, при этом не могут гарантировать качественное сцепление с бетоном
смешанное – улучшает сцепление с бетоном на 20%, а жесткость на 30%, но при этом дороже в производстве, так как совмещает в себе кольцевые и серповидные виды прутьев

Последний тип профиля используется только в арматуре класса не ниже А500 и рекомендуется для заливки ленточного фундамента, так как обеспечивает наивысшую прочность.

По химическому составу есть два типа профилей по материалу изготовления:

углеродистая сталь – содержит углерод и железо, при этом чем больше первого компонента, тем прочнее получается материал
нелегированная сталь – включает разные металлы, которые оказывают положительное влияние на устойчивость к коррозии, пластичность, сопротивляемость износу и прочие характеристики

Среди них:

Горячекатанные – создаются из стали с прямоугольным сечением, которую прогоняют через прокат при высоких температурах, а затем остужают, чтобы получить более высокие прочностные характеристики
Холоднодеформированная – необходимая форма и сечение получаются без нагрева, а посредством механической обработки. Она устойчива к коррозии и поддается сварочным работам

Этапы работ по обустройству каркаса

При подготовке основания под фундамент используется песок и щебень. Сначала подготавливается слой песка не менее 10 см, а затем слой щебня фракции от 2 до 5. После этого полученное основание следует утрамбовать, а уже потом можно будет приступать к укладке и обвязке арматурного каркаса.

Далее нужно следовать алгоритму:

Пруты обрезают по длине фундамента с одной стороны. Их нужно разложить на расстоянии 20-30 см друг от друга по дну будущего фундамента. По углам их нужно прикрутить мягкой вязальной проволокой к вертикальным прутьям, а также между собой так, чтобы они были внахлест.
Чтобы создать вертикальные угловые опоры каркаса горизонтальные пруты изгибают под углом 90 градусов. Их удлиняют путем соединения внахлест с использованием проволоки.
Чтобы облегчить армирование углов будущего фундамента, можно использовать анкеры. Мероприятия с их применением подразумевают аналогичный алгоритм работ, как при устройстве армопояса или ростверков. При этом по углам фундамента в грунт вбивают 4 металлических прутка, которые для гидроизоляции покрывают битумной смолой. Их используют в качестве анкеров при креплении каркаса. Вбитые прутья образуют квадрат, а их стороны должны быть друг другу параллельны.
К анкерам нужно прикрутить вертикальные прутья из арматуры, которые должны быть равны высоте фундамента. Все вертикальные проволоки нужно приварить или связать между собой по периметру так, что получились столбы.
Металл и песчано-щебеночное основание не должно соприкасаться друг с другом. Для этого по всей длине прута под него с интервалом в 1 метр укладывают половинки кирпича.
Далее нужно нарезать пруты для поперечной арматуры. Их длина делается меньше ширины фундамента на 10 см, при этом поперечные прутья должны полностью укрываться бетоном, а от наружной стенки фундамента расстояние должно быть 5 см.
Между поперечным стержнями шаг арматуры должен быть 50 см по всей длине продольных прутьев.
В обязательном порядке необходимо скрутить все соединения при помощи вязальной проволоки.
С учетом длины стороны фундамента между вертикальными прутками расстояние может колебаться от 30 до 80 см.
Продольных прутьев обычно достаточно двух – нижний и верхний.
Каждый горизонтальный ряд должен быть такой же как нижний, при этом он должен параллелен ему.

Некоторые строители собирают каркас рядом с фундаментом, а потом просто опускают его в опалубку или траншею. Но такой способ допустим только когда в распоряжении строителей есть ровный участок. Когда лента имеет внушительные размеры, ее можно собрать сразу в траншее.

Если это невозможно, то можно сделать отрезки каркаса вблизи будущего фундамента, а потом перенести из по частям и установить на предназначенное место, чтобы связать его в единое целое. Однако связанные конструкции могут весить достаточно много, поэтому перенести их непросто.

В зависимости от высоты фундамента могут использоваться дополнительные продольные ярусы. Применение поперечной арматуры позволяет придавать форму каркасу, чтобы исключить образование трещин в фундаменте. Используемые в ней стержни рекомендуется согнуть в форме рамок, где будут размещены продольные прутья.

Особенности крепления вязальной проволокой

Разработано два способа фиксации арматуры – вязание или сварка, при этом первый вариант более надежный, потому что в момент заполнения фундамента бетонной смесью сварные соединения часто ломаются.

Вязальную проволоку нарезают по 40-50 см, затем складываю вдвое, а потом заводят снизу в области пересечения стержней, после чего скручивают при помощи плоскогубцев. Этот способ быстрее и проще, потому что проволоку свободно с небольшим зазором наматывают на 1-2 оборота в области соединения арматуры.

Все соединения проводятся вручную, а в зазор между проволокой и арматурой вставляют крючок и поворачивают его, чтобы сделать более прочное соединение. Купить крючок можно в строительном магазине или же воспользоваться обычным сварочным очищенным электродом. Если речь идет о больших объемах работы можно приобрести специальный вязальный пистолет. Он актуален в легкодоступных местах, но на углах могут возникнуть проблемы, поэтому тут можно воспользоваться простым крючком.

Нередко вместо проволоки используются пластиковые хомуты, которые ускоряют и упрощают процесс работ, но при отрицательной температуре такие крепления теряют прочность и при нагрузках быстро портятся.

Армирование подошвы ленточного фундамента

Если строительство планируется на грунте с не очень высокой несущей способностью или на пучинистых почвах, в особенности, когда речь идет о тяжелых зданиях, ленточные фундаменты делают с подошвой. Она необходима для передачи нагрузки на большую площадь, что помогает обеспечить более высокую стабильность для фундамента и снизить риск просадки.

Чтобы подошва из-за давления не развалилась, также требуется ее армирование.

При этом нужно соблюдать ряд аспектов:

Когда речь о сложном грунте и высокая склонность к пучению почвы зимой, то рекомендуется укладывать арматуру в два пояса. Если строительство планируется на среднепучинистых или нормальных участках, будет достаточно одного пояса.
Прутья, которые укладываются в длину, считаются рабочими. Также как для формирования ленты, берется арматура второго или третьего класса. Их располагают друг от друга 20-30 см. для соединения используются короткие отрезки прутка.
Когда подошва неширокая, то поперечная арматура не принимает участия в распределении нагрузки. В таком случае прутья должны иметь диаметр 6-8 мм, их загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутья. Привязывают их к остальным при помощи вязальной проволоки.

Когда подошва будет широкой, поперечные прутья являются рабочими. Ее используют для защиты от попыток грунта согнуть прутья. Поэтому для таких случаев используется ребристая арматура того же класса и диаметра, что для продольной.

Армирование углов фундамента

Места примыканий и углы – в ленте считаются самыми нагруженными участками. Чтобы разные виды воздействий не разрушали конструкцию, требуется правильно установить арматуру, так как простой арматуры будет недостаточно. Важно, чтобы каркас правильно передавал нагрузку, чтобы предотвратить появление трещин.

В углах и примыканиях фундамента, есть некоторые особенности монтажа:

прутки следует загнуть в замкнутый контур так, чтобы захлестнуть концы на расстоянии не меньше 60 см, при этом если стержни короткие, то потребуются хомуты в форме буквы «Г» необходимого размера;
шаг установки перемычек следует уменьшить в два раза, что позволит повысить несущую способность всей конструкции посредством распределения нагрузки на обвязку поперечной арматуры.

Если в местах и углах пересечения наружных и внутренних стен стержни будут размещены неправильно, то с течением времени это может привести к потере прочности конструкции и ее разрушению.

Прутья, которые находятся внутри углов, должны обязательно доходить до наружной части каркаса с определенным запасом, чтобы исключить недостаточную прочность сооружения.

Как правильно армировать ленточный фундамент

Строительство частных и малоэтажных жилых домов начинается с закладывания фундамента. На большинство грунтов заливается именно ленточный фундамент – это универсальный вариант при возведении дома. Фундамент может быть бетонным, и вполне выдерживать сжимающие (от веса дома) напряжения. Но неизбежные нагрузки на изгиб (на ленту фундамента действует еще растягивающее давление из-за расширения почвы) бетонный камень выдержать не может.

Поэтому его заменяют более эффективным железобетоном, то есть размещают в толще бетонного камня стальную арматуру. Стальные прутья арматуры на растяжение прочнее бетона в двести раз. Пояс арматуры и бетонный камень усиливают полезные свойства друг друга. Бетон препятствует ржавлению стали, защищает ее от перегрева и разрушающих факторов внешней среды.

Прутья арматуры распределяют нагрузку на бетон равномерно, не дают бетонной основе деформироваться. Более того, армированный бетон сам приобретает прочность стали.

Строительная процедура монтажа арматуры несложная для выполнения, можно сделать все своими руками. Расскажем, как правильно армировать ленточный фундамент, чтобы придать ему необходимую дополнительную прочность.

Схема армирования ленточного фундамента

Лента фундамента является замкнутым, проложенным по всему периметру дома, железобетонным контуром. Длина любого ленточного фундамента во много раз превосходит его ширину и высоту. Компенсация действия обеих сил на ленту возможно, если сформировать два пояса арматуры – верхний и нижний. Когда фундаментная основа залегает глубоко (более 100 см) может понадобиться три арматурных пояса.

Пояс арматуры состоит из горизонтально уложенных и поставленных вертикально прутьев. Фиксация каждого прута арматуры на нужном месте проводится более тонкими, стальными прутьями. Такая скрепленная арматура относится к конструкционному типу. Можно соединять элементы арматуры пластиковым хомутами, иногда (в частном строительстве крайне редко) применяется сварка.

Вот две самые распространенные схемы размещения арматуры. В одной участвует 4 продольных прутка, в другой их 6. Первый вариант пояса – это объемный прямоугольник. Во втором случае между крайними продольными стержнями располагают еще один. Добавляются два стержня – сверху и снизу. В общем случае количество продольно стоящих стержней может доходить до девяти.

Перед началом работ обычно создается составленный специалистами грамотный и подробный проект. С другой стороны, для своего будущего небольшого частного дома вы можете попробовать сделать ленточный фундамент, усиленный арматурой, просто основываясь на рекомендациях, с которыми вы познакомитесь в этой статье. Надеемся, после ее прочтения вам станет понятнее, как правильно армировать ленточный фундамент. Хотя помощь и подсказки профессионалов никогда не бывают лишними!

Какая арматура нужна для армирования

Вам понадобится узнать общее количество (метраж) необходимой арматуры, ее материал, сортамент, диаметры, принцип ее расположения. Первостепенными параметрами, по которым подбирается арматура, является материал и толщина прутьев.

Виды арматуры по материалу

Стержни арматуры могут изготавливаться из стали или полимерного композиционного материала (композита). Если это стальная арматура, она представляет собой прутья периодического или гладкого профиля, диаметр прута 6-40 миллиметров. В первом случае такой профиль арматуры называют также рифленым. Такие прутья устанавливают вертикально, именно они не позволяют бетону подвергаться разрушению, деформироваться.

Ребра рифленой арматуры делают площадь сцепления прутьев и бетона больше. Они образуют рабочую часть арматуры, отвечают за повышение прочности каркасной конструкции и фундамента в целом. Арматуру гладкого профиля монтируют в горизонтальном направлении, равномерно расставляя стержни вдоль всего каркаса. Такие стержни в арматуре выполняют вспомогательную роль – это распределительная (для равномерности нагрузки на фундамент) и монтажная (для соединения частей каркаса в целое) арматура.

В состав композитной арматуры входит расплавленная горная порода, находящаяся в матрице из очень прочной полимерной волокнистой основы. Эти прутья стоят значительно дороже, в силу чего в частной застройке почти не применяются. Такая арматура не подвержена ржавлению, устойчива к сильнокислотной среде. Стержни арматуры из композита почти на порядок легче стальных, они всегда только рифленые, диаметром от 4 до 18 миллиметров.

Виды арматуры по толщине прутьев

Поскольку мы рассказываем о том, как правильно армировать ленточный фундамент своими руками, предполагается, что вы строите частный одно- или малоэтажный дом, либо небольшую хозяйственную пристройку. Для этих целей понадобится арматура с диаметром 8-22 мм. Это может быть 8, 10, 12 мм, и т.д. — шаг составляет два миллиметра. Более крупные диаметры (вплоть до 80 мм) используются при строительстве многоквартирных домов, коммерческих, промышленных объектов.

По сути, толщина прутьев зависит от величины нагрузки, которая будет приходиться на фундамент. Косвенно можно сказать, что толщину задает материал дома: чем более он тяжелый, тем толще должны быть прутья арматуры.

Виды арматуры по типу фундамента

Два фактора, которые определят сортамент нужной арматуры, а также сколько стержней понадобится и какого диаметра – это тип фундамента и величина нагрузки, приходящейся на него.

Плитный фундамент

Арматура для усиления монолитного плитного фундамента состоит исключительно из рифленых прутьев. Необходимо сформировать плоские горизонтальные арматурные сетки, размер ячеек должен быть одинаковым.

Для относительно тонких бетонных плит (менее 15 см) достаточно одной сетки (одного пояса арматуры), а ячейка может быть со стороной размерами от 15 до 30 сантиметров. При более толстой плите (более 15 см) одной сетки недостаточно. Две сетки (два пояса арматуры) располагают одну над другой, они скрепляются обвязкой, выполненной из той же арматуры.

Арматура для ленточного фундамента

Чтобы понять, как правильно армировать ленточный фундамент, надо знать, какую арматуру использовать. Такой тип фундамента прокладывается под несущими стенами дома, а также под внутренними перегородками. Его армируют объемными прямоугольными каркасами. В зависимости от обвязки выбирается и арматура.

Вдоль самого фундамента, в направлении внутрь от стен, идет продольная арматура. Выбирайте только рифленый тип, ведь именно на эту часть арматуры будет оказываться самое большое давление. Диаметр составляет от 10 до 16 мм. Минимальные из допустимых диаметров (10-12 мм) подходят для скальных, каменистых грунтов, а для легких применяются более крупные — вплоть до 16 мм.

Осталось рассказать еще про два типа прутьев арматуры: вертикальный и поперечный. Эти стержни служат фиксаторами продольной части арматуры, всего объемного пояса. Нагрузка, приходящаяся на эти элементы арматуры, меньше, поэтому достаточная толщина прутков может составлять 8-10 мм. Прутья выбираются также рифленые. Найдут свое применения и гладкие стержни – ими вполне можно выполнять поперечную обвязку.

Свайный фундамент

Такой фундамент – это система столбов, глубоко уходящих под землю. Столбы соединяются между собой ростверками. Это железобетонные или деревянные ленты. Свайные фундаменты закладываются на пучинистых, рыхлых почвах, при значительной глубине промерзания.

Если надо армировать свайный фундамент – создается особенная решетка, включающая 4 продольных, вертикально расположенных прутка. В нескольких участках они скрепляются поперечной арматурой. Самый распространенный размер диаметра рифленой арматуры для продольной обвязки – 12 миллиметров. Поперечная арматура может быть сечением 10 мм.

Расчет ленточного фундамента

Понять, как правильно армировать ленточный фундамент невозможно, не зная правил расчета нужной толщины арматуры, а Величины шага, которую следует соблюдать при расстановке арматурных стержней.

Как определить ширину арматуры

Выполнить расчет количества нужной для усиления фундамента арматуры следует, опираясь на предписания ГОСТов и СНиПов. В стандартах указано, что общая площадь всей требуемой арматуры не должна быть меньше 0,1% от площади сечения фундамента, взятого в поперечнике. Выполним расчет, основываясь на этой цифре.

Вспомним, что есть две схемы армирования. Для простоты приведем пример расчета при схеме с четырьмя продольными стержнями. Отметим, что чаще при возведении частных домов берутся прутки диаметром 8мм. Но площадь ленточного фундамента может быть разной. Давайте посмотрим, как подобрать оптимальную толщину стержней арматуры при самой простой схеме.

Предположим, что высота ленты – метр (100 см), а ширина 20 см. Тогда площадь ленты составит 2000 кв. см. Чтобы взять одну десятую процента, нужно разделить эту цифру на 1000 – получается 2 кв. см. или 200 кв. мм. Далее следует воспользоваться специализированными таблицами, где приведены расчетные площади поперечного сечения в кв.мм. при различном количестве прутьев в зависимости от диаметра одного прутка. Если обратиться к этой таблице, выбрав столбец, соответствующий четырем стержням, получится, что оптимальная величина диаметра арматуры для нашего случая будет как раз 8 мм, поскольку 201 кв. мм., указанные в справочной таблице, это больше, чем необходимые 200 кв. мм.

Внимание: есть более общее правило, которое нужно учитывать. Если длина ленты превышает 3 м, тогда ширина сечения должна быть 12 мм.

Шаг установки

Если строится многоэтажный дом или крупный объект, каждый относящийся к арматуре параметр рассчитывается по своим формулам. Но, если у вас будет небольшой дом, можно ограничиться единственным правилом: между продольными прутками расстояние не должно превышать 40 см.

Попробуем посчитать, на каком расстоянии друг от друга располагать прутья арматуры. Прежде всего, от края надо отступить минимум 5 см. Требование это касается предотвращения коррозии стержня – сталь надо размещать только в бетонной толще. Ширина ленты нашего «образцового» фундамента 20 см. Это значение надо уменьшить на 2х5=10см. Остается 10 см.

Это меньше 40 см, стало быть такой шаг вполне укладывается в норму. Что касается вертикальных и горизонтальных перемычек — в СНиПе имеется указание и на этот счет: шаг их установки не может превышать 300 мм.

Итак, что показать вам, как правильно армировать ленточный фундамент, мы попробовали рассчитать диаметр прутьев и указали шаг их установки. Но мы не учли при этом массу дома, а также геологические условия. Спешим вас успокоить: от этих величин зависит непосредственно размеры ленты – поэтому будем считать, что оба фактора уже грамотно учтены.

Как армировать углы ленточного фундамента

Согласно стандартам, шаг установки поперечных стержней в области углов уменьшается в 2 раза. Угловые зоны надо усиливать крепче, ведь здесь происходит перераспределение нагрузки на фундамент. Усилить углы и примыкающие простенки можно располагая продольные прутья арматуры внахлест, с загибанием оставшейся их длины за угол.

Также для этой цели используется Г-образный хомут из арматуры. Хомут должен иметь тот же диаметр, быть рифленого типа. С каждой стороны угла надо проследить, чтобы величина нахлеста или размер хомута не оказались меньше 50 сантиметров.

Важно правильно выполнить обвязку, иначе нагрузка не будет равномерно распределена. Такое может привести к растрескиванию ленты.

Как армировать подошвы ленточного фундамента

Если несущая способность почвы невысокая, либо строится дом большой массы, ленточные фундаменты выполняют с подошвой. Этот компонент необходим, чтобы распространять нагрузку на большую площадь, сделать фундамент более стабильным, устойчивым к просадкам.

Как правильно армировать ленточный фундамент в области подошвы? Есть два варианта – в один или в два продольных пояса. Последний случай соответствует «ненадежным» грунтам (с высоким пучением). Прутья укладывают вдоль ленты, расстояние – от 20 до 30 сантиметров. Между собой продольные стержни обвязываются короткими отрезками.

Эти прутья должны выбираться так, чтобы быть рабочими, то есть участвовать в перераспределении нагрузки. Такая схема образует конструкцию, которая препятствует попыткам грунта заставить ее «схлопнуться».

Однако при узких подошвах фундамента выбирают поперечные прутья диаметром в 6-8 мм, и остатки на концах загибают, чтобы расположенные с краев прутки были охвачены. Чтобы обеспечить крепление с остальной арматурой, выполняют обвязывание вязальной проволокой. Такие поперечные прутья относятся к арматуре, которая не принимает участие в распределении нагрузки.

Сколько нужно прутков?

Поскольку определена схема армирования, то количество продольных стержней арматуры вам уже известно. Поскольку они выкладываются вдоль периметра, то длина прутка совпадает с длинной ленты фундамента. Легко понять, какая общая длина прутьев нужна. Помните о запасе, который должен составлять 20% — он пойдет на перехлесты и закрепление стыков. Прибавьте его к полученной длине – вот столько метров рабочей арматуры вам будет необходимо.

Остается установить, сколько всего в метрах нужно взять арматуры. Количество перемычек, расположенных поперек ленты понять несложно: согласно СНиП, надо длину ленты поделить на шаг установки (0,3 метра). Потом надо подсчитать, какова длина одной перемычки: сложить высоту и ширину, сумму умножить на 2. Осталось умножить полученную цифру на число перемычек. Не забудьте про 20%, которые дополнительно уйдут на соединения. Метраж арматуры, нужной для усиления подошвы подсчитывается аналогично.

Технологии сборки

Ответ на вопрос «как правильно армировать ленточный фундамент?» не будет полным, если не рассказать, как практически выполнить такое армирование. Сначала надо установить опалубку. При этом можно собирать каркас из арматуры непосредственно в котловане, что не совсем легко при узкой и высокой ленте. В таких ситуациях арматуру вяжут в опалубке. Для этого:

отрезки арматурного каркаса подготавливают в месте, расположенном неподалеку от котлована, желательно, чтобы оно было достаточно ровным;
кусочки каркаса по частям переносят в котлован, ставят на нужное место;
проводят обвязку всей конструкции.

Если вы выбрали работу прямо в котловане, тогда последовательность будет такой:

разместите продольные прутья, относящиеся к нижнему поясу арматуры, помните, что от нижнего края они должны быть приподняты на 5 сантиметров – так сложилось, что для подъема вверх строители традиционно используют кусочки кирпичей;
вязальной проволокой либо специальным пистолетом фиксируют поперечные элементы (части конструкционной арматуры, либо уже готовые контуры), размещают их на необходимом расстоянии;
если ставятся перемычки и стойки (горизонтальные и вертикальные элементы), то вначале подвязывают их, а уж потом соединяют со вторым поясом продольной арматуры;
если прямоугольники контуров уже готовы, то к их верху привязывают второй арматурный пояс.

Сложности и трудности свойственны обоим вариантам. Вы сами решаете, какой из них выбрать. Существует еще один метод – создание очень жесткого каркаса из арматуры. Он предполагает забивание вертикальных стоек в грунт.

Зачем необходима конструкционная арматура в ленточном фундаменте