Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома

Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома

На сегодняшний день ни одна строительная площадка, будь то малоэтажное строительство или небоскреб, не обходится без использования арматуры. А для фундаментов одно- двухэтажных частных домов она вообще не заменима.

Но, к сожалению, не все знают, как правильно рассчитать и экономично использовать арматуру при заложении фундамента для дома.

Многие считают, что сечение и количество металлических прутов в заложенном фундаменте не играет особой роли, и используют все, что попадется под руку, от вязальной проволоки, до металлических труб. Но такое попустительство, может плохо сказаться в будущем, как для самого фундамента, так и для дома, стоящем на нем.

Для того чтобы Ваш будущий дом прослужил вам долгие годы, необходимо чтобы фундамент этого дома был достаточно прочным и долговечным, а огромную роль в этом играет правильный расчет арматуры для фундамента.

В этой статье мы будем проводить расчет металлической арматуры, если Вам необходимо подсчитать стеклопластиковую арматуру, то необходимо будет учитывать ее особенности.

Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома не так сложен, как кажется на первый взгляд, и сводится всего лишь к определению необходимого диаметра арматуры и ее количества.

Каркас для ленточного фундамента монтируют методом вязки. Метод сварки не приветствуется профессионалами. Под воздействием сварки металл подвергается резким температурным перепадам и теряет прочностные характеристики. Вязать каркас достаточно непросто, поэтому лучше делать это с помощниками и использовать специальную мягкую проволоку из стали. Не рекомендуют также применять пластиковые хомуты, так как полученные таким методом соединения будут смещаться вместе с подвижной бетонной смесью внутри опалубки.

Армирование повышает прочностные характеристики ленточного фундамента и позволяет создавать максимально устойчивую конструкцию. При соблюдении всех требований к технологическому процессу ленточный фундамент будет отвечать самым высоким требованиям к долговечности, надежности, способности противостоять высоким механическим нагрузкам и воздействию внешней среды.

Армирование углов ленточного фундамента

Углы любого здания — места, где соединяются разные вектора нагрузок. Потому так важно выполнить армирование углов правильно. Простое соединение двух прутков тут недопустимо: оно не в состоянии передать и распределить нагрузки. Этот участок требует особого подхода и специальных схем укладки арматуры.

Для правильного их укрепления необходимо использовать гнутые элементы. Желательно чтобы они были продолжением продольных прутков, и «заходили» за угол на 60-70 см (смотрите схему слева).

Правильное армирование углов требует использование гнутых элементов. Простое связывание не даст требуемой прочности

Если длины не хватает, используют отдельные гнутые в виде буквы «Г» элементы — хомуты. Их стороны должны быть не менее 50 диаметров прутков (если используете 12 мм, то стороны должны быть не менее 12 мм* 50 = 600 мм, для 14 мм прутка — 700 мм). Как укладывают арматуру в этом случае, показано на правой схеме.

Обратите внимание, что в углах вертикальные и поперечные пояса нужно ставить в два раза чаще: шаг армирования тут вполовину меньше.

Не меньшего внимания требует и усиление мест, где от основного периметра отходят ленты под внутренние перегородки. Места прилегания этих стен также требуют использования гнутых элементов по тем же правилам. На схеме армирования слева показано, как укладывать прутки при наличии запаса длины, на схеме справа — с использованием отдельного Г-образного хомута.

Места примыкания стен требуют не меньшего внимания

Теперь вы знаете, как правильно уложить арматуру по углам. Следуя этим правилам и реализуя схемы, вы создадите прочное основание, которое выдержит и статическую нагрузку от самого здания, и от сил пучения. И ваше здание никогда не даст трещин по углам, с которыми бороться очень непросто.

Строительство домов

Использование арматуры в процессе вязки фундамента позволяет значительно улучшить его мощность и прочностные характеристики. Существует несколько способов вязки арматуры, об их особенностях и о том как правильно вязать арматуру для фундамента рассмотрим далее.

Оглавление:

1. Арматура для фундамента дома: особенности выбора и расчета
2. Арматура для фундамента: основные виды и их особенности
3. Схема арматуры фундамента: усиление ленточного фундамента
4. Как вязать арматуру на фундамент вручную
5. Как вязать арматуру на фундамент: способы и технология

Арматура для фундамента дома: особенности выбора и расчета

Перед тем как приступить к непосредственной вязке арматуры для фундамента, следует предварительно выбрать материалы, для выполнения данного процесса. Именно от диаметра арматуры для фундамента напрямую зависит ее прочность и жесткость каркаса.

Перед покупкой арматуры следует определить относительную ее прочность. Соотношение между площадью каркаса и фундаментом 100% к 0,1%, то есть арматура составляет 0,001 часть фундамента.

Арматура для фундамента расчет:

1. Например, планируется армировать фундамент, ширина которого составляет 25 см, а высота 80 см. Для того, чтобы рассчитать площадь армированного участка, достаточно 25см х 80 см= 2000 сантиметров квадратных.

2. Полученное число следует умножить на 0,001 и получится минимальный диаметр сечения арматуры в фундамента 2000 х 0,001=2 см.

3. На одну связку необходимо использовать 30 см арматуры. Каждое соединение состоит из четырех связок. Поэтому, для определения количества арматуры, следует вычислить количество связок и умножить данное значение на 30 см.

Использование вязки в процессе изготовления армированного каркаса для фундамента объясняется прежде всего тем, что такое соединение более надежно, нежели сваривание. Швы, которые образуются в процессе сварки арматуры, склонны постепенно разрушаться, а, значит такой фундамент ненадежен, и по истечении нескольких десятков лет придет в негодность.

Технологический процесс выполнения вязки арматуры основывается на соединение прутов арматуры таким образом, чтобы они пересекая между собой, затягивались и скручивались с помощью плоскогубцев.

Возможен вариант использования специального пистолета, который значительно упрощает процесс выполнения вязки. Выбирая диаметр арматурных прутьев следует исходить из таких параметров:

• количество этажей в здании;
• массивность сооружения;
• тип фундамента: мелко или глубоко заглубленный;
• качество бетона и т.д.

Для изготовления арматуры на заводе применяется специальное оборудование, благодаря которому конечный продукт отличается высоким качеством и длительным сроком эксплуатации.

В соотношении с конструктивными особенностями поверхность арматуры бывает двух видов:

• рифленного;
• гладкого.

Для изготовления перфорированных арматурных прутьев используется специальная форма, благодаря которой на их поверхности образуется рифленое сечение в виде двух ребер, данные прутья отличаются наличием круглого сечения. Такая арматура более прочна и устойчива перед механическими повреждениями. Кроме того, арматура с рифленой поверхность отличается более высокой адгезией к бетону, в процессе армирования фундамента. Для изготовления таких прутьев используется разного рода сталь, самыми популярными вариантами которой является 35 ГС и 25 ГС. В соотношении с классом арматуры изменяются прочностные характеристики материала.

В соотношении с толщиной арматуры ее также разделяют на классы, а вот диаметр данного материала составляет в среднем от 8-25 мм. Максимальная длина одного прута — 120 см.

В процессе выбора арматуры для строительства фундамента, следует отдавать предпочтение материалам, которые отличаются:

• наличием стойкости перед коррозией;
• отличными адгезионными характеристиками;
• наличие пластичности;
• высокий уровень прочностной усталости.

Арматура для ленточного фундамента выбирается из класса А 2. Существует несколько вариантов маркировки данной арматуры:

• А 300;
• А 400;
• А 800;
• А 1000.

Поверхность данных прутьев имеет вид косички, рифленой. Данные особенности позволяют улучшить ее адгезию с бетоном. Для того, чтобы обеспечить вертикальное удерживание арматуры рекомендуется использовать арматуру горячекатного типа. Она отличается наличием гладкой поверхности.

Оптимальный диаметр арматурных прутьев для стандартных одно- и двухэтажных зданий составляет около 1-1,5 см. Вспомогательная арматура должна быть диаметром минимум 0,5-1 см.

Учтите, что в качестве основной части каркаса используется исключительно рифленая арматура, а вспомогательная — должна быть из гладкой арматуры.

Арматура для фундамента: основные виды и их особенности

Композитная арматура для фундамента — является неметаллическим материалом, используемым в процессе армирования фундамента. Среди недостатков данного материала отмечают:

• пониженные качества упругости, по сравнению со сталью в четыре раза, поэтому данная арматура более устойчива к изгибанию, а, значит обладает меньшей возможностью разрыва;
• температурный диапазон использования составляет не более 500 градусов, если температура нагрева выше, то арматура теряет технические характеристики;
• не поддается свариванию, хотя некоторые производители на концах арматуры монтируют стальные наконечники, позволяющие ее сваривать между собой.

Несмотря на это, у композитной арматуры имеется большое количество преимуществ, среди которых следует выделить:

• высокая прочность к разрыву;
• легкость, чем стальная в 8 раз;
• дешевизна материала является еще одним его преимуществом, так как стоимость композитной арматуры намного ниже, чем металлической;
• удобство и легкость транспортировки, данная арматура достаточно легкая, поэтому в вопросе ее доставки на объект строительства не возникает проблем;
• так как в процессе изготовления композитной арматуры не используется металл, она отличается стойкостью перед коррозией;
• кроме того, арматура на основе композитов не способна проводить электричество, отличается низкой теплопроводностью;
• отличается длительным сроком эксплуатации;
• легкая в монтаже.

Пластиковая арматура для фундамента — достаточно хороший вариант для обустройства фундамента, под небольшое здание. Кроме того, использование такого типа арматуры позволит значительно сэкономить как денежные, так и временные ресурсы.

Композитная арматура, в свою очередь, разделяется на две категории:

• стеклопластиковая арматура для фундамента;
• арматура на основе базальтопластика.

Схема арматуры фундамента: усиление ленточного фундамента

Перед началом работы следует определиться с типом арматуры, используемой для вязки каркаса. Кроме того, под ленточный фундамент должен быть уже вырытый и подготовленный котлован. Опалубка монтируется также перед началом вязки.

После подготовительных работ следует процесс монтажа вертикальных прутьев, которые отличаются гладкой поверхностью. Диаметр таких прутьев составляет около одного сантиметра. Интервал между ними — 50-80 см. На данные прутья вяжутся два пояса, расположенных горизонтально. Они и создают основную часть каркаса и являются основным армирующим элементом.

Основным назначением данной конструкции является удержание общей нагрузки от здания, предотвращение растрескивания или деформации бетона. В процессе монтажа ленточного фундамента необходимо обустроить именно два горизонтальных пояса, однако, в зависимости от нагрузки от здания, индивидуально подбирается их размер и толщина каждого. Если максимальная ширина фундамента 40 см, то лучше выполнить двойное армирование, то есть использовать для формирования пояса два прута в нижней части и два — в верхней.

При большей ширине фундамента, необходимо использовать три прута, один из которых, располагается между двумя другими. Применение четырех прутьев — достаточно нераспространенный вариант, так как для формирования более жесткого и прочного каркаса, достаточно выбрать арматуру с большим диаметром, нежели увеличивать количество прутьев.

Определение высоты вертикальных прутьев следует проводить исходя из непосредственной высоты самого фундамента. Соединение вертикальных прутьев с горизонтальными производится таким образом, чтобы вертикальные прутья не выступали более чем на 10 см. Особое внимание уделите угловым участкам. Так как они наиболее подвержены напряжению и сжатию. Если неправильно армировать угловые участки, то система потеряет прочность.

Поэтому, прутья, никогда не укладывают друг к другу под углом 90 градусов. Они изгибаются и объединяются в перекрестные ленты. Каждый из прутьев укладывается внахлест на 25 см. Таким образом, каркас будет обладать высокой прочностью и не согнется под тяжестью бетона.

Для дополнительного усиления углов используют арматурную сетку, сечение ячеек которых составляет 200х200 мм. Их монтаж осуществляется сверху и внизу фундамента, а соединение с вертикальными участками выполняется через каждые 50 см.

Монтаж арматурного каркаса следует проводить на ранее подготовленную бетонную подушку, то есть дно котлована заливается бетоном на 6-8 см. Подушка помогает предотвратить контакт арматуры с землей, а, значит металл не будет подвергаться коррозии.

Как вязать арматуру на фундамент вручную

В процессе вязки арматуры довольно часто используется специальный инструмент, однако, при его отсутствии, данный процесс можно провести и вручную. Для выполнения самостоятельной вязки арматуры потребуется наличие проволоки, в диаметре около одного миллиметра, пассатижей или специального крючка. Именно последнее приспособление поможет закрутить проволоку вокруг самой арматуры.

Возможен вариант замены проволоки пластиковыми хомутами, однако, в таком случае, запрещается ходить по поверхности армированного каркаса, при его заливке.

Инструкция по вязке арматуры с помощью металлической проволоки:

1. Отрежьте проволоку, размером в 30 см. Сложите его наполовину.

2. Оберните проволокой прутья сначала диагонально, оденьте ее на крючок.

3. Свободный конец проволоки установите в крючок.

4. Сначала проверните его по часовой стрелке, пока соединение надежно не зафиксируется. Не нужно пережимать проволоку, чтобы случайно она не порвалась.

Если планируется собирать каркас из арматуры для столбчатого типа фундамента, то возможен вариант применения исключительно гладкого типа арматуры. Учтите, что вязать такую арматуру намного сложнее, так как проволока постоянно соскальзывает. Для этих целей используется специальное оборудование — вязальный пистолет.

Для осуществления вязки арматуры в плитном фундаменте требуется наличие прочностного каркаса. Для этих целей, необходимо использовать стальную арматуру, диаметр которой составляет 1,6 см. именно она позволит армировать плитку как в верхней, так и в нижней частях.

На нижней части плиты, рекомендуется также использовать компенсаторы из пластмассы, она помогут равномерно распределить всю нагрузку. Учтите, что прутья должны выступать из каркаса в виде припусков, которые соединять между собой стену и плиту.

Как вязать арматуру на фундамент: способы и технология

Для изготовления крючка с помощью которого вяжется арматура, достаточно использовать обычный ненужный электрод от сварки или гвоздь. Любой из данных материалов нужно согнуть в крюкообразную форму. Более надежен — гвоздь, для его сгибания потребуется использовать шуруповерт.

Для вязания арматуры потребуется расположить в перпендикулярном положении проволоку в двух рядах. Зажать ее специальным устройством и начать вязание крючком или вязальным механизмом в виде пистолета.

Существует два варианта вязальных пистолета:

• электрический;
• аккумуляторный.

Принцип их работы состоит в равномерном накручивании проволоки вокруг арматуры. Однако, стоимость данного пистолета слишком велика, поэтому для одноразового использования они не применяются.

Использования вязки, а не сваривания арматуры связано прежде всего с тем, что при варке происходит изменение качества стали и она становится более хрупкой. Прочностные характеристики конструкции ухудшаются. Для выполнения вязки арматуры необходимо наличие:

• проволоки — данный элемент является самым важным в данном процессе, так как от качества проволоки напрямую зависит прочность соединения, для вязки рекомендуется использовать обожженную проволоку с круглым сечением и диаметром около 1 мм;
• кроме того, потребуется наличие крючка и пластиковых фиксаторов, учтите, что если используются фиксаторы из пластика, то такой фундамент не разрешается оставлять на зиму, так как пластик, под воздействием мороза, растрескивается;
• бобышки из пластика необходимо уложить между поверхностью опалубки и арматуры, главная функция данного элемента — создать защитный слой, который не позволит металлу контактировать с почвой.

Если планируется вязка арматуры на горизонтальной поверхности, на которой практически отсутствуют труднодоступные места, то лучше всего использовать пистолет. Главным его преимуществом является — быстрота выполнения работ. Кроме того, возможен вариант использования магазинного крючка для вязки, однако, он склонен со временем ржаветь или ломаться.

Очень важным фактором, определяющим качество вязки арматуры является одинаковая стяжка на каждом из участков каркаса. Таким образом, конструкция будет более устойчивой и не деформируется под воздействием бетона, а затем нагрузки от здания.

Арматура для фундамента видео:

Как связать арматуру

Из всего многообразия армированных сеток и каркасов, используется несколько методов их соединения. Вязка — это самый простой способ соединения.

Важно! Материал соединяют вязальной проволокой размером 1,2–1,4 мм из эластичной низкоуглеродистой стали в местах стыков. Понадобится специальный крючок.

• Проволоку длиной 25-50 см перегнуть пополам;
• Пропустить петлю в месте соединения и прихватить крючком;
• С помощью крючка закрутить петлю вокруг другого конца проволоки.

Арматурные стержни связывают специально предназначенной проволокой так, чтобы стороны квадратных ячеек были равны 30-40 сантиметров. Вяжется горизонтально к вертикально стоящему стержню на 10-15 см от дна траншеи. Горизонтальная арматура проходит сплошной линией с нахлестом снизу и сверху.

Иногда на небольших нагрузках используется сварка, но сварочные работы имеют недостатки:

• Сварка может уменьшить прочность конструкции;
• Из-за увеличивающейся жесткости каркаса могут нарушиться соединения.
• Армированное изделие не подлежит сварке, если его размер в диаметре превышают 20 мм;
• Приходится нанимать и оплачивать работу сварщика. Соответственно, увеличиваются денежные расходы.

Конструкция обвязывается через каждый метр. Делаются квадраты с высокими арматурными стержнями, чтобы каркас опалубки был прочно обвязан и хорошо заармирован. Стеклопластик связывается пластиковыми хомутами. В работе надо иметь терпение.

В остальном — процесс не представляет особой сложности.

Арматура – что, как, почему

Арматура представляет собой прочные изделия круглого гладкого или периодического (ребристого) профиля. Чаще всего прутья арматуры производят из стали, но в последнее время не редко можно услышать об изделиях из стеклопластика которые, как утверждают производители, превосходят аналоги по показателям прочности более чем в два раза. Важной характеристикой арматуры является ее диаметр. В продаже можно встретить изделия диаметром 5,5, 6, 8…32 мм. Как правило, чем больше диаметр прута, тем более высокие требования предъявляются к его прочностным характеристикам. В индивидуальном строительстве, а именно им мы и занимаемся, чаще всего используют арматуру диаметром 8-16 мм. Причем, арматурный каркас для фундамента одного типа, например, ленточного, требует использования прутов одного диаметра, а каркас буронабивного свайного – другого. Впрочем, об этом мы поговорим подробнее ниже.

Если вы интересовались покупкой арматуры, то успели обратить внимание на то, что одни образцы имеют ребристую поверхность, а другие – гладкую. Какой тип прута лучше подходит для вашего фундамента? Материал, который будет непосредственно воспринимать растягивающие нагрузки, должен иметь ребристую поверхность. Это позволит ему более прочно сцепиться с бетонным раствором (о бетоне для фундамента читайте здесь) за счет увеличенной площади соприкосновения. В свою очередь пруты с гладкой поверхностью (как правило, имеющие небольшой диаметр) целесообразно применять в качестве конструктивного, а не функционального элемента скелета. Попросту говоря, гладкая арматура нужна лишь для того, чтобы должным образом сориентировать в пространстве ребристую.

Укладка арматуры, фиксация и защита.

Сегменты линейных участков армирования с одинаковым расположением рабочей арматуры соединяют с перехлестом от 30 до 50 номинальных диаметров в зависимости от адгезии бетона. Перевязку сложенных параллельно прутьев выполняют через 25–30 см проволочными хомутами.

Сегменты каркаса с пересекающимися рабочими стержнями соединяют гнутыми анкеровками. Их сечение должно быть таким же, как и у рабочих стержней, при разной толщине прутьев предпочтение отдаётся большему из диаметров. Перехлёст в перевязке составляет от 50 до 80 диаметров, в зависимости от пространственного расположения и воздействия рычага действующих нагрузок.

Каркас необходимо дистанцировать от дна опалубки. Применяют для этого полые пробки или гильзы из полиэтиленовых труб. Иногда имеет смысл устраивать подготовку бетоном с маркой по прочности М100 или М150, на него укладывать армирование и затем, после застывания, монтировать каркас и проводить остальную заливку. Такая технология должна быть согласована с расположением «холодного» шва, который является слабым местом в гидроизоляции.

Каркас распирают от стенок либо с помощью пластиковых стержней, либо иного не гниющего и гидрофобного материала. Жёсткое пространственное закрепление необходимо чтобы выдержать требуемое значение защитного слоя — от 40 до 70 мм. Нарушения и сдвиги могут приблизить арматуру слишком сильно к поверхностному слою, в котором наличествует газообмен, или согнуть её. Это крайне негативно сказывается как на жёсткости и прочности изделия, так и на устойчивости арматурной стали к коррозии. Для повышения надёжности каркас может фиксироваться временными штангами, которые извлекают после полной заливки бетона.

Конфигурация арматуры для НЗЛФ, ленты и плиты

Ленточные фундаменты, залегающие выше глубины промерзания, армируются каркасом прямоугольной формы. Между внешними рёбрами может располагаться неограниченное количество линий армирования, между которыми обязательно соблюдается нормативный просвет. Как правило, такие каркасы состоят из отдельно связанных модулей, длина которых удобна для транспортировки и установки. Конструктивная арматура здесь представлена П-образными или замкнутыми хомутами, опоясывающими прутья рабочего армирования каждые 0,6–1,1 метра.

Армирование прямого участка ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — конструктивная арматура (хомуты)

Заглубленные фундаменты укрепляются как и лента — каркасом. Линии армирования, как упоминалось, дублированы и сосредоточены у верхней и нижней граней. Дополнительно могут закладываться промежуточные линии, компенсирующие силы давления и пучения грунта, если того требует проект. Между собой армирование соединяется вертикальными прутьями. Это армирование выглядит как конструктивное, но оно же выполняет функцию рабочего, в значительной степени препятствуя скручивающим и боковым давящим деформациям.

Плита армируется наиболее просто: две арматурные сетки, каждая может состоять из нескольких слоёв. Разносятся сетки к верхней и нижней плоскости в соответствии с нормативным защитным слоём. Параметры арматурных сеток — табличные, прут и ячейка рассчитываются в зависимости от габаритов плиты. Что касается рёбер жёсткости под плитой, они формируются как и каркасы МЗЛФ, а затем скрепляются с сеткой плиты вертикальными прутьями конструктивной арматуры.

В целом, обвязка арматуры для создания каркаса бетонного ленточного фундамента совсем несложный процесс, который сможет выполнить каждый, особенно если изготовить нужно простой, в плане геометрии каркас. Стоит отметить, что и стоимость подобных работ у профессионалов оценивается совсем в небольшие деньги. Порой, даже целесообразнее заплатить за обвязку арматуры для фундамента, чем тратить собственное время, учитывая необходимость помощи нескольких человек.