Фундамент является частью здания, которая располагается внизу и принимает основные нагрузки, передавая их пластам почвы. Есть несколько методов изготовления бетонного основания. Строители выбирают тот или иной метод в зависимости от особенностей грунта, массы строения и других факторов. Так, при возведении малоэтажных домов чаще всего закладывают ленточные фундаменты. Важно, чтобы бетонная основа здания была прочной и долговечной. Чтобы укрепить ее, специалисты прибегают к . При этом важно принимать во внимание, что разные виды оснований из бетона предполагают применение разных стяжек и способов армирования.
Преимущества армирования фундамента
Установка арматуры помогает сделать бетон более качественным и прочным. Следовательно, здание, которое стоит на таком фундаменте, будет устойчивым и долговечным. Использование стяжки необходимо для того, чтобы со временем основание не подвергалось воздействию различных факторов. Стяжка помогает укрепить конструкцию.
Вязка каркаса арматуры
Вязка армированной сетки на каждом углу бетонного строения требует особой тщательности. Прутья загибают, а перехлесты – прячут в цементные стены. Чтобы определить, насколько прочна армированная вязка для стяжки основания, можно встать непосредственно на каркас. Правильно сделанная конструкция выдержит вес рабочего, и не будет деформироваться. Размещать прутья арматуры следует следующим образом:
- Перед тем как осуществить вязку и заливку бетона, нужно высчитать нагрузку бетона на основание. Эта величина позволит определить расход стройматериала (диаметр и объем прутьев при армировании).
- Во время изготовления каркаса особое внимание нужно обратить на возможную максимальную нагрузку, которая будет оказываться на основание вследствие деформации грунта.
- Чтобы бетон сделать крепче, арматуру следует поместить в бетонный раствор на глубину пять сантиметров.
Виды армирующих сеток для фундаментов
На современном рынке строительных материалов представлены четыре основных вида армированных сеток, которые используются для стяжки и других работ:
- Рабочая. При работе с фундаментом строители используют это изделие для противодействия растягиванию и давлению, которые возникают при нагрузках как извне, так и изнутри.
- Распределительная. С ее помощью можно закрепить прутья рабочей армирующей сетки, — это будет способствовать правильному распределению нагрузок.
- Монтажная. Такое армирование применяется при установке каркасов в нужное положение. После заполнения фундамента бетоном арматуру можно демонтировать.
- Хомуты. Используются для создания каркасов, несут некоторые нагрузки на себе. Хомуты схожи с распределительной армирующей сеткой.
Помимо этого, арматура бывает гладкой, рифленой. Применение рифленого каркаса позволяет повысить сопряжение бетона и армирующей стяжки.
Правила армирования
Установка — сложный процесс, от правильности выполнения которого будет зависеть прочность фундамента. Перед армированием и закладкой основания из бетона, нужно произвести расчет всех нагрузок. Расчеты позволят подобрать правильный вид армирующей сетки. Для этого следует обратиться к специалисту.
Однако для стяжки фундамента существуют общие советы и рекомендации. При выполнении работ важно учитывать, что при строительстве малоэтажных зданий каркас скрепляется при помощи проволоки, а не сварочного аппарата, поскольку сварка изменяет свойства металлических прутьев на швах, что отрицательно сказывается на армирующей сетке. Кроме того, каркас необходимо располагать в конструкции основания здания (расстояние — минимум пять сантиметров от поверхности). Углы армируют при помощи согнутых прутьев. Сетку нужно очистить от ржавчины и сора, так как они снижают контакт каркаса с бетонной смесью.
Армирование монолитного ленточного фундамента
Для укрепления ленточного основания строения необходимо установить опалубку из древесины. В почву вбивают армирующую сетку, длина которой должна равняться . Арматуру следует расположить на расстоянии пятидесяти миллиметров от деревянной опалубки. В котлован необходимо установить подставки для арматуры высотой в сто миллиметров. Можно приобрести их в специализированном магазине или воспользоваться кирпичами. Затем к штырям необходимо закрепить перемычки, а область пересечений скрепить проволокой.
Армирование плитного фундамента
Армирование плит предполагает использование армирующего каркаса из стали, который располагается внутри бетона. Сначала вам понадобится вырыть котлован, проверяя размеры с помощью специального уровня. Под основание , в состав которой входит гравий, песок. Затем подушку гидроизолируют и укладывают на плиты. После проведения всех необходимых работ (укладка подушки, гидроизоляция) можно приступать к установке арматурного каркаса.
Для начала следует создать две армирующие сетки (диаметр каждой клетки — двадцать на двадцать сантиметров) из прутьев. Когда сетки будут готовы, одну из них располагают на нижнем слое гидроизоляционного материала, другую – в нескольких сантиметрах от поверхности плиты. Для армирования таких изделий устанавливают опалубку по всему периметру плитки. Она должна в точности повторять очертания строения. Каркас прикрепляют к стойкам, стоящим в вертикальном положении с внешней стороны основания. Стенки щитов накрывают картоном, при помощи которого можно удержать жидкость в цементной смеси. Затем раствор, залитый в деревянную опалубку, тщательно утрамбовывают.
При изготовлении монолитной подземной несущей конструкции необходимо армирование фундамента для восприятия растягивающих нагрузок. В лентах и ростверках применяются горизонтальные каркасы, в столбах и сваях – вертикальные. Плиты армируются сетками, на отдельных участках армопояса усиливаются анкерами.
Для чего армируются фундаменты?
Фундаменты испытывают нагрузки сжатия, кручения, сдвига и растяжения. Конструкционный материал бетон справляется со всеми из них, кроме последней. Для восприятия усилий растяжения без разрушения бетона применяется армирование фундамента
в двух уровнях. Нижний пояс компенсирует сборные нагрузки, верхний – силы вспучивания, действующие на подошву подземной конструкции.
Внимание: В обязательном порядке производится расчет армирования для вычисления толщины прутков, их количества в каждом поясе и минимальное содержание арматуры в сечении бетонной конструкции.
Какая арматура используется?
Согласно СП 20.13330 и СП 22.13330 основные элементы каркасов и сеток (прутки продольные) изготавливаются из 10 – 16 мм «рифленки». Это арматура периодического сечения с боковой насечкой класса А400. Все остальные элементы создаются из 6 – 8 мм арматуры гладкой А240.
Внимание: В несущих конструкциях следует использовать металлическую арматуру. Композитные материалы для фундаментов не пригодны. 
Проволочная скрутка деталей каркасов/сеток более надежна, чем сварочные соединения и пластиковые хомуты. Сварка ослабляет сталь в прилежащих зонах, полимерные хомуты рвутся и сдвигаются при перемещении внутри опалубки бетона.
Схемы армирования фундаментов
В идеальных условиях фундаменты можно армировать только возле подошвы, чтобы исключить разрушение от сборных нагрузок. Это возможно на непучинистых грунтах либо при компенсации сил пучения дренажом, утеплением и использованием нерудных материалов в засыпках, подстилающих слоях.
На практике проектировщики перестраховываются, закладывая два армопояса. Кроме рабочей арматуры необходима монтажная и технологическая:
В зависимости от конструкции фундамента технологии армирования существенно отличаются.
Плиты
Простейшую схему армирования имеет плита плавающая. Внутри нее размещены две сетки с соблюдением условий:
Для ребристых плит схемы усложняются, внутрь каждого ребра жесткости укладывается арматурный каркас, жестко связанный с сетками.
В кессонных плитах добавляется подвал монолитной конструкции, стены которого армируются каркасами по аналогии с МЗЛФ, пол сетками, как у обычной плиты.
Внимание: В плитных фундаментах сложной конструкции арматура разных элементов должна быть перевязана между собой проволочными скрутками.
В зависимости от технологии плитного фундамента защитный слой будет разным:
- гладкие плиты отливают поверх подбетонки, поэтому достаточно 2,5 см прокладок под нижнюю сетку
- УШП и ребристее плиты чаше бетонируют поверх экструдированного пенополистирола, рекомендуется нижний слой 3 – 4 см
- отсутствие утеплителя и подбетонки толщина прокладок должна увеличиться до 5 – 7 см
- толщина бокового защитного слоя более стабильна, составляет 2,5 – 5 см в зависимости от диаметра стержней
Внимание: В незаглубленных и малозаглубленных плитах всегда присутствуют люки для разводки коммуникаций. Если диаметр меньше 15 см, усиливать конструкцию не нужно. Для больших отверстий следует укладывать прутки по периметру и над углами для их усиления.
Ленты
Ленточный фундамент полностью опирается на основание. Поэтому от веса здания и прочих эксплуатационных нагрузок его верхняя грань сжимается, нижняя растягивается. Силы пучения, наоборот сжимают подошву и растягивают верхнюю часть.
Классическая схема армирования малозаглубленной ленты выглядит следующим образом:
При небольшой ширине ленты используется два продольных стержня в каждом поясе. С увеличением размера бетонной конструкции их количество так же повышается.
Внимание: Если каркасы вяжутся по месту, запрещено укладывать прутки на углах внахлест. Их нужно изогнуть под прямым углом (40 – 80 см от края), уложить длинными концами на соседние стороны общего угла.
Ростверки
В отличие от лент МЗЛФ ростверки контакта с землей не имеют, силы пучения на них не действуют. Зато они опираются на столбы или сваи меньшей площадью. Поэтому при внешней схожести схемы армирования лент и ростверков отличаются:
Технологическая и монтажная арматура так же используются в поперечном армировании. Это придающие пространственную форму конструкции перемычки и хомуты из гладких стержней.
Внимание: Армопояса ростверка могут быть жестко связаны с каркасами вертикальных элементов фундамента (столб, свая) или не соприкасаться между собой при шарнирной схеме сочленений.
Столбы
Столбчатый фундамент считается наименее устойчивым, поэтому в 75% случаев оборудуется опорными плитами в подошве каждого столба. Поэтому схема армирования отличается от других конструкций фундамента:
Арматуру выпускают из бетона, чтобы позже изогнуть половину прутков на уровне нижнего армопояса ростверка, оставшиеся – на высоте верхнего пояса и привязать к ним проволокой.
Внимание: Углы и сопряжения анкерятся аналогично ленте МЗЛФ Г-образными или П-образными элементами.
Сваи
Проще всего армируются буровые сваи. В зависимости от диаметра и минимального процента армирования используется 3 – 5 прутков, обвязанных треугольным, квадратным или пятигранным хомутом, соответственно.
Вместо хомутов индивидуальные застройщики применяют куски гладкой арматуры, однако увеличится расход вязальной проволоки. Концы прутков тоже выступают из бетона по аналогии со столбами для вмуровывания в монолитный ростверк.
Внимание: Если используются стальные, брусовые балки для легких стен надворной постройки, арматуру выпускать не нужно, верхний защитный слой составляет 5 – 7 см. на эту глубину следует утопить стальные изделия, чтобы защитить их от коррозии.
Технологии армирования
В сметах строительства указаны расчетные характеристики арматуры с привязкой к конкретным эксплуатационным условиям. Однако индивидуальному застройщику следует знать некоторые нюансы изготовления каркасов и сеток из отдельных деталей.
Изготовление сетки
Ввиду крупного габарита фундаментной плиты арматурная сетка вяжется по месту эксплуатации из перекрещивающихся прутков или собирается из готовых карт, продающихся на стройрынках. При промышленном производстве сеток применяются высокопроизводительные сварочные стыки. При самостоятельной вязке лучше использовать проволоку вязальную.
Вязка каркасов
При использовании хомутов производительность сооружения каркасов повышается минимум впятеро, расходуется меньше проволоки. При этом следует учесть:
- хомуты пригодны для размеров ростверка 40 х 40 см максимум
- число прутков продольных в ряду не должно быть больше 4-х
Поэтому ростверки с сечением балок больше указанных значений сооружают из двух решеток, установленных вертикально. Между собой их обвязывают поперечными горизонтальными перемычками с учетом защитных слоев. Конструкция укладывается на прокладки, боковые защитные слои обеспечиваются полимерными кольцами. Они надеваются на стержни, предотвращают контакт с опалубкой.
Таким образом, элементы фундаментов разных конструкций армируются не одинаково. Необходимо учесть приведенные схемы и рекомендации, чтобы добиться при минимально возможном бюджете максимального качества и ресурса подземной конструкции.
Собственноручное производство железобетонного фундамента — наиболее ответственный из всех этапов строительства. Требуемая жёсткость и прочность обеспечивается закладной арматурой, поэтому сегодня мы устраним пробелы в понимании функций армирования и поясним методологию расчёта арматуры для фундамента.
Как работает фундаментное армирование
Бетон обладает превосходной прочностью на сжатие. Это означает, что если бетонный брусок поместить под пресс, он начнёт разрушаться только под очень высоким давлением.
Реалии эксплуатации ЖБИ таковы, что нельзя точно предусмотреть, какие силы будут действовать в отдельно взятой точке массива. Всё потому, что конфигурация бетонного изделия значит не так много, как физико-механические характеристики основы, на которой это изделие установлено. А они почти всегда непредсказуемы.
Нагрузка в бетоне распределяется неравномерно. Максимальное напряжение приходится на точку опоры, при этом всегда действует правило рычага — сила возрастает пропорционально плечу воздействия. Если подвесить бетонную балку за оба края, воздействие на центр будет напрямую зависеть от длины балки.
Схема работы балки на изгиб: a — бетонная балка; б — железобетонная балка; 1 — арматура
Также интересен характер и направление деформаций в разных точках. При изгибе одна сторона будет сжиматься, но это, как мы выяснили, не сулит больших неприятностей. Гораздо хуже, что с обратной стороны изделия бетон будет растягиваться, что при невысоких показателях упругости выльется в трещину и слом.
Главная задача арматуры — не позволить бетону растягиваться. Это достигается за счёт сил трения, которые передают нагрузку от бетонного слоя закладным элементам, имеющим модуль упругости гораздо выше, чем у бетона. И, конечно, арматура должна быть распределена максимально равномерно, чтобы каждый отдельный участок конструкции не имел слабых мест с плохой перевязкой. Иначе армирование теряет всякий смысл.
Чем укрепляют фундамент
Существует два типа арматуры. Рабочая арматура выполняет непосредственную функцию армирования — принимает на себя нагрузку в приложенной плоскости. Конструктивная арматура служит для упорядочивания линий рабочего армирования в слое бетона и получения дополнительных связей, если это необходимо.
В качестве рабочей арматуры традиционно используется горячекатаные стержни периодического или гладкого профиля по ГОСТ 5781-82. Стальная арматура может быть свариваемой и несвариваемой, в зависимости от термомеханического укрепления и области использования.
Для фундамента в качестве рабочего армирования целесообразно применять именно периодический профиль, который обладает наивысшим показателем сцепления с окружающей массой. Вспомогательное армирование, напротив, выполняется гладкими стержнями, хотя это не категоричное правило.
Важен и материал, марка стали определяет класс арматуры. Наиболее востребованы для частного застройщика классы А400-А600: они наиболее широко распространены на строительных базах и не требуют специальных средств стыковки: весь каркас собирается вязкой. Всё чаще применяют композитную арматуру (ГОСТ 31938) из пластика, укреплённого углеродным и стекловолокном. Такая арматура значительно легче стальной и абсолютно не подвержена коррозии, а вот насколько это важно в рамках конкретного проекта — решать только вам.
Основные параметры армирования
В каждом конкретном расчёте есть ряд ключевых значений, описанных в пособии к СНиП 2.03.01:
- Плотность закладки арматуры (коэффициент армирования). Определяется по поперечному срезу изделия как отношение суммы сечений арматурных стержней к сечению бетонной массы. Установленный нормами минимум — 0,05%, хотя коэффициент может увеличиваться по мере роста отношения длины сегмента к его высоте вплоть до 0,25%.
- Толщина стержней. При длине сегмента свыше 3-х метров используется арматура диаметром не менее 12 мм, более 6-ти метров — свыше 14 мм, а при протяжённости от 10-ти метров — 16 мм и более.
- Распределение армирования. Если фундамент имеет глубину около метра, то какую грань укреплять от растяжения: верхнюю или нижнюю? Что лучше — малое количество толстых стержней или много линий тонкой арматуры? На практике часто всю рабочую арматуру помещают у одной грани, разбивая на как можно большее число прутьев, не мешающих заливке бетона. Затем такой же пояс дублируется у противоположной грани.
- Коэффициент надёжности (переармирование) — прямо вытекающее из предыдущего пункта понятие. Прочность фундамента может быть намеренно завышена в 2 или 3 раза на случай непредвиденных изменений в геоморфологии региона или при отсутствии на момент строительства завершённого проекта.
Последнее должно относиться к разряду исключений, но на практике так строится чуть ли не половина объектов ИЖС. Проблема в том, что без исчерпывающих проектных данных вы не имеете возможности точно установить вес здания, определить по нему достаточную площадь и глубину залегания, соответствующие опорной способности грунта, затем по нормативным пропорциям рассчитать линейные характеристики фундамента, а из них вывести оптимальные методы укрепления его структуры, адекватные расчётной нагрузке.
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.
Вязка, установка и контроль
С линейными участками все просто, но ведь фундамент имеет повороты и пересечения. На них линии сходящихся каркасов соединяются гнутыми закладными элементами из арматуры того же сечения. Края устанавливаются с нахлёстом от 40 до почти 100 номинальных диаметров. Довольно распространена практика укрепления углов фундамента арматурными сетками 12х150х150 мм, особенно на слабых грунтах и в сейсмоопасных регионах.
Армирование примыканий и углов ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — поперечная арматура; 3 — вертикальная арматура; 4 — Г-образные хомуты
Мы уже описывали преимущества вязки арматуры перед сваркой и настоятельно рекомендуем использовать только этот метод, если речь не идёт о фундаментах специального назначения.
Каждый последующий сегмент каркаса устанавливается на дистанционных подкладках или кольцах, которые препятствуют нарушению защитных слоёв. Прутья на торцах связываются с нормативным перехлёстом, по 2-3 проволочных хомутах на каждом стыке.
В итоге армирующий каркас должен быть сформирован таким образом, чтобы по нему спокойно могли передвигаться люди. Перед заливкой каркас тщательно проверяется на прочность скрепления. Если при заливке бетоном разойдутся перевязки линий, это чревато полной выбраковкой всей конструкции. Поэтому во время заливки и усадки нужно уделять особое внимание положению и целостности соединений арматуры.
Фундамент - это элемент конструкции здания, передающий его нагрузки на грунт. Само здание, фундамент и грунт представляют собой единую систему, находящуюся под влиянием природных и антропогенных факторов внешней среды, которые создают дополнительные нагрузки на фундамент. Это нагрузки от движения грунтов, веса снега, давления ветра, а также нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации дома или при производстве строительных работ.
Распространённые типы фундаментов
В практике загородного малоэтажного строительства чаще всего используют такие типы железобетонных фундаментов, как свайный, свайно-ростверковый (в роли ростверка может выступать монолитная железобетонная рама или монолитная железобетонная плита), заглублённый или малозаглублённый ленточный фундамент, монолитная плита (плоская или ребристая).
Конструкция фундамента должна обеспечивать равномерное распределение нагрузок на нижележащие грунты и гарантировать минимальное изменение положения фундамента и всей архитектурной конструкции при изменении свойств грунта на месте застройки. Причиной таких изменений могут быть природные факторы — высыхание или обводнение, замораживание или опаивание грунта. Наиболее опасными для целостности железобетонных фундаментов являются локальные движения грунтов или изменения их свойств, вследствие чего возникают неравномерные нагрузки на конструкцию.
Сталь и бетон
Устойчивость бетона к сжатию в 50 раз выше, чем к растяжению. Для повышения устойчивости бетонных конструкций к нагрузкам на излом, срез или растяжение было придумано усиление структурной прочности с помощью применения стальной (позднее — и композитной) арматуры. Сталь способна удлиняться без разрыва при нагрузке на растяжение от 4 до 25 мм, а неармированный бетон теряет целостность при растяжении всего на 0,2-0,4 мм. Железобетон (бетон, армированный стальными стержнями) хорошо выдерживает комплекс нагрузок как на сжатие, так и на растяжение.
Проект и следование правилам
Чтобы фундамент обладал нужными характеристиками, обеспечивающими его целостность, армирование должно быть выполнено по определённым правилам. К сожалению, при самостоятельном строительстве или при возведении дома бригадой шабашников (которые строят дома без проекта и надзора архитектора) железобетонные фундаменты часто армируются недостаточно или неправильно. Не удивительно, что на строительных форумах в Интернете то и дело встречаются вопросы о треснувших железобетонных фундаментах, а некоторые домовладельцы и вообще уверены в том, что бетон фундамента рано или поздно «должен лопнуть».
В одной статье сложно рассказать обо всех нормах и правилах армирования железобетонных фундаментов. Заострим внимание на часто встречающихся ошибках армирования, которые могут привести к нежелательным и даже опасным последствиям.
Не всё то арматура, что из металла
Из книг для дачников советского периода, когда в стране были известные трудности с приобретением любых изделий, кроме печатных трудов В. И. Ленина, многие вынесли представление, что бетон можно армировать любыми железными предметами — трубами, деталями кроватей, заборными сетками. Однако не все подобные изделия обладают требуемыми характеристиками, чтобы адекватно воспринять нагрузки на растяжение, и не предохраняют бетон от деформаций и образования трещин. Так, популярное армирование бетонного фундамента железнодорожными рельсами не рекомендуется из-за плохого сцепления бетона с гладкой поверхностью металла. А включение алюминиевых изделий в состав бетона в качестве арматуры вообще приводит к химическим реакциям, разрушающим бетон.
Виды арматуры
Для рабочего армирования железобетонных фундаментов должна применяться современная арматура периодического профиля свариваемого класса А500С (литера С означает, что такую арматуру можно соединять при помощи сварки). При использовании устаревшего класса арматуры A-III (А400) затраты возрастут примерно на 10 %, так как для армирования потребуется больше арматуры из-за более низкого предела её текучести при растяжении. Такую арматуру придётся соединять по длине не сваркой, а прямой анкеровкой (закреплением арматуры в бетоне), то есть нахлёстом стержней на величину, равную минимально 50 диаметрам арматуры. Соединение же арматуры несвариваемого класса (без литеры С) сваркой приведет к локальному ослаблению структуры металла, возможному излому и разрыву бетона под нагрузкой. Арматура должна быть ребристой для лучшего сцепления с бетоном. Гладкую арматуру используют только для вспомогательного поперечного армирования.
Диаметр стержней арматуры для железобетонных фундаментов
Минимальный допустимый диаметр арматуры в бетонных элементах фундамента длиной до 3 м составляет 10 мм, а более 3 м — 12 мм. В буронабивных сваях минимальный диаметр арматуры составляет 12 мм. Продольная рабочая арматура должна быть из стержнейодинакового диаметра. Если же применяются прутья разных диаметров, то стержни большего диаметра следует размещать внизу ленты фундамента — в зоне растяжения.
Общее количество стержней продольной арматуры и их диаметр зависят от величины площади сечения ростверка или ленты фундамента. Суммарная площадь сечения стержней рабочей арматуры должна составлять не менее ОД % от площади сечения ленты фундамента или ростверка.
Для изготовления поперечно изгибаемых элементов (хомутов) в каркасах фундаментов высотой до 70 см применяется арматура диаметром не менее 6 мм, а при высоте сечения фундаментов более 80 см — не менее 8 мм. В общих случаях шаг установки поперечной арматуры (хомутов) не должен превышать 50 см. При высоте фундамента более 70 см требуются дополнительные конструктивные стержни арматуры у боковых граней, воспринимающие дополнительные нагрузки — такие, как усадка и расширение — при наборе бетоном прочности и температурных расширениях.
Расположение стержней арматуры и защитный слой бетона
Рабочие стержни арматуры должны быть расположены как можно ближе к граням конструкции, чтобы обеспечить максимальную величину армированного сечения фундамента, но при этом слой бетона, защищающий арматуру от коррозии, не должен быть меньше определённых значений.
В общих случаях продольная рабочая арматура в бетоне должна быть расположена не ближе 70 мм к граням, постоянно контактирующим с землей. Но если это подошва фундамента, имеющая бетонную подготовку, то защитный слой бетона можно сократить вдвое — до 35 мм.
Распространённой ошибкой является неравномерность расположения рабочей арматуры, которая приводит к переменному значению армированного сечения фундамента. По нормам отклонения от положения стержней арматуры не должны превышать 10 мм.
Поверхность стальной арматуры
Состояние поверхности арматуры обеспечивает качество сцепления металла с бетоном. Она должна быть свободна от любых «промежуточных» слоев — грязи, отслаивающейся ржавчины, льда и снега. Красить арматуру нельзя. Допустимо только специальное эпоксидное покрытие, которое, хотя и снижает адгезию бетона, но замедляет коррозию металла.
А вот странная, на первый взгляд, привычка некоторых строителей поливать водой стальную арматуру за несколько дней перед укладкой, чтобы она заржавела, и «к ней сильнее прилипал бетон», не является халтурой или ошибкой. Например, в официальных комментариях к американскому своду правил по строительному бетону ACI-318-08 в пункте R7.4 сказано: «Обычная поверхностная неотслаивающаяся ржавчина усиливает силу сцепления арматуры с бетоном. Ржавая поверхность лучше склеивается с цементным гелем в составе бетона. Но отслаивающуюся ржавчину требуется удалить».
Сгибание стальной арматуры
Во многих случаях стальную арматуру придётся сгибать для анкеровки стержней арматуры, для выполнения правильного армирования углов и примыканий ленточных фундаментов и рам ростверков. Арматуру класса A-III можно гнуть в холодном состоянии без потери прочности на угол до 90 градусов. Диаметр изгиба должен быть не менее 6 диаметров арматуры.
Соединение стержней арматуры
Для чего требуется правильно соединять арматуру в фундаменте? Прежде всего, соединение арматуры обеспечивает передачу расчётных усилий от одного стыкуемого стержня к другому. Современные требования к сохранению структурной целостности предполагают наличие как минимум двух безразрывных контуров армирования в тех зонах, которые подвержены нагрузкам на растяжение.
Проще всего соединять свариваемую стальную арматуру. Её сваривают с нахлёстом длиной минимум 10 диаметров стержня арматуры. А вот при соединении несвариваемой арматуры нахлёстом (прямая анкеровка) обычно делают много ошибок. Во-первых, длина нахлёста арматуры должна быть не менее 50 диаметров арматуры. Во-вторых, соединение арматуры без сварки, внахлёст вовсе не означает физического контакта стержней арматуры: стержни как раз не должны касаться друг друга, чтобы бетонная смесь при укладке смогла «охватить» соединяемые стержни арматуры со всех сторон и зафиксировать их. Расстояние между соединяемыми нахлёстом стержнями рабочей арматуры должно быть не менее 25 мм и не более 8 её диаметров.
Армирование углов и примыканий
Желание снизить трудозатраты или неправильное понимание отдельных публикаций приводит к ошибкам армирования зон фундаментов с наибольшей концентрацией напряжений — углов и примыканий. В народной строительной мифологии родилась и прочно закрепилась недопустимая форма армирования углов и примыканий с помощью простых перекрестий концов арматуры, скрученных вязальной проволокой. Такое исполнение армирования чревато отколом слоев фундамента по ширине и образованием трещин в углах, так как простое пересечение арматуры «перекрестием» не является соединением (анкеровкой), а представляет собой фактически разрыв армирования. В этом случае лента или ростверк утрачивают монолитность, превращаясь в структуру из отдельных железобетонных балок, единых внешне, но не структурно, так как передачи усилий от стержня к стержню в этом случае не происходит. Правильное армирование углов и примыканий представляет собой систему анкеровки стержней арматуры путём загибов либо использование анкеровки П-образными арматурными элементами (хомутами), длина которых должна быть не менее двойной ширины ленты или ростверка фундамента (пункт 10-4.5 СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции»).
Обращайтесь к специалистам
Невнимательное отношение к конструированию и постройке фундамента, движимое понятным внутренним мотивом застройщика или работников сделать «дешевле и быстрее», чаще всего приводит к проблемам в будущем. Как правило, они связаны с дорогим ремонтом или восстановлением фундаментов, утративших целостность, и повреждённых домов. Отсутствие компетенции, спешка и экономия при строительстве порою приводят к неустранимым повреждениям здания и как следствие — к потере всех средств и времени, вложенных в постройку дома. Надеюсь, что небольшой обзор ошибок армирования послужит поводом для обращения будущего застройщика к специалистам либо как минимум к СНиПам и сводам правил (СП), которые должны являться основой при любом строительстве, даже если вокруг все ориентируются на то, «как сделано у соседа».
Возможно Вам будет интересно:
Собирающийся строить дом владелец должен иметь хоть какое-то представление , с чего начинать строительство.
А самое главное, необходимо знать, с чего и как начинать .
Капитальные дома должны стоять на прочном основании, которое может выстоять десятки лет и выдерживать при этом все нагрузки.
Что такое и для чего нужно армирование?
Армирование – это прокладывание прутьев из прочной стали вдоль ленты фундамента. Бетонный камень имеет большие показатели прочности в случае сжатия, но при нагрузке на разрывы он не настолько прочен.
Различные структуры грунта и особенности здания могут вызвать неравномерные нагрузки, что приводит к различным деформациям, в том числе и разрывам.
В результате разрывов фундамент может покрыться трещинами . А любая из них может привести к разрушению дома.
Для укрепления конструкции и компенсации этого недостатка и нужно армировать фундамент ленточного типа. Стальная арматура, которую размещают внутри бетона, помогает устранить его растяжение, делая его прочным и устойчивым к температурным перепадам и большому весу.
Какую арматуру использовать?
Для каркаса обычно используют следующие типы арматуры :
- стержни из стали А-III, диаметр которых 1,0-1,6 см, а длина около 600 см;
- хомуты , диаметр которых 0,5 -1 см, они сделаны из вспомогательной арматуры Вр-І ;
- вертикальные прутья-штыри диаметром 1 см.
Использовать вспомогательную арматуру нужно обязательно , если бетонируется фундамент высотой более 15 см. Вертикальные стержни предназначены для соединения вертикальных частей его конструкции и равномерного распределения нагрузок вдоль всего фундамента строения.
Расчет арматуры
При расчетах арматуры ленточного фундамента учитывают такие параметры:
на звенья каркаса арматуры;Максимум нагрузки приходится на продольные части каркаса. Потому оптимальным вариантом будет использование ребристых штырей для каркасной арматуры. Благодаря этому будет достигнуто самое качественное сцепление с бетоном.
Укладка каркаса выполняется с учетом разницы показателей грунта. Чем она больше, тем толще стержни арматуры нужно использовать в каркасе.
Стальные прутья, укладываемые по периметру фундамента должны располагаться на расстоянии более 50 мм от верхнего края основания, опалубки и дна. Помещаемая в бетон арматура должна получить защиту от коррозии .
Расстояние между прутьями определяется, например, так. Пусть ширина фундамента равна 0,4 м, тогда расстояние между стержнями, располагаемыми вдоль, должно быть равно :
- 1-3 дм по вертикали в зависимости от глубины и нагрузки;
- 3 дм по горизонтали.
Гладкие стержни, выдерживающие меньшие нагрузки, используют для вертикальных и поперечных элементов каркаса. Располагают их на расстоянии 1-3 дм друг от друга. Иногда можно располагать стержни на расстоянии до 5 дм.
Важно! По строительным правилам, каркас ленточного фундамента необходимо делать по ширине в 2 раза меньшим высоты. После всех проведенных расчетов, можно начинать монтажные работы.
Как сделать арматурный каркас?
Существуют стандартные технологические операции армирования такого фундамента, которые предполагают укладку четырех стержней, уложенных горизонтально: два - у верхнего края; два - у нижнего. Между собой стержни соединяют хомутами.
Следует отметить, что выступающие арматурные прутья лучше сцепляются с бетонной. Именно поэтому лучше всего нарезать несколько длиннее фундамента.
Монтаж предусматривает следующие шаги :
- под траншею фундамента, а затем битого кирпича слоями по 1-1,5 дм;
- Нарезка и расположение стержней каркаса продольного и поперечного направлений;
- Установка арматуры на углах;
После монтирования опалубки производится монтаж опорных прутьев арматуры. Их располагают по всей длине траншеи. Правильно ли установлены стрежни, можно проверить, используя отвес.
Слой битого кирпича на дне фасадной траншеи предназначен для так называемой подушки. Силикатный кирпич для этой цели недопустим .
Поперечную арматуру можно загнуть, чтобы она как бы шла по траншее. На прутья надевается труба, и с ее помощью прутья изгибаются так, как это необходимо .
Обвязка необходима для того, чтобы армирование фундамента было точным и качественным . Она надежно фиксирует расположение арматуры. На практике применяют для этой цели пластиковые хомуты, сварку или вязальную проволоку.
Наиболее надежной является фиксация арматуры вязальной проволокой.
После того, как было произведено армирование, необходимо залить фундамент бетоном . А какой бетон использовать для этих целей, Вы можете узнать из нашей .
Схема армирования
Ее различные варианты можно найти в интернете. Порой даже все необходимые расчеты
