Как работает арматура в ленточном фундаменте

Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками

Ленточный фундамент является наиболее популярным при частном строительстве. Он идеально подходит для возведения небольших домов, гаражей, бань и других хозяйственных построек. Все работы по сооружению можно выполнить своими руками, а сравнительно небольшой расход материалов и минимальный объем земляных работ позволяют снизить цену и сроки изготовления. Конечно, чтобы всё прошло как нужно, необходимо знать, как правильно армировать фундамент.

Как выбрать арматуру?

Прежде чем рассказать, как правильно армировать ленточный фундамент, стоит сказать пару слов о выборе арматуры.

1. Если вам нужно армировать основание для одноэтажного или двухэтажного дома, а также более легких построек, следует взять арматуру диаметром 10-24 миллиметра. Более толстый материал будет стоить слишком дорого, а его высокая прочность не будет задействована. Менее толстая арматура может не выдержать нагрузку.
2. Желательно воспользоваться специальной рифленой арматурой. Она обеспечивает лучшее соединение с бетоном, гарантируя его высокую прочность и надежность. Гладкий аналог стоит немного дешевле, но из-за низкой адгезии не подходит для использования. Единственное исключение – поперечные соединения. На них нагрузка идёт значительно меньшая.
3. Если на всей площади фундамента почва однородная, то можно использовать материал сечением 10-14 миллиметров. При неоднородной почве нагрузка на основание возрастает, поэтому желательно потратиться на пруты диаметром 16-24 миллиметра.

Конечно, покупка толстой рифленой арматуры – довольно дорогое удовольствие. Но если вы решили выполнить армирование ленточного фундамента своими руками, значит, объем работы не слишком велик. Так что, переплатить придется максимум несколько сотен рублей – это полностью компенсирует высокая долговечность и надежность готовой конструкции.

При самостоятельном расчете и выборе арматуры для арматурного каркаса ленточного фундамента велика вероятность ошибки. В будущем она может стать причиной разрушения дома, так что лучшим решением будет заказать проект армирования фундамента у проектировщика, а вязку каркаса осуществить своими силами согласно чертежу.

Сколько нужно арматуры?

Прежде чем отправиться в магазин для покупки материала, нужно узнать, сколько его понадобится для армирования ленточного фундамента. Для этого следует заранее подумать, какая схема армирования ленточного фундамента станет лучшим выбором и провести расчеты для конкретного объекта.

При строительстве небольших домов, гаражей и бань обычно используется следующая конфигурация каркаса:

• 2 пояса: верхний и нижний;
• каждый пояс состоит из 3-4 прутов арматуры;
• оптимальное расстояние между стержнями – 10 сантиметров. Учтите, что расстояние от арматуры до краев будущего фундамента должно составлять не менее 5 сантиметров;
• соединение поясов выполняется при помощи хомутов или отрезков арматуры при шаге 5-30 сантиметров, в зависимости от участка армирования.

Такая схема оптимальна. Теперь, зная размеры будущей постройки, совсем не сложно провести соответствующие расчеты.

Допустим, вы хотите построить просторную каркасную или деревянную дачу площадью 150 квадратных метров с внешними стенами периметром 50 метров. Проведем расчеты, исходя из этого. Используем при армировании ленточного фундамента СНиП соответствующий и описанные выше характеристики.

Имеем два пояса по три прута в каждом. Итого – 6 умножаем на 50 = 300 метров основной арматуры. Учитываем количество перемычек, которые укладываются с шагом 30 сантиметров. Для этого 50 метров делим на 0,3. Получаем 167 штук. Поперечные перемычки в данном основании будут иметь длину 30 сантиметров, а вертикальные – 60 сантиметров. На вертикальные перемычки понадобится 167х0,6х2=200,4 метра. На горизонтальные – 167х0,3х2=100,2 метра. Итого, потребуется 300 метров толстой рифленой арматуры и 300,6 метра более тонкой, гладкой арматуры. Получив эти числа, можно смело отправляться в магазин за материалом – ленточный фундамент без армирования долго не протянет. Некоторые специалисты рекомендуют брать арматуру с запасом в 10-15%. Ведь какое-то количество материала понадобится, чтобы усилить угловые части ленточного фундамента и уйдет на стыковку.

Чем вязать каркас?

Правила армирования ленточного фундамента вынуждают отказаться от использования сварки в пользу вязки, так как при использовании сварки, в местах сварочных соединений металлические пруты теряют прочность до 2-2.5 раз. К тому же, именно здесь чаще всего появляется коррозия, способная за несколько лет повредить арматуру, существенно снижая надежность и долговечность основания. Допустимо только соединение при помощи вязки. Это довольно сложный этап, на выполнение которого у недостаточно опытного пользователя уйдет немало времени. Впрочем, многое здесь зависит от того, какой инструмент вы будете использовать.

Классический инструмент для вязки арматуры в ленточном фундаменте – специальный вязальный крючок. Используя его, опытные мастера могут выдавать до 12-15 узлов в минуту (конечно, если вязальная проволока заранее подготовлена и нарезана). Главным достоинством этого варианта является доступность – крючок можно купить во многих магазинах за сотню рублей и даже дешевле. Минус – скорость работы с ним не велика даже у мастеров. Учтите – придется сделать многие сотни вязок даже если предстоит армирование фундаментов небольшого размера.

Если вы хотите поскорее закончить работу, можно воспользоваться специальным вязальным пистолетом. Работая с ним, даже неопытный пользователь легко выдаст 25-30 узлов в минуту. То есть, производительность возрастет минимум в 2 раза. Увы, стоимость подобного оборудования не низка – от 50 тысяч и выше. К тому же, для работы с ним нужна специальная проволока – обычная может не подойти. Это дополнительно повышает стоимость. Но если есть возможность арендовать вязальный пистолет на несколько часов или сутки – смело соглашайтесь на такое предложение, только не забудьте узнать максимальный диаметр арматуры, который сможет он связать. Работая с качественным инструментом, вы потратите на сборку каркаса максимум день — правильное армирование ленточного фундамента становится куда более легким и быстрым. При работе вручную этот процесс может растянуться на неделю и больше.

Как правильно изготовить каркас?

Прежде чем приступать к армированию ленточного фундамента, чертежи подходящих каркасов следует изучить. Ведь от прочности каркаса зависит, будет ли основание служить многие десятилетия или же покроется трещинами в первую же весну из-за сезонного колебания уровня почвы.

Чтобы не ошибиться при изготовлении, необходимо запомнить несколько правил:

1. Напуск (расстояние от места вязки до края прута) должен составлять не менее 5 сантиметров.
2. На угловых соединениях перпендикулярно идущие пруты должны быть связаны между собой – ни в коем случае нельзя использовать два отдельных блока, не соединенных между собой. Идеальным решением станут углы, изготовленные из загнутой арматуры – такая схема армирования фундамента наиболее надежна. Но для этого нужно иметь специальное оборудование, если арматура имеет диаметр 14 и более миллиметров, меньшие диаметры можно согнуть и в домашних условиях.
3. Соединения при помощи проволоки должны быть плотными – если используете вязальный крючок, то затягивайте проволоку до упора, чтобы не оставалось свободного места между хомутом и основной арматурой. Так же проверяйте рукой, если хомут двигается от прикасания, следует сделать дополнительную завязку проволокой.
4. Перехлест при армировании должен быть равен 40-50 диаметрам арматуры. Должна быть разбежка межу соседними стыковочными прутами, и верхним и нижним слоем, согласно проекту.
5. Армирующий каркас должен, в опалубке стоять ровно. Также необходимо позаботится о защитном слое бетона для арматуры, сделать согласно требованиям чертежа. Следует помнить, что минимальный защитный слой равен диаметру арматуры.

Гибка всех элементов для армирования фундамента, выполняется на холодную. Ни в коем случае не нагревая арматура, так как это приведет к потере её прочности.

Как видите – правила максимально просты. Но об их существовании некоторые неопытные строители не подозревают или забывают. Это приводит к тому, что технология армирования ленточного фундамента нарушается и срок его службы существенно снижается.

Земляные и подготовительные работы

Одним из достоинств ленточного фундамента является сравнительно малый объем земляных работ. Пара человек, работая день с небольшими перерывами, смогут без проблем выкопать котлован подходящего размера на нормальной почве. Когда котлован готов, можно приступать к его обустройству.

Первым этапом является изготовление подушки фундамента. Благодаря ей снижается негативное воздействие грунтовых вод на фундамент, а также максимально равномерно распределяется по грунту нагрузка от самого фундамента и всей постройки. Здесь можно использовать разные материалы. Чаще всего применяется песок или щебень. Они неплохо справляются со своей функцией – главное чтобы толщина подушки составляла минимум 15-20 сантиметров.

Но некоторые эксперты рекомендуют бетонную подушку. Да, она обходится дороже всего. Дорогостоящий цемент и необходимость армирования подушки здорово повышают стоимость и сроки строительства. Зато в результате вы получаете максимально надежное основание для фундамента, гарантирующее, что он прослужит многие годы. Поэтому можно с уверенностью сказать – эти деньги не будут выброшены на ветер.

Если работа ведется на слабой, пучинистой почве, или же планируется построить тяжелый кирпичный дом, но использование монолитного фундамента по какой-то причине нежелательно, то можно использовать ленточный фундамент с подошвой. Уширение (стакан) позволяет существенно снизить нагрузку на грунт. Конечно, не забывайте про армирование стакана фундамента – на пучинистых грунтах он будет регулярно выдерживать значительные нагрузки на растяжение и изгиб. Очень важно обеспечить ему достаточную прочность.

При использовании фундамента с подошвой объем земляных работ увеличивается. К тому же, придется дополнительно потратиться на армирование подошвы ленточного фундамента – если она выйдет из строя, это приведет к скорейшему разрушению всей конструкции.

Поверх готовой подушки устанавливается опалубка. При выборе ширины учитывайте – готовый фундамент должен быть на 10-15 сантиметров толще, чем внешние несущие стены.

Следующим этапом укладывается гидроизоляция. Некоторые строители используют рубероид, но это довольно дорогой материал. А большой вес затрудняет процесс укладки. Поэтому вполне можно использовать строительный полиэтилен. Да, он менее прочен. Но ведь он нужен всего на несколько дней – чтобы цементное молочко не ушло в песок. Поэтому дешевый и легкий полиэтилен вполне подойдет. Он укладывается поверх опалубки. В местах соединений делайте нахлест побольше – не меньше 10-15 сантиметров – и проклеивайте широким скотчем.

На этом подготовительные работы заканчиваются. Теперь расскажем про заливку и армирование фундамента своими руками.

Устанавливаем каркас, заливаем бетон

Лучше всего собирать каркас из арматуры непосредственно в подготовленном котловане – это позволяет наиболее прочно зафиксировать элементы. Но если речь идет про армирование заглубленного ленточного фундамента или если котлован слишком узкий, чтобы работы велись прямо в нем, то можно собрать каркас снаружи над траншеей, после чего аккуратно опустить его на место. Здесь проблем обычно не возникает и пошаговая инструкция не нужна.

Последний и один из самых ответственных этапов – заливка фундамента.

Желательно использовать для этого бетон марки М200 или выше. Он имеет высокую прочность, чтобы выдержать значительные нагрузки, а также обладает достаточным показателем морозостойкости.

Сразу следует сказать – для работы понадобится большое количество материала. Заранее проведите все необходимые расчеты – заливать бетон нужно за один прием, не допуская расслоения и других разделений. В противном случае прочность основания значительно снизится, а это скажется на безопасности эксплуатации дома. По этой же причине желательно арендовать бетономешалку. Сегодня многие компании предлагают такую услугу. К тому же, аренда дешевых моделей сравнительно недорога – менее тысячи рублей в сутки. При интенсивной работе за это время вполне можно справиться с работой. К тому же, наличие бетономешалки позволяет увеличить производительность – нужно лишь подбрасывать песок, цемент и заливать воду, получая вскоре готовый продукт, который нужно просто залить на каркас, установленный в опалубке. Работая лопатами, такой производительности добиться нельзя.

После заливки бетона необходимо выждать 28 дней. За это время бетон наберет достаточную прочность и можно будет приступать к строительству дома, гаража или бани.

Рекомендуем к просмотру видео, где опытный инженер-строитель расскажет о важных нюансах армирования фундамента. На что следует обратить внимание при выполнении работ в первую очередь, чтобы основа дома получилась надежной.

Теперь вы знаете, как армировать ленточный фундамент своими руками. Для этого вовсе не обязательно обладать узкоспециализированными навыками или покупать дорогостоящее оборудование. Достаточно знать хотя бы в теории, как армировать фундамент. Опыт придет в процесс, а все инструменты можно заменить дешевыми аналогами или же взять напрокат, экономя деньги и время.

Правила надежного армирования ленточного фундамента

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Бетон хорошо выдерживает изгибающие воздействия, но не может самостоятельно справится и изгибом. Для обеспечения несущей способности выполняют армирование фундамента своими руками. В большей степени это касается ленточных и плитных конструкций. В сваях и столбах металл укладывается больше из конструктивных соображений, чем реальной необходимости.

Правила армирования

Армирование ленточного фундамента и любого другого выполняется с учетом следующих правил:

• для рабочей арматуры используют стержни класса не ниже А400;
• не рекомендуется использовать для соединения стержней сварку, поскольку она ослабляет сечение;
• в обязательном порядке связать металлический каркас из арматуры нужно на углах, сваривание здесь не допускается;
• даже для хомутов не рекомендуется гладкая арматура;
• необходимо строго соблюдать защитный слой бетона, равный 4 см, это защитит металл от коррозии (ржавчины);
• при изготовлении каркасов стержни в продольном направлении соединяют с нахлестом, который принимается равным не менее 20 диаметров прутов и не менее 25 см;
• при частом расположении металла, стоит контролировать крупность заполнителя в бетоне: он не должен застревать между стержнями.

Пример размещения армирующего каркаса
в ленточном фундаменте

Грамотно подготовленный арматурный каркас — это половина успеха. Именно он спасет фундамент в случае неравномерных деформаций, которые создают изгибающие нагрузки. Стоит более подробно рассмотреть вопрос на примере ленточного фундамента своими руками.

Какая арматура нужна для конструкции

Армирование ленточного фундамента предполагает наличие трех трупп стержней:

• рабочие, которые укладываются вдоль ленты;
• поперечные горизонтальные;
• поперечные вертикальные.

Поперечная арматура под ленточный фундамент также называется хомутами. Ее основное предназначение — соединение рабочих прутов в единое целое. Армирование ленточного фундамента выполняется в строгом соответствии с нормативными документами. Какая арматура нужна для фундамента? Чтобы дать точный ответ выполняют сложные расчеты.

Чтобы не нанимать профессионалов, можно обойтись упрощенным вариантом. Технология армирования ленточного фундамента под небольшой дом позволяет назначать сечения конструктивно. Это вызвано тем, что лента воспринимает сравнительно небольшие нагрузки и работает преимущественно на сжатие.

Чтобы сделать армирующий каркас, используют конструктивные, то есть минимально допустимые, размеры сечений:

• Для рабочего армирования — 0,1 % от площади сечения фундамента под дом. При этом если сторона ленты составляет 3 метра или менее, минимально допустимое значение принимается равным 10 мм. Если сторона здания имеет длину более 3 м, то диаметр рабочего армирования не может быть меньше 12 мм. использовать пруты сечением больше 40 мм не разрешается.
• Горизонтальные хомуты не могут быть по диаметру меньше одной четверти рабочих. Из конструктивных соображений назначают размер 6 мм.
• Диаметр вертикальной арматуры зависит от высоты ленты для фундамента дома. Для малозаглубленных, размеры которых составляют 80 см и менее подойдут пруты от 6 мм.

Правила армирования ленточного фундамента заглубленного типа предусматривают использование стержней от 8 мм и более.

Схема типовых сечений стержней арматуры

Если строится здание из кирпича, стоит укладывать арматуру с небольшим запасом. Такой вариант даст уверенность в надежности конструкции.

Вязка арматуры

Схема армирования ленточного фундамента предполагает соединения стержней методом связывания. Связанный каркас обладает большей прочностью по сравнению со сварным. Это вызвано тем, что повышается вероятность прожига металла. Но такое правило не касается элементов заводского изготовления. Вне строительной площадки есть возможность соединить детали без существенной потери прочности.

Места вязки арматуры

Разрешается для увеличения скорости работ армировать фундамент на прямолинейных участках способом сваривания. Но армировать углы можно только с использованием вязальной проволоки. Эти участки конструкции являются наиболее ответственными, поэтому торопиться не стоит.

Перед тем как вязать арматуру для ленточного фундамента нужно подготовить материалы и инструменты. Существует два способа, которыми выполняют связывание металла:

• специальный крючок;
• вязальная машина (пистолет).

Первый вариант доступен, но подойдет только для небольших объемов. Укладка арматуры в ленточный фундамент в этом случае займет много времени. Для соединения применяют отожженную проволоку, диаметр которой составляет 0,8—1,4 мм. Использование других материалов не допускается.

Схема вязки арматуры для ленточного фундамента

Чтобы построить свой дом, нужно проявить терпение и внимательность. Не стоит экономить время и деньги, поскольку это может вызвать неприятности при эксплуатации. С соединением прутов по длине проблем не должно возникнуть. В этом случае процесс достаточно прост, важно лишь соблюдать минимальную величину нахлеста.

Но как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента по углам? Существует два типа угловых соединений: между двумя перпендикулярными конструкциями и в месте примыкания одной стены к другой.

Оба варианта имеют несколько технологий выполнения работ. Для угловых стен используют следующие:

1. Жесткое лапкой. Для выполнения работ на конце каждого стержня делают «лапку» под прямым углом. В этом случае прут напоминает собой кочергу. Длина лапки должна составлять не менее 35 диаметров, лучше назначать больше. Загнутую часть стержня присоединяют к соответствующему перпендикулярному участку. Таким образом получается, что внешние пруты каркаса одной стены соединены с внешними другой стены, а внутренние приваривают к внешним.
2. С применением хомутов Г-образной формы. Принцип действий схож с предыдущим вариантом. Но в этом случае не изготавливают лапку, а берут г-образный элемент, сторона которого имеет длину не менее 50 диаметров рабочей арматуры. Одну сторону привязывают к каркасу одной стены, а вторую — к каркасу перпендикулярной. При этом внутренние стержни нужно соединить с внешними. Шаг хомутов должен составлять три четверти от высоты стены подвала.
3. С применением хомутов П-образной формы. На угол нужно два элемента, длина сторон которых будет составлять 50 диаметров арматуры. Каждый их хомутов приваривается к двум параллельным прутам и к одному перпендикулярному пруту.

Как правильно армировать ленточный фундамент на тупых углах. Для этого внешний стержень изгибают до нужной градусной величины и прикрепляют к нему дополнительный в качестве усиления. Внутренние элементы привязываются к внешнему.

Схема правильного и неправильного армирования тупых углов

Чтобы уложить арматуру в местах примыкания одной стены к другой, пользуются примерно теми же методами, что и в предыдущем случае:

• нахлест;
• Г-образные хомуты;
• П-образные хомуты.

Величина нахлестов и соединений принимается равной 50 диаметрам. При выполнении работ стоит помнить наиболее распространенные ошибки:

• связывание под прямым углом;
• отсутствие связи между внешними и внутренними элементами;
• продольные пруты соединяют вязкой перекрестий.

Распространенные ошибки вязки

Не стоит повторять эти ошибки при строительстве собственного дома.

Использование вязального крючка

Перед тем как армировать ленточный фундамент, стоит узнать, как пользоваться рабочим инструментом. Специальный пистолет редко используют для частного домостроения, польку такое оборудование требует дополнительных затрат. Вкладываться в инструмент выгодно только для выполнения заказов, а не при возведении одного дома.

По этой причине наиболее распространенным инструментом для вязки в частном домостроении стал крючок. Пользоваться им будет проще, если заранее подготовить специальные шаблоны. Такая деталь работает как верстак и существенно облегчает работу. Дело пойдет быстрее. Чтобы изготовить шаблон требуются деревянные бруски, ширина который составляет около 30—50 см, а длина не может быть больше 3 м, поскольку такой верстак неудобно использовать.

Самый распространенный способ вязки – крючком

В деревянном приспособлении нужно просверлить пазы и отверстия, которые повторят очертания стержней в каркасе. В такие отверстия заранее раскладывают куски вязальной проволоки длиной по 20 см, а после этого фиксируют пруты армирования.

Для того чтобы понять технологию вязки, можно рассмотреть примеры. При строительстве потребуется два варианта: для перекрестий (когда элементы расположены перпендикулярно друг другу) и для соединений внахлест. В ленточном фундаменте чаще нужна вторая технология, при возведении плитной конструкции наиболее актуальной будет первая.

Способы вязки

Чтобы соединить уложенный каркас в единое целое при соединении внахлест, крючком следует пользоваться в таком порядке:

1. соединения выполняют в нескольких местах по длине стыка, месторасположение проволоки назначают так, чтобы она находилась в углубленной части профиля арматуры;
2. проволоку складывают пополам и укладывают под местом соединения;
3. с помощью крючка поддевают петлю;
4. свободный конец подводят к инструменту и накладывают на него с небольшим перегибом;
5. начинают вращать крючок, закручивая проволоку;
6. осторожно вынимают инструмент.

На одно соединение внахлест процедуру повторяют 3—5 раз. Соединить элементы за один раз, как это делается при перекрестном примыкании, недостаточно. Вязка арматуры под ленточный фундамент в этом случае будет ненадежной, поскольку фиксация в одной точке не предотвращает сдвиг элементов.

Грамотное соединение каркаса позволит гарантировать надежность, прочность и долговечность опорной части здания.

Принцип работы арматуры в фундаменте

Фундамент работает как несущее основание, на которое воздействуют все виды нагрузок от вышестоящих конструкций и которое равномерно распределяет их на почву.

Арматура из стали может абсолютно спокойно выдерживать нагрузки на растяжение в 10 раз больше, чем голый бетон.

В частном строительстве наиболее распространенным является фундамент ленточного типа. Он работает в виде замкнутой контур-ленты из сборного или монолитного железобетона, которая укладывается под несущими стенами постройки и по всему своему периметру распределяет вес строения. Большее распространение имеет ленточный фундамент из монолитного железобетона.

В процессе эксплуатации на фундамент воздействуют различные нагрузки, возникающие от веса самого здания, от морозного пучения и от движения грунтов. Нижняя часть при давлении дома имеет нагрузку на растяжения, а верхняя – на сжатие. Не стоит забывать и о силах морозного пучения, чья подъемная сила может значительно превышать вес здания и провоцировать растяжение в верхних частях ленточного фундамента.

В эпоху Петра І термин «арматура» обозначал армейское вооружение. Сегодня мы называем так «вооружение» стальными стержнями бетонного фундамента.

Смысл армирования

Ленточный малозаглубленный фундамент нужно армировать для того, чтобы компенсировать воздействующие на него нагрузки в процессе эксплуатации. Бетону свойственна большая прочность на сжатие, но вызывающие растяжение или срез бетона нагрузки могут с легкостью нарушить его структурную целостность. Устойчивость бетона к растяжению в 50 раз ниже, чем к сжатию. Трансформация при помощи стальной арматуры обычного бетона в совершенно новый материал, железобетон, дает возможность ленточному фундаменту получить улучшенную устойчивость к растягиванию.

Противостояние различным нагрузкам

Ленточный армированный фундамент является монолитной железобетонной рамой из надежно связанных балок, которая свободно лежит на упругом основании. Почва под основой фундамента не является неподвижной монолитной платформой; чаще всего она представляет собой неоднородную структуру, на которую воздействуют, провоцируя движение, влага, грунтовые воды, влияние снежного и растительного покровов, температура воздуха и пр. На конструкцию фундамента постоянно действуют различные нагрузки, возникающие от возможных движений почвы. Если представить, как работает нагрузка на ленточном фундаменте упрощенно, то можно говорить, что на нижнюю часть действует преимущественно растяжение, а верхняя часть испытывает сжатие.

Схема устройства ленточного фундамента.

Арматура из стали может спокойно, абсолютно без разрушений, выдерживать нагрузки на растяжение в 10 раз больше, чем голый бетон. Сталь имеет свойство удлиняться без разрывов при воздействии нагрузок на растяжение от 4 до 25 мм (тогда как бетон только на 0,2-0,4 мм). Бетон же лучше переносит нагрузку на сжатие. Соединенные в одном материале, железобетоне, бетон и сталь позволяют лучше переносить комплексные нагрузки на растяжение и сжатие. Равноудаленная от нижней и верхней частей ленточного фундамента часть фактически не воспринимает нагрузки. Это говорит от том, что использование срединного слоя продольных элементов, который нередко монтируют «для большей прочности», лишено необходимости. В том случае если вы возводите заглубленный фундамент (подземную стену), то и армировать его необходимо как монолитную бетонную стену.

Бывают такие случаи в самостоятельном дачном строительстве, когда строители работают так: они проводят армирование только нижней части фундамента. Аргументируется это тем, что нагрузка от здания не позволит балке выгнуться вверх, создавая этим самым растяжение в ее верхней части, в которой можно «сэкономить». Но такие горе-строители не берут во внимание немалую подъемную силу намокающей расширяющейся почвы или же силу морозного пучения при замерзании воды в почве. Нагрузка от этих сил может стать больше нагрузки от строения, и она вызовет растяжение в верхних частях фундамента, которое повлечет за собой разрушение его структурной целостности.

При неправильном армировании ленточного фундамента может произойти его разрушение, что повлечет за собой разрушение стен и всей постройки.

Виды материала

В России для армирования монолитного ленточного фундамента применяется арматура класса А-ІІІ (А400) периодического профиля. Эта арматура представлена в виде стальных круглых профилей с парой продольных ребер и поперечными выступами, которые идут по трехзаходной винтовой линии. Периодические профили предназначены для более надежного сцепления бетона с арматурой, что отличается от материала с гладким профилем, которая больше подходит для использования в качестве обвязки (хомута) продольных элементов. Маркировка стальной арматуры А400 обозначает предел текучести этого класса (390 Н/мм 2 ). Но такая арматура сегодня уже считается устаревшей. В начале 90-х годов страны Европы перешли на один класс, которую можно варить, предел текучести которой равен 500 Н/мм 2 . Применяя класс А500С вместо устаревшего класса А400, вы экономите свыше 10% стали в строительстве.

Схема плитного фундамента под коттедж с использованием армирования.

Арматура периодического профиля класса А-ІІІ производится в отечественном экземпляре с выступами в форме колец и в экземпляре «европрофиль» с выступами в виде серпов. Кольцевой профиль отечественного производства работает на повышение прочности сцепления бетона с арматурой, а профили в форме серпа повышают стойкость к часто повторяющимся нагрузкам. Для армирования ленточного фундамента стоит выбирать кольцевой профиль отечественного производства. Порой можно встретить 4-сторонние серповидные профили, которые объединяют плюсы обоих типов.

Арматуру марки А400 (А-ІІІ) не рекомендуется варить для соединения стержней. Если варить сталь, то есть локально воздействовать высокой температурой, происходит значительное структурное ослабление стали. Эти изменения в стальных стержнях происходят на том участке, который варят, и в прилегающих участках на длину, которая равняется четырем диаметрам стержня в обе стороны. Если вы хотите варить соединение между стержнями, то вам следует выбирать специальные, предназначенные для этого классы, которые можно узнать по букве «С» в названии: А400С, А500С. Именно их можно варить для соединения стержней в каркас. Если вы не знаете, арматурой какого именно класса вы располагаете, но вам необходимо варить место соединения продольных стержней, то арматуру предварительно необходимо нагреть до 200 градусов по Цельсию, чтобы свести к минимуму потери стальной прочности. Длина сварного шва как минимум должна быть равной 10 диаметрам одного стержня свариваемой арматуры (45-55% длины стержня).

Сварка сетки

Варить отдельные стержни сетки железобетонного фундамента можно двумя видами контактной электрической сварки: стыковой и точечной.

Точечная контактная сварка основывается на использовании тепла, которое выделяется в местах контакта стержней во время пропускания электрического тока, чтобы разогреть металл на этих участках до температуры плавления. Осаживая разогретые стержни друг к другу, получается их надежное соединение. Контактной точечной сваркой можно варить узлы каркасов и сеток, которые представляют собой два или три пересекающихся стержня под углами 60 и 90 градусов.

Вязка прутьев

Схема конструкции фундамента.

Также требуется гнуть арматуру для изготовления соединительных элементов, которые работают на растяжение (лапка или стандартный крюк) и для армирования примыканий и углов. Некоторые строители производят армирование примыканий лент и углов ленточного фундамента, используя перекрестия стержневой арматуры. Этот метод является очень грубым нарушением типовых схем армирования примыканий и углов, которые ослабляют конструкцию. Такой способ может повлечь за собой расслоение бетона.

Класс А-ІІІ гнется в холодном состоянии на прямой угол по диаметру изгиба без потерей прочности. Если гнуть арматуру на 180 градусов, то прочность снизится на 10%. Сегодня работает минимум два очень распространенных и недопустимых способа гибки стержней. Недобросовестные рабочие, не желающие выполнять лишнюю работу, или надпиливают точку, где будет производиться гибка стержня, с помощью угловой отрезной машинки, или греют место сгиба паяльной лампой (автогеном или же на костре). Ясно, что оба приема в разы ослабляют стержни, что может повлечь разрушение их целостности под влиянием нагрузок. Запомните, что все типы должны гнуться в холодном состоянии, если другое не указано проектировщиком.

Схема расчета арматуры для фундамента.

Арматура А-ІІІ (А400) применяется для поперечного и продольного армирования фундамента. Для дополнительного (вспомогательного) поперечного армирования (хомуты) можно также использовать стержневую гладкую горячекатаную арматуру класса А-І (А240) или А-ІІ.

Еще для армирования фундамента можно применять конструктивную арматуру, которая монтируется для восприятия непредвиденных усилий (к примеру, усилия от температурных деформаций или усадки бетона). Следует по возможности устанавливать арматуру пространственными или укрупненными заранее подготовленными элементами, сокращая при этом объем использования отдельных стержней. С бетонной подушки (подготовки) на месте монтажа стержней должны удаляться грязь, пыль, мусор, лед и снег.

Поверхность

Стержни необходимо обезжиривать, очищать от всех неметаллических покрытий посредством металлической щетки. Допускается наличие на арматуре эпоксидного покрытия. Оно в разы снижает сцепление с поверхностью бетона, но также повышает стойкость к коррозионному процессу.

Разрешается наличие на стержнях арматуры неотслаивающейся ржавчины. Кстати, обыкновенная неотслаивающаяся ржавчина даже усиливает прочность сцепления бетонной поверхности с арматурой.

Зачем, как и какое количество арматуры потребуется для армирования ленточного фундамента

Главная задача фундамента состоит в передаче нагрузки здания (сооружения) на грунт. Очевидно, что бетон в фундаменте будет испытывать внутреннее усилие на сжатие – сверху давят стены, снизу отпор грунта. Бетон, в отличие от арматуры, на сжатие работает очень хорошо. Так зачем в ленточном фундаменте применяется армирование?

Зачем нужна арматура в ленточном фундаменте

В процессе эксплуатации здания неизбежно возникает осадка. Грунт под подошвой фундамента в условиях давления сверху уплотняется. Чем выше давление, тем сильнее происходит уплотнение. В том случае, если оно строго равномерно по всей протяженности ленточного фундамента, опасные внутренние усилия в фундаменте не возникают.

На практике такая ситуация встречается крайне редко. Не симметричность форм и нагрузок обуславливает неравномерное давление. С целью снижения неравномерности осадки в пределах одного здания обычно применяют фундаментные ленты разной ширины. Больше нагрузка – больше ширина. Но даже в этом случае полностью уравнять значения давлений под подошвой фундамента невозможно.

Кроме того, нельзя поручиться за абсолютную идеальность основания фундамента (грунта). Различные включения в грунтовой толще также формируют неравномерность осадок. Негативное влияние оказывает и неравномерная влажность. Протечка водонесущих коммуникаций, отсутствие отмостки с одной стороны, вероятность появления различных пристроек (дополнительная нагрузка дает дополнительную осадку) – всё это формирует неравномерность осадок.

Условно говоря, поверхность грунта под лентой фундамента стремится стать «кривой» по вертикальному направлению. Наиболее опасными участками становятся углы, а также места со значительными перепадами нагрузок (например, при переменной этажности, наличии колонн, дополнительно нагруженных пилонов и т.д.). Такая ситуация формирует в фундаментной ленте дополнительные внутренние напряжения в виде поперечных сил и изгибающих моментов. Для их восприятия в тело фундаментов вводят арматуру, так как без неё появятся трещины не только в ленте, но и в стенах.

Какая арматура нужна для фундамента

По материалу арматуру разделяют на два вида – стальную и композитную. Последняя появилась сравнительно недавно и, обладая рядом недостатков (как и преимуществ), на сегодняшний день редко применяется в частном строительстве.

Стальная арматура подразделяется на стержневую и проволочную. Для армирования ленточного фундамента применяется стержневая арматура периодического профиля в качестве основной (рабочей, ещё говорят «продольной») и гладкая в виде дополнительной (поперечной).

Рабочая арматура должна иметь хорошее сцепление с бетоном для обеспечения совместной работы. Такую арматуру делают с периодическим профилем, разделяя её на классы по прочности. По ГОСТу времён СССР для частного строительства применяется арматура класса A-III или её аналог по современному ГОСТу — A400. В качестве поперечной арматуры применяют гладкие стержни класса A-I или её современный аналог A240. Арматура по современному ГОСТу отличается несколько изменённым профилем (серповидный). Принципиальных отличий между ними нет.

Арматура периодического профиля.

Арматура гладкого профиля.

Конструктивные требования к ленточным фундаментам и их армированию

В виду некоторой непредсказуемости степени неравномерности осадки точный расчёт требуемого диаметра для ленточного фундамента едва ли возможен. Поэтому за десятилетия строительства и эксплуатации зданий были выработаны конструктивные требования к армированию ленточного фундамента.

• Диаметр рабочих стержней принимается не менее 12мм.
• Рабочие (продольные) стержни объединяются в пространственные каркасы посредством поперечной арматуры методом сваривания или вязания.
• Количество продольных стержней в каркасе не менее четырех (обычно шесть).
• Шаг поперечного армирования назначается в пределах 200-600мм. Диаметр стержней 6-8мм.
• Толщина ленточного фундамента обычно принимается равной 300мм.
• Уязвимые места в углах и Т-образных пересечениях усиливаются арматурными вутами или лапками. Их диаметр принимается равным диаметру продольных стержней.

Схема армирования ленточного фундамента. Продольное стыкование рабочей арматуры. Армирование углов.

Схему армирования ленточного фундамента рассмотрим на примере одноэтажного дома с мансардой размером в плане 10×6м.

Пример армирования ленточного фундамента.

Продольное армирование выполнено шестью стержнями арматуры класса A-III диаметром 12мм. Поперечное – хомутами из арматуры класса A-I диаметром 8мм. Шаг хомутов принят в области углов и Т-образных пересечений 200мм, в остальных местах 600мм.

Углы и места Т-образных пересечений усилены угловыми и диагональными вутами из арматурных стержней класса A-III диаметром 12мм. Нахлест вут в области примыкания к продольным стержням принят 50 диаметров (50х12мм=600мм).

Стыкование по длине рабочих стержней армирования в таком случае можно выполнить нахлёстом по длине идентичной протяженности (600мм). В таких местах также целесообразно ставить хомуты с учащенным шагом (200мм). Длина арматурных стержней достигает 11,7м. По возможности с целью сокращения объемов работ стоит избегать продольных соединений.

Армирование углов и Т-образных пересечений также допускается выполнять так называемыми лапками. Они представляют собой Г-образный загиб продольных стержней на всё ту же величину 50d.

Пример армирования угла ленточного фундамента лапками.

При армировании ленточного фундаменты следует выполнять требования по защитному слою арматуры – во избежание ржавления. Для фундаментов величина защитного слоя составляет 40мм у боковых и верхней граней. Для подошвы так же допускается принимать 40мм в случае устройства подготовки из бетона кл. В2,5…В10 толщиной 100мм. В противном случае защитный слой для подошвы придётся увеличить до 70мм.

Сколько нужно арматуры для ленточного фундамента

Важным вопросом перед началом строительства является его стоимость. Определить её в объёме фундамента без определения требуемого количества арматуры невозможно. Но для первоначальной оценки можно воспользоваться весовым коэффициентом армирования. За десятилетия проектирования и строительства был выведен показатель количества арматуры для зданий малой этажности. Он равен приблизительно 80 кг/м3. То есть если для Вашего ленточного фундамента требуется 20м3 бетона, арматуры в среднем понадобится 20х80=1600кг. Требуемый объём бетона при этом посчитать не сложно – нужно лишь знать периметр здания, протяжённость несущих внутренних стен, задаться высотой ленты 300мм и умножить на её ширину.

В условиях экономии перед покупкой арматуры целесообразно выполнить более точный расчёт. Для этого придётся нарисовать схему армирования, определить общий погонаж продольной и поперечной арматуры, вут, добавить 5-10% на обрезки и затем умножить полученные данные на вес погонного метра для каждого из диаметров.

Таблица веса 1 м.п. арматурного стержня в зависимости от диаметра

Армирование ленточного фундамента — вязать или варить?

Арматурные стержни объединяются в каркасы путём сваривания или вязания. Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки.
Основным недостатком сварного соединения является невозможность (согласно действующим нормам и стандартам) выполнить качественное поперечное соединение ручным электродом.

Сварной арматурный каркас.

В заводских условиях каркасы и сетки варят контактной, а не дуговой, сваркой. На практике строители часто пренебрегают требованиями норм, и варят вручную. В результате очень часто возникает либо непровар (соединение не достаточно прочное), либо подрез (ослабление продольного стержня). Кроме того, арматуру класса A-III допускается изготавливать из стали марки 35ГС, имеющей проблемы по свариваемости. Если добавить необходимость наличия сварочного аппарата, умение владения им, значительный расход электроэнергии, то преимущества вязаного соединения становятся очевидны.

Вязаное соединение выполняется с помощью вязальной проволоки диаметром 0,8-3мм.

В качестве инструмента применяется вязальный крючок. (См. фото в начале работы.) Преимуществами такого соединения является отсутствие всех недостатков, характерных для сварного соединения, но есть и свои – высокая трудоёмкость, меньшая жёсткость в сравнении со сварным вариантом (устраняется посредством дополнительных диагональных стержней-распорок для придания каркасу жесткости на этапе бетонирования).

Вязаный по месту арматурный каркас.

В случае сварных соединений поперечная арматура выполняется отдельными стержнями, привариваемыми к продольным. Их расположение при этом должно быть как по вертикале, так и по горизонтали. При вязаном варианте по шаблону гнутся хомуты замкнутого сечения, которые опоясывают рабочие стержни. Шаблон представляет собой прочный стол с вбитыми в него арматурными коротышами. Их расположение на столе соответствует положению продольных стержней в сечении фундаментной ленты. Загибая вокруг коротышей стержни посредством куска трубы в качестве рычага, можно изготовить хомуты самостоятельно.