Какую арматуру используют для ленточного фундамента?

Арматура для фундамента частного дома
В силу хрупкости ячеистобетонного камня, отлично работающего на сжатие, но слабо на растяжение, основание под возведёнными из него стенами должно быть было максимально статичным. Обеспечить это может только армированный бетонный монолит, поэтому чаще всего под газобетонные дома заливают либо плитные основания, либо ленты мелкого заложения.

Соответственно у застройщиков, занимающихся беспроектным строительством, возникает вопрос: какая арматура лучше для фундамента, на который мы постарается дать исчерпывающий ответ.

Расчет арматуры для ленточного фундамента.

• Технология устройства ленточного фундамента Инструменты и материалы

Популярность ленточного фундамента связана с его высокой эффективностью и простотой технологии его выполнения. Также с его помощью можно решить проблему строительства на слабых грунтах. Но вместе с тем устройство фундамента такого типа отличается повышенной трудоемкостью процесса и значительным увеличением расхода строительных материалов, в том числе и арматуры.

Диаметр арматуры для ленточного фундамента.

Расчет ленточного фундамента.

Армирование ленточного фундамента – это обязательное условие, без соблюдения которого нельзя говорить о надежности и долговечности всей конструкции.

Ассортимент металлопродукции

Классы арматурной стали
Для железобетонных конструкций используют арматуру:

• горячекатаную, гладкую или с периодическим профилем (кольцевым или серповидным) диаметром от 6 до 40 мм;
• термически и механически упроченную с периодическим профилем, 6–40 мм;
• холоднодеформированную периодического сечения (3–12 мм).

Рекомендовано использовать гладкую арматуру классом не ниже А-240 (А-I). Для ребристой (периодического профиля) выбирают класс А-300 и выше.

В местности, где температура опускается ниже 30°С, класс А-300 использовать запрещено.

Предпочтительно использовать изделия с периодическим профилем – с приливами в виде колец или серпа. Неровности увеличивают площадь сцепления стержней с бетоном и прочность всей конструкции.

В последнее время в продаже появилась композитная арматура. Производитель рекомендует её использовать взамен стальных изделий.

СП 295.1325800.2017 не разрешает использование композитных изделий для фундаментов.

Технология устройства ленточного фундамента.

Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента.
Армирование угла и примыкания ленточного фундамента.

Чтобы ответить на вопрос, какая арматура нужна для ленточного фундамента, надо вначале вспомнить, что он собой представляет и каким подвергается нагрузкам. Сама по себе бетонная лента достаточно хорошо выдерживает вертикальную и боковую нагрузку на сжатие, но очень плохо работает на изгиб. Для защиты фундамента выполняется его армирование, при этом, благодаря взаимодействию пластичного металла и прочного бетона, получается очень надежная и долговечная конструкция.

Технология устройства ленточного фундамента достаточно проста. После расчистки земельного участка, привязки здания и закрепления осей согласно проекту переходят к земляным работам: выкапывают траншею, выравнивают и уплотняют основание. Следующим обязательным этапом является устройство подушки из песка. Песчаная подушка поможет равномерно распределить вес здания на площадь подошвы.

После этого устанавливают опалубку и начинают укладку арматуры. диаметр которой должен соответствовать расчетному значению. После изготовления арматурного каркаса переходят к заливке бетона, каждый слой которого уплотняют вибратором. Когда бетон застынет, опалубку снимают и покрывают ленточный фундамент слоем гидроизоляции, а оставшиеся пазухи заполняют песком и тщательно утрамбовывают.

Инструменты и материалы.

Какая арматура для ленточного фундамента.
Схема армирования ленточного фундамента.

Для выполнения работы по устройству ленточного основания используются следующие материалы и приспособления:

• песок;
• щиты опалубки;
• арматура;
• вязальная проволока;
• бетон;
• рубероид или мастика;
• рулетка;
• уровень;
• шнур;
• лопата;
• кусачки;
• плоскогубцы;
• трамбовка;
• глубинный вибратор.

Строгое соблюдение технологии позволит возвести действительно надежную и долговечную конструкцию. Особое внимание при этом следует уделить вопросу, какой диаметр арматуры на ленточном фундаменте целесообразно применить. Этот вопрос решается еще на этапе проектирования всего здания.

Процент армирования фундаментной плиты

Чтобы бетон стал железобетоном, недостаточно просто положить арматуру. Существует такое понятие – минимальная площадь сечения продольной арматуры в железобетонных элементах. Если процент арматуры окажется ниже минимального, то состояние перехода бетона в железобетон не случится, бетон по-прежнему останется бетоном. Магия? Нет. Просто для того чтобы арматура сыграла свою роль ее должно быть достаточное количество. СНиП 2.03.01-84 пункт 5.16 гласит, что минимальный процент армирования фундаментной плиты составляет:

• 0,05% от площади сечения бетона. Арматура S в изгибаемых, а также во внецентренно растянутых элементах при расположении продольной силы за пределами рабочей высоты сечения
• 0,05% от площади сечения бетона. Арматура S, S” во внецентренно растянутых элементах при расположении продольной силы между арматурой S и S”
• От 0,1 до 0,25 %. Арматура S, S” во внецентренно сжатых элементах
• В элементах с продольной арматурой, расположенной равномерно по контуру сечения, а также в центрально-растянутых элементах, минимальная площадь сечения всей продольной арматуры должна приниматься вдвое больше величин указанных выше.

Кашу маслом не испортишь, а вот фундамент арматурой испортить можно. Поэтому есть и максимальный процент армирования. Превышение нормативов ухудшит технические характеристики железобетона. Максимальный процент армирования для колонн составляет 5%, а во всех остальных случаях 4%. Нужно учесть, что бетонная смесь должна свободно проникать между арматурой.

Расчет арматуры ленточного фундамента.

Вязка арматуры под ленточный фундамент.
Расчет арматуры для фундамента.

Стандартная ширина ленты составляет 0,3-0,4 м, при высоте 0,7 м, то есть ее сечение достаточно небольших размеров. Поэтому диаметр применяемой арматуры обычно не превышает 12-14 мм. Укладка арматуры на ленточном фундаменте выполняется в виде двух поясов. Арматура располагается в верхней и нижней его частях в 4 прутка. Диаметр арматуры рассчитывают на основании данных о параметрах фундамента и используемых для его строительства материалах.

Следует помнить, что при возведении массивного дома или выполнении строительства на подвижных, слабых грунтах продольная арматура укладывается по 3-4 прутка в каждом поясе.

Низ основания в поперечном сечении испытывает нагрузку на изгиб, которую берет на себя поперечная арматура. Вертикальное армирование обеспечивает жесткость всего каркаса, при этом позволяет избежать в будущем наклонных трещин в теле фундамента.

Пример расчета арматуры для ленточного фундамента.

Арматура для ленточного фундамента дома.
Схема монтажа фундамента.

Проведем расчет необходимого количества арматуры для фундамента ленточного типа здания размером 6 х 6 м, ширина ленты – 40 см, высота – 70 см. Длина несущей стены – 6 м.

Для продольного армирования используют прутки класса А-III с ребристой поверхностью, диаметр которых составляет 12 мм. Стержни укладываются продольно в 4 прута вдоль ленты по всему периметру и под несущей стеной (по 2 прута в нижнем и верхнем поясах). Общая длина ленты составляет 30 м, где 24 м – это длина периметра и 6 м под несущей стеной. Общее количество арматуры, диаметр которой 12 мм, составляет 120 м. Вес 1 м арматуры такого сечения – 0,888 кг, следовательно, для армирования всего монолитного основания понадобится 106,56 кг.

Так как поперечные и вертикальные стержни не испытывают существенной нагрузки, то для армирования достаточно будет применить гладкую арматуру класса А-I, диаметр которой составляет 6 мм. Поперечные и вертикальные прутки устанавливают с шагом 0,5 м, отступ от поверхности фундамента должен составлять 5 см. С учетом этого количество стержней диаметром 6 мм на одно соединение составляет 1,8 м. Всего таких соединений 61, следовательно, общая длина прутков составит 109,8 м. Вес 1 м арматуры, диаметр которой соответствует 6 мм, составляет 0,222 кг. Следовательно, ее общее количество, необходимое для армирования, составит 24,38 кг.

Выбираем диаметр вязальной проволоки и способ вязки каркаса.

Количество вязальной проволоки на одну связку составляет 0,3 метра, всего таких связок в одном соединении 4. Умножив на общее количество соединений – 61, получаем, что понадобится 73,2 м вязальной проволоки. Диаметр проволоки, которая применяется для связки стержней в углах каркаса, составляет 0,8-1,2 мм. При изготовлении арматурного каркаса используется именно вязка стальной проволокой, что гарантирует долговечность всей конструкции. Категорически нельзя применять сварку, чтобы избежать коррозии металла в местах соединения арматуры.

Технология вязки заключается в следующем: на пересечении прутков проволоку вначале затягивают, а затем оставшиеся концы скручивают плоскогубцами. Кроме того, для вязки арматуры применяется и специальный пистолет, который значительно сокращает трудозатраты. Недостатком является достаточно высокая стоимость этого инструмента.

Диаметр и количество применяемой арматуры напрямую зависит от массивности сооружения, от вида грунта на строительном участке, а также от типа ленточного фундамента (мелкозаглубленный или заглубленный). Процесс расчета арматурного каркаса должен осуществляться еще на этапе проектирования всего здания. Только строгое соблюдение требований проектной документации, технологии строительства и профессионального выполнения строительных работ могут гарантировать срок службы ленточного фундамента не менее 150 лет.

Увязка армирующего каркаса

Установка арматуры может производиться как в уже собранную опалубку, так и до неё. Всё зависит от того, будет ли это укрупнённая сборка, когда собирают сначала секции каркаса, а потом соединяют их на месте, либо каркас полностью собирается из отдельных стержней. Во втором случае проще сначала смонтировать арматуру – чтобы борта опалубки не мешали соединять торцы.

Тут всё индивидуально, каждая бригада монтажников самостоятельно определяет порядок действий, принимая во внимание ещё и конфигурацию фундамента. Если это лента, однозначно удобнее сначала собрать отдельные секции каркаса, а потом уже установить их в готовую опалубку.

Арматурные пруты нарезают по длине одной стороны фундамента и раскладывают нижний ряд на заданном расстоянии. На них надевают хомуты и прикрепляют каждый рабочий стержень вязальной проволокой. Когда нижний ряд будет полностью зафиксирован, в хомуты поочерёдно заводят и привязывают прутья верхнего ряда, в итоге получится фрагмент пространственного каркаса, который можно будет установить в опалубку.

Снизу толщину защитной оболочки обеспечивают подставки-стульчики нужной высоты. По бокам, чтобы стержни не соприкасались с деревянными щитами, устанавливаются фиксаторы в форме звёздочки. Сверху отметка верха фундамента наносится на щит выше каркаса на 20-30 мм.

Угловые соединения

Наиболее часто под газобетонные и другие дома предусматривают ленточные фундаменты мелкого заложения, так как они наиболее экономичны. Для системы сопрягаемых балок, почти не погруженных в грунт, крайне важно правильное соединение арматуры, которое и обеспечивает надёжность основания дома в целом.

Так как ленточный фундамент состоит из сопрягаемых или пересекающихся балок, для стыковки арматуры в точках соединения требуется использовать гнутые Г- или П-образные элементы. Как и соединительные хомуты, их продают в готовом варианте, но можно гнуть и прямо на объекте. Главное только делать это правильно, не допуская перегибов под прямым углом без диаметрального перехода.

Мнение эксперта Виталий Кудряшов строитель, начинающий автор

Задать вопрос

Обратите внимание: Нагревать место изгиба или надпиливать его нельзя ни в коем случае! Для изготовления гнутых деталей каркаса из стальной арматуры, на стройках используют ручные или приводные станки.

На прямых участках соединение арматуры производится внахлёст, со смещением стыков в двух параллельных рядах минимум на 2 диаметра арматуры. В проектируемом строительстве величина нахлёста, как и всё остальное, определяется расчётом, с учётом класса используемого бетона и диаметра арматуры.

В беспроектном строительстве обычно пользуются средними значениями, в случае с нахлёстом это 30 диаметров арматуры. В местах перехлёста рабочей арматуры желательно предусмотреть дополнительный хомут или поперечные стержни. В фундаментах пролётом менее 10 м, выполнять такие соединения не требуется, достаточно только купить арматуру требуемой длины.

В углах соединения производятся обязательно, для чего может использоваться несколько способов:

1. Путём загиба основной арматуры. При этом на всех уровнях каркаса продольные стержни изгибают под радиусный прямой угол с величиной загиба 50 диаметров арматуры, и соединяют проволочными скрутками.
2. С использованием Г-образных накладных элементов. Когда длины основной арматуры не хватает чтобы сделать загиб, переход к перпендикулярному ряду делают за счёт изготовленного заранее гнутого элемента Г-образной формы. Важно, чтобы его плечо имело длину не менее 50 диаметров арматуры. Такие скобы могут быть установлены на всех уровнях каркаса или применяться в комбинации с предыдущим способом.
3. С использованием П-образных хомутов. Очень удобны для соединения и П-образные хомуты, которые устанавливаются сферической частью друг к другу на угол. Для одного соединения требуется два таких элемента, плечи которых дополнительно соединяют поперечными стержнями.
4. Накладной элемент «тупой угол». Может понадобиться в том случае, когда в доме есть, к примеру, эркер, имеющий трапециевидную конфигурацию. Принцип соединения такой же, как и Г-образными накладками, но в месте загиба обязательно должен быть установлен поперечный стержень.

Угловое соединение П-образными элементами

Из чего её делают

Для начала расскажем о материалах, применяемых при изготовлении арматуры. Сегодня в продаже встречаются металлические и пластиковые аналоги. Последние, благодаря новизне, привлекают огромное внимание, причем, не всегда оправданное. Перечислим достоинства обоих вариантов, чтобы читатель мог решить, какую арматуру использовать для фундамента. Начнем с плюсов металлической:

• Даже при значительной нагрузке металлический прут не прогибается, что позволяет гарантировать высокую надежность конструкции – пластиковый аналог при такой нагрузке может деформироваться;
• может быть согнута прямо на строительной площадке при наличии специального инструмента. Пластиковый аналог нельзя сгибать – можно лишь предварительно заказать на заводе изделия нужной формы;
• цена хоть и немного, но ниже, чем у пластиковой.

Теперь расскажем о преимуществах пластика:

• Имеет меньший вес, что значительно упрощает процесс транспортировки и сборки каркаса;
• не подвержена коррозии, являющейся бичом всех металлических изделий;
• прекрасно работает на разрыв, в некоторых случаях выдерживая нагрузки, в два раза превышающие аналогичные для металлического материала.

Как видите, довольно тяжело однозначно ответить, какая арматура нужна для фундамента – каждый вариант имеет свои достоинства, которые следует учитывать, чтобы сделать правильный выбор.

Крепление пластиковыми хомутами

Это еще один способ соединения элементов арматуры. Стоимость таких креплений выше традиционной проволоки.

Подобные специальные пластиковые хомуты используют и при закреплении элементов композитной арматуры.

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.

Пример устройства армированного ленточного фундамента

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.