Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно. Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой. Процесс закладки металла называется армированием ленточного фундамента. Своими руками его сделать несложно, расчет элементарный, схемы известны.
Количество, расположение, диаметры и сорт арматуры — все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент — требуется проект. С другой стороны, если вы строите небольшое здание, можно попробовать на основании общих рекомендаций все сделать своими руками, в том числе и спроектировать схему армирования.
Ленточный фундамент в частном строительстве: особенности и ограничения
Основа ленточного фундамента — бетон. Этот материал широко использовался в качестве основы для возведения зданий еще в Древнем Риме. И только 200 лет назад догадались увеличить его прочность при помощи каркаса из стальных прутьев. Новый строительный материал, железобетон, совместил выгодные характеристики металла и бетона и сделал возможным возведение впечатляющих конструкций. Процесс размещения металлического каркаса в бетоне стали называть армированием.
Когда проектируется загородный дом, в качестве основы для него чаще всего выбирают именно ленточный фундамент. На подготовку ленточного основания (как и любого другого) уходит 25-30% от стоимости строительства; причина его востребованности — в удачном сочетании качеств:
- Несложен по конструктивному исполнению.
- Подходит для проектов с подвальными помещениями (в отличие от свайно-винтового аналога) и тяжелыми перекрытиями (железобетонными, монолитными).
- Не нуждается в применении спецтехники.
Ленточный фундамент в опалубке Источник profundamenti.ru
Несмотря на свое широкое распространение, ленточный фундамент имеет и ограничения в применении:
- Выгоден лишь на сухих и каменистых почвах.
- Плохо подходит для устройства на проблемном (влажном пучинистом, торфяном) грунте; его придется заливать на большую глубину, что нерентабельно.
Форма ленточного фундамента определяется планировкой; он имеет замкнутую форму, прокладывается по всему периметру дома, под несущими стенами и внутренними перегородками.
Применение хомутов из пластика
К основным преимуществам такого метода относятся быстрота выполнения работы, а также прочность фиксации элементов конструкции. Использование пластиковых хомутов для вязания арматуры также не требует особых знаний. Однако пластиковые хомуты имеют определенную стоимость и их покупка может считаться экономической издержкой. К минусам хомутов относятся также то, что они могут выйти из строя при низких температурах.
При анализе этих вариантов, можно сказать, что процесс вязки проволокой будет иметь большее преимущество, чем тот же самый процесс, но с помощью пластиковых хомутов, так как в первом случае будет меньше затрат. Однако хомуты помогут создать более прочную и надежную конструкцию, даже несмотря на растраты это выгоднее.
Предпосылки: для чего необходимо армирование
Фундамент создается для того, чтобы выдерживать нагрузку сооружения; лучше всего он справляется с равномерно приложенной силой давления. Но на практике нагрузка слишком часто оказывается неравномерной и в фундаменте возникают внутренние напряжения. Причиной могут быть как изменения грунта, так и просчеты проекта (неравный вес отдельных частей конструкции).
Ошибки проектирования обязательно станут заметными Источник homeklondike.site
У бетона отличные показатели сопротивления на осевое сжатие и слабые — на растяжение. Арматурные стержни обладают природной пластичностью и компенсируют недостаток бетона. Последний, в свою очередь, защищает металл от коррозии.
Во время эксплуатации бетон (который противостоит сжатию) и металл (растяжению) способны максимально эффективно сопротивляться разнонаправленным нагрузкам, защищая конструкцию от разрушения. Правильно проведенное армирование не только повышает прочность, но и является средством экономии: позволяет снизить затраты бетона (уменьшить массивность фундамента).
Требования к армированию
Ленточный фундамент закладывают с запасом прочности; он должен быть устойчивым к внешним факторам (механическим и климатическим). О том, как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента, рассказано в положениях СНиП 52-01-2003, содержащих подробные требования к конструкции и материалам. К арматуре выдвигается ряд требований:
- Размещение арматурного каркаса не должно препятствовать правильной технологической заливке бетона.
- Арматура устанавливается с заданным расчетным шагом.
Расчет шага хомутов при армировании угла Источник ep2nnov.ru
- На пересечениях каркаса не допускаются плавающие (подвижные) соединения стержней при любом способе соединения.
- Необходимо создание защитного антикоррозийного слоя для конструкции.
- Замена вида несущих стержней допускается, если расчетная несущая способность остается прежней.
Смотрите также: Контакты строительных компаний, которые предлагают услугу ремонта и проектирования фундамента
Правила крепления стержней
По этой схеме можно обвязывать арматуру:
- Проволока связывается вдвое.
- Через петлю просовывается крючок.
- С обратной стороны конец заматывается вокруг пересечения и тоже закладывается в крючок.
- Проволока закручивается.
Рекомендованные правила и методы работы при вязке:
- Стержни подтягиваются, скручиваются, концы откусываются кусачками;
- Проволока скручивается в несколько оборотов при ее сильной натяжке;
- Стержни и хомуты перевязываются.
Использование скрепок, скоб, хомутов
При необходимости ускорить вязку используют вышеупомянутые материалы. В этих ситуациях производится вязка руками без использования инструмента. Стержни с небольшим диаметром могут связываться самозатягивающимися пластмассовыми хомутами. Универсальные приспособления, подходящие для любых сечений. Они легкие, устанавливаются руками и не вымазывают. Не стоит забывать о том, что у них невысокая прочность и при пониженных температурах они могут повредиться.
Преимущества скоб и других фиксаторов этого же типа:
- Повышается производительность;
- Повышается плотность связанных узлов;
- Просты в использовании.
Материалы и инструменты, используемые для армирования
Поскольку арматурный каркас увеличивает устойчивость конструкции, принимая на себя значительную часть нагрузки, его качество приобретает основополагающее значение. Каркас формируется из соединенных между собой арматурных прутьев. Для вязки каркаса используются различные:
Типы арматуры
Производители предлагают арматуру, которую можно разделить по:
- Материалу изготовления. Стальная арматура — классический, проверенный временем вариант; подразделяется на 6 классов по прочности, ее можно гнуть и сваривать. Композитная арматура содержит углеродные, базальтовые, стеклянные или арамидные волокна. Она более легкая, дешевая, не подвержена коррозии, не сгибается и не подлежит сварке.
Арматура с периодическим профилем отличается улучшенными характеристиками Источник yar-limb.ru
- Профилю. Арматура с гладким профилем чаще используется в качестве соединительных перемычек. Арматура с периодическим профилем имеет рельефную поверхность, которая улучшает сцепление с бетоном.
Материалы для соединения
Вязка арматуры под ленточный фундамент, схема которой может меняться, производится с использованием:
- Вязальной проволоки. Надежная и распространенная технология соединения при помощи узла. Существуют разные схемы вязки.
- Резьбовых и обжимных муфт (в местах механических стыков).
- Металлических скрепок. Элементы арматуры соединяются без вязки узла.
- Пластиковых хомутов и клипс (фиксаторов). Пластмассовые изделия обеспечивают простой и быстрый монтаж, устойчивы к коррозии. Их использование одобрено не всеми профессионалами.
Прутья композитной арматуры, скрепленные хомутом Источник 1-detective.ru
- Сварки. Процесс отличается быстротой, но сварные швы образовывают жесткое соединение, по плотности отличаются от основного металла и подвержены коррозии. При изменении нагрузки они лопаются и уменьшают прочность фундамента. Способ подходит для соединения стержней больших диаметров (на промышленных объектах); для получения качественного шва нужен сварщик высокой квалификации.
Какой формы бывают
По форме изделия повторяют контур изготавливаемого железобетонного изделия в поперечном разрезе. Периметр рамки несколько уменьшен для того, чтобы вокруг металла при заливке образовался защитный слой бетона, защищающий арматуру от коррозии.
Варианты хомутов по форме, в зависимости от геометрической особенности железобетонных конструкций.
В зависимости от воспринимаемой нагрузки, хомуты производятся трех типов:
- открытого («П-эшки»);
- закрытого (рамки);
- усиленного (работающие на кручение).
Хомуты открытого типа устанавливаются в срединных балках, в которых преобладающей является нагрузка на изгиб. Изделия также применяются для усиления наиболее нагруженных участков плит, фундаментов, перекрытий, для дополнительного армирования углов, в местах установки окон и дверей.
Рамки – наиболее распространенный тип изделий, выдерживающий приложенные в различных направлениях поперечные нагрузки. Они устанавливаются подколонниках, колоннах, балках.
Пример армирования колонны хомутами из гладкой арматуры.
Усиленные хомуты рассчитаны на крутящие нагрузки, появляющиеся в крайних балках, а также фундаментах при опирания двух перекрытий различных типов. Преимущество таких изделий – обеспечение сейсмоустойчивости. Концы их удлинены на 30 диаметров стержня, благодаря чему создается замкнутый контур.
Требования к параметрам арматурного каркаса
Стержни, составляющие конструкцию, различаются по назначению:
- Рабочая арматура. Так называются продольные горизонтальные прутья, размещаемые вдоль ленты фундамента.
- Хомуты. Делятся на поперечные горизонтальные и вертикальные, связывают каркас в единое целое.
Арматурный каркас фундамента в частном строительстве часто имеет параметры:
- Арматура. Металлическая или композитная, сечением 11-14 мм (для небольшой хозяйственной постройки), с периодическим профилем и сечением 12-18 мм (для армирования фундамента ленточного типа).
Пример как вязать арматуру для фундамента поперечными хомутами Источник massimo.spb.ru
Преимущества
Использование арматурных хомутов дает несколько преимуществ:
- Сокращение сметы строительства. Изготовление не занимает много времени, установка значительно удешевляет конечную стоимость конструкции по сравнению с использованием дополнительной арматуры, увеличивает срок эксплуатации изделия.
- Простота и скорость монтажа. Посредством арматурных хомутов возможно создание любых пространственных каркасов с требуемыми параметрами.
- Возможность применения хомутов любой конфигурации и размеров.
- Отсутствие отходов при монтаже изделий.
Видео описание
О том, как правильно вязать арматуру крючком в видео:
Расчет количества расходных материалов для вязки арматуры
Количество материала (в погонных метрах) рассчитывают на основе:
- Параметров фундамента (длины, ширины, глубины)
- Схемы армирования (количества слоев и продольных прутьев по ширине)
Чаще всего материал для армирования реализуют не погонными метрами, а килограммами. Для перевода величин существуют специальные таблицы. Пластиковую арматуру чаще продают погонными метрами.
Схема армирования ленточного фундамента Источник kamtehnopark.ru
Как упростить процесс
Если задаться целью еще более упростить вязку арматурных элементов, то можно использовать для этого электроинструмент. Решается такая задача достаточно просто: берется обычный шуруповерт, в патрон которого устанавливается загнутый гвоздь. Такое несложное устройство позволит вам не только правильно связать арматурную конструкцию, но и обеспечить ее требуемой надежностью.
Вязка арматуры с помощью специального пистолета
Существуют также еще более удобные способы, но для их реализации уже потребуется специальный инструмент. Такой, например, как пистолет для вязки арматуры. Подобное оборудование довольно редко бывает в наличии при самостоятельном строительстве, но, имея его под рукой, процесс можно ускорить в разы. Удобство такого инструмента сложно переоценить, однако его стоимость (от 35 тысяч рублей) отпугивает многих частных застройщиков, которые экономию средств ставят выше скорости и удобства в проведении работ по вязке арматуры.
Строителей-любителей можно понять, так как в большинстве случаев данный инструмент понадобится лишь однажды, и тратить деньги на его приобретение нецелесообразно.
Схема вязки арматуры, армирование углов
Правильная вязка арматуры для ленточного фундамента, оптимальная по многим параметрам, представляет собой соединение прутьев армирующего каркаса «клеточкой». В таком случае ряды закрепляются проволокой (или другим выбранным способом) под углом 90°. Схема вязки состоит из нескольких последовательных операций:
- От мотка вязальной проволоки отрезается фрагмент длиной 25-30 см (для прутьев сечением 8-16 мм).
- Проволоку сгибают пополам и заводят под нахлест стержней, размещая по диагонали.
- Крючком цепляют петлю (место сгиба проволоки), противоположный конец проволоки обводится над пересечением стержней и укладывается над крючком.
- Вращением крючка вокруг верхнего конца проволоки создается скрутка из 3-4 оборотов.
- Крючок извлекается, концы проволоки отгибаются внутрь конструкции.
Видео описание
О тонкостях армирования в видео:
Углы ленточного фундамента нельзя армировать простым перехлестом прутьев; это считается грубым нарушением технологии. Для армирования углов и соединения с ними примыкающих линейных элементов используют согнутые прутья, угловой фрагмент усиливают Г-образными или П-образными анкерами.
Прутья, уложенные на углах здания без сгиба, под прямым углом, неспособны создать жесткую конструкцию. Такие участки фундамента с большой долей вероятности в будущем будут подвержены разрушению.
Армирование углов требует соблюдения технологии Источник zen.yandex.ru
Технология армирования: порядок выполнения и особенности этапов
Каркас под будущий фундамент рассчитывается и монтируется на основе размеров траншеи, из рабочей арматуры и вспомогательной проволоки. Его параметры рассчитываются заранее, с учетом ожидаемой нагрузки; собирать конструкцию удобно на длинном верстаке. Установка арматуры проходит поэтапно:
- Собираются вертикальные элементы (хомуты). Вертикальное расположение прутьев проверяется с помощью отвеса.
- Монтируется нижний горизонтальный пояс. Нижний пояс работает на прогиб фундамента вниз. Он крепится вязальной проволокой к вертикальным хомутам.
- Монтируется верхний горизонтальный пояс. Его задача — сопротивляться выгибу фундаментной ленты вверх.
- Монтируются угловые элементы. Им надо уделить особое внимание, поскольку они связывают стороны фундамента. Дополнительная жесткость обеспечивается дополнительными вертикальными стойками, которые закладываются вдвое чаще.
- Готовится опалубка под фундамент.
Монтаж линейного фрагмента армирующего каркаса Источник beton-house.com
- Проводится укладка подготовленного армирующего каркаса. В процессе укладки между прутьями арматуры прокладывают трубы (через них впоследствии будут проложены системы инженерных коммуникаций и вентиляция).
- Заливается бетон. Заливку выполняют в несколько приемов, с разравниванием каждого слоя (вручную или виброплатформой). Такая технология обеспечивает равномерное распределение бетонной смеси.
- Проводится гидроизоляция фундамента. После высыхания бетона, ленту фундамента покрывают битумной мастикой или рубероидом. Такая операция является важной мерой для сохранения фундамента.
Если каркас собирается в траншее, в грунт, с соблюдением расчетных расстояний, сначала вбиваются прутья. На них закрепляют поперечные перемычки, нижний и верхний арматурный пояс.
