Для предотвращения таких ситуаций используется специализированный армированный каркас, который устанавливают внутри фундамента перед его заливкой. Арматура обладает высокой прочностью на растяжение и разрыв, превосходящей характеристики бетона, что позволяет ей выдерживать значительные нагрузки.
Строительные работы до начала процесса
Перед началом армирования необходимо сделать чертеж фундамента. Он должен подпирать внешние стены и несущие внутренние перегородки. После производится расчет арматурного каркаса.
Перед непосредственным началом строительных работ по вязке скелета необходимо:
- Выкопать траншею – согласно расположению и размерам чертежа.
- Собрать опалубку внутри траншеи из подходящих материалов.
- Организовать песчаную подушку в качестве подложки для равномерности распределения бетона.
Основные правила армировки
С точки зрения прочности, оптимальным способом было бы внешнее расположение арматурного каркаса.
Но на практике это невозможно по ряду причин, основными из которых являются:
- Склонность металла к коррозии.
- Невозможность установки каркаса на длинные или погруженные в грунт блоки.
- Поверхность должна быть ровной и готовой к присоединению других элементов постройки.
По этим и другим причинам используется внутреннее армирование, которое защищает металл от коррозии и решает ряд других вопросов. Недостатком является необходимость выполнять множество действий, нужных только для фиксации арматуры в неподвижном состоянии до момента застывания раствора.
Это означает излишний расход материала, нерациональные трудовые вложения, расход времени. Но других вариантов армирования нет, используемая методика проверена многими десятилетиями и показала свою надежность и эффективность.
Главные элементы для обустройства арматурного каркаса
От правильно собранной конструкции зависит ее надежность и долговечность.
- Продольная.
- Поперечная.
- Вертикальная.
- Хомуты.
- Вязальная проволока.
Правильный остов повышает несущую способность строения. Он также препятствует воздействию деформационных сил извне.
Армирование углов фундамента.
Следует особо выделить вопрос армирования углов ленточного фундамента. поскольку они испытывают значительную нагрузку.
Ни в коем случае нельзя армировать углы простым перекрестьем прутьев. Углы фундамента следует армировать исключительно согнутыми прутьями с нахлестом, а также предусмотреть дополнительное усиление хомутами.
Расчет ленточного фундамента.
Как правильно сделать армирование фундамента.
Какие схемы существуют?
Существует две установленные схемы продольной установке арматуры:
- В четыре прута;
- В шесть прутьев.
Если принять ширину основания для фундамента более чем 500 мм, то используется вторая схема. Это зависит от норм, которые предписывают рядом расположенные стержни укладывать с интервалом 400 мм друг от друга.
Боковая продольная арматура должна отходить от бетонных стенок на 50-70 мм. Это способствует сохранению защитного слоя бетона на каркасе.
При возведении фундамента любой высоты применяется два пояса армирования:
- Верхний.
- Нижний.
Типовые схемы по устройству углов и Т-образных примыканий применяются хомуты:
- В виде «Г» элементов.
- В виде «П» элементов.
На рисунке изображен чертеж схемы армирования ленточного фундамента с применением Г и П элементов:
Гнутые элементы должны быть продолжением основных продольных прутьев и «наслаиваться» на них на 600-700 мм, но не короче 50 диаметров арматуры. Шаг арматуры в местах расположения углов вычисляется по соотношению: 0,75 х высоты фундамента.
Детальная информация по армированию содержится в СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83.
Выбор и расчет
При армировании необходимо использовать арматуру класса АIII. Она отличается рифленой поверхностью. Ее применяют для продольных и поперечных хлыстов, а также в упрочнении углов.
Такой тип, по сравнению с гладкой, имеет лучшую сцепляющую способность с бетоном. Гладкие класса АI применяют для вертикальных элементов.
Допустимо применять только горячекатаную сталь марок:
- Ст3кп;
- 35ГС;
- 35Г2С;
- 32Г2Рпс;
- 22Х2Г2АЮ;
- 22Х2Г2Р;
- 80С;
- 20ХГ2Ц.
В настоящее время помимо стандартных металлических прутков применяют арматуру из стеклопластика. Ее прочность выше, чем у стальной. Но такой тип чаще используется в крупногабаритном строительстве для уменьшения нагрузки.
Упрощенный план расчета:
-
менее 3м применимо сечение в 10мм; - более 3м — сечение необходимо применять не менее 12 мм, но не более 40 мм.
- Горизонтальная арматура составляет более 25% толщины рабочего прутка (минимальное значение 6 мм).
- Вертикальные стержни рассчитываются согласно высоты фундамента:
менее 0,8м принимается сечение в 6мм;
- более 0,8м принимается сечение в 8мм и более.
Данные формулы применимы только при возведении небольших построек. Габаритные строения в соответствие со СНиП требуют учитывать запас арматуры для обеспечения достаточной прочности.
При планировании постройки в три этажа и выше, либо при наличии подвижных грунтов, предпочтительнее заказать расчет и схему в специализированной строительной фирме.
Еще больше информации о расчете арматуры в видео:
Правильное связывание арматуры.
При связывании арматуры внутри опалубки фундамента пользоваться сваркой нежелательно, поскольку повышение температуры негативно влияет на характеристики металла. Однако если в маркировке арматуры присутствует символ «С», ее можно сваривать между собой. К примеру, при наличии арматуры марки А500С для ее соединения можно пользоваться электросваркой. Во всех иных случаях арматура внутри фундамента или бетонной плиты связывается вязальной проволокой.
Кроме того, во время армирования ленточных фундаментов необходимо помнить о том, что концы стальных прутьев не должны выступать за пределы опалубки и соприкасаться с ее стенками. Рекомендуется соблюдать дистанцию от арматуры к краю бетонной конструкции не менее 50 мм.
Данный вопрос дополнительно рассматривается в добавленном видео.
Необходимые инструменты и материалы
Прежде чем приступить к строительно-монтажным работам нужно заранее собрать необходимые инструменты и приспособления:
- Рулетка или другой измерительный инструмент, чтобы выполнить замеры по месту;
- Угловая шлифовальная машина (по-простому «болгарка»), чтобы раскраивать арматуру;
- Специализированный крючок (можно изготовить самостоятельно), клещи или профессиональный пистолет, чтобы вязать проволоку;
- Специальный инструмент, чтобы сгибать прутья.
Обустройство опалубки и подушки
Для устройства опалубки используются ОСБ-плиты, деревянные конструкции, фанера или ДВП. Материал должен удерживать бетон и не сгибаться под его давлением. Чем выше фундамент, тем прочнее требуется материал.
Сборка опалубки поэтапно:
-
- 2 этап. Установка опалубки из выбранного материала. Крепить отдельные деревянные элементы стоит изнутри опалубки, чтобы потом без проблем ее разобрать. В готовой основе не должно быть зазоров более 0,3см, чтобы не допустить вытекания бетона и деформации готовой конструкции.
- 3 этап. Смазывание внутренней части опалубки техническим маслом перед началом бетонных работ. Это обеспечивает легкое снятие опалубки после застывания бетонной смеси.
Следом устраивается песчаная подушка. Ее толщина варьируется в пределах 200 мм. При этом песок следует предварительно утрамбовать. Для быстрой трамбовки достаточно намочить песок водой.
Как правильно армировать — пошаговая инструкция
Связывание арматуры для остова делается либо сразу в опалубке, либо за ее пределами с последующей установкой в местах использования.
Этапы вязки «скелета» фундамента:
- 1 этап. Выкладывание поперечных стержней с длиной на 100 мм меньше, чем ширина фундамента.
- 2 этап. Выкладывание двух нижних хлыстов продольной арматуры. В два этапа создается нижний пояс.
- 3 этап. Установка вертикальных опор в местах соединения с высотой на 100 мм меньше, чем высота готового фундамента.
- 4 этап. К вертикальному каркасу крепится верхний пояс, который делается с использованием пунктов первых двух этапов.
Независимо от того, где происходит вязка: непосредственно в опалубке или же отдельно с последующей установкой в опалубку – последовательность шагов неизменна. Если части каркаса собираются отдельно, то их необходимо хорошо связать между собой непосредственно в опалубке.
Все пересечения арматуры должны вязаться проволокой. Иногда допустимо применять хомуты из пластика. Использование сварочного аппарата для соединения элементов запрещается строительными нормами.
Как правильно гнуть арматуру?
Правильность работы с инструментами, которые способны согнуть металлические основы для дальнейшего использования в процессе армирования, позволяет создавать правильные и надежные гнутые элементы костяка.
- Горячая гибка – место сгиба нужно раскалить до 700-900 градусов при помощи паяльной лампы, после ударами кувалды или молотка согнуть до нужного угла.
- Холодная гибка – предполагает использование специального станка. Некоторые хлысты можно гнуть руками (до 8мм), либо при помощи рычага, но при этом нужно контролировать угол изгиба.
Горячий метод делает место сгиба хрупким. Для дальнейшей работы необходимо остудить готовое изделие на открытом воздухе.
Раскрой
Если диаметр прутьев не превышает 12 мм, для резки применимы ножовка по металлу, либо ленточная пила. Если диаметр штырей больше 12 мм, лучше применять «болгарку» со специальной насадкой, предназначенной для «мягкой» стали.
Автоматический инструмент способствует ускорению строительно-монтажных работ, но требует аккуратной работы, чтобы избежать травматизма.
Расположение
Арматура должна отступать от края фундамента вовнутрь на 50-60 мм. Это предотвратит коррозию металла внутри фундамента и создаст защитный слой из бетона. Глубже делать не рекомендуется, так как остов перестанет выполнять свои функции и противостоять внешним воздействиям среды на бетон.
Для создания цельносвязанного каркаса необходимо соединять вертикальные и поперечные стержни одним хомутом.
Для создания защитного бетонного слоя внизу фундамента под каркас на расстоянии около 0,5 метров необходимо подкладывать кирпичи. При этом не следует допускать прогибов скелета.
Как правильно уложить продольную арматуру?
Но при этом расстояние между продольными прутками не должно быть более 400-500 мм. При укладке следует использовать целые хлысты без соединений, удлиненные на 1,5-2 метра для того, чтобы сделать загибы по углам. Это повысит их прочность.
Укладка поперечной
Правила поперечного армирования рассмотрены в п. 7.3.7 СНиП 52-01-2003. Вертикальная и поперечная арматура размещается с отступом до 300 мм друг от друга.
Но при этом это расстояние не должно быть меньше половины высоты основания. Она забирает на себя часть поперечной нагрузки, которая воздействует на бетон и предупреждает формирование наклонных трещин.
Процесс вязки
В процессе связывания достаточно приобрести проволоку диаметром от 1,0 до 1,4 мм. Если использовать минимальную толщину, то материал легко рвется. При использовании более толстой продукции в процессе монтажа будет сложно ее скручивать.
Для вязки двух элементов остова необходимо подготовить отрезы длиной 250-500мм, для соединения трех штырей нужны отрезы не менее 500мм. Отрезаемая длина зависит от диаметра связываемых материалов. При связывании нескольких элементов, вязальную проволоку следует складывать пополам.
Длину скрутки не следует делать слишком большой. Достаточно 3-5 витков для создания прочного соединения.
Углы основания
Чтобы обеспечить гармоничный переход двух векторов разной нагрузки, нужно правильно произвести армирование углов. В этом случае применимы гнутые элементы.
При достаточной длине продольных стержней лучше будет завести хлысты за угол на 600-700мм. Цельные элементы значительно повысят прочность отдельных хомутов.
При этом шаг пояса из вертикальной и поперечной арматуры должен составлять ½ шага прямых участков ленточного фундамента.
Армирование углов фундамента.
Важную роль при заливке ленточных фундаментов играют углы конструкции. Дело в том, что именно на углы приходится наибольшее напряжение. Как показано в видео, изготовление армирования перекрестков и углов требует применения предварительно согнутых из арматуры А3 заготовок. Важно помнить, что обычное перекрещивание стальных прутьев в углах ленточных фундаментов недопустимо, поскольку такой способ армирования не обеспечит монолитность конструкции. Получится несколько железобетонных балок, которые не связаны между собой.
При строительстве частных домов своими руками часто применяется недопустимый способ связывания перекрещивающихся в углах стержней арматуры. На расположенном ниже чертеже указано два варианта армирования углов ленточного фундамента, которые выполнены неправильно.
На рисунке схеме видно, что соединения продольных прутьев выполнены в виде обычных перекрестий и не имеют дополнительного усиления. Кроме того, в местах перекрещивания арматуры отсутствуют дополнительные хомуты.
Нельзя также допускать обычного перекрещивания арматуры и во время армирования участков, представляющих собой Т-образные элементы конструкции. Все эти места необходимо дополнительно усилить.
Иногда в проекте дома присутствуют эркеры, представляющие собой выступы на фасаде здания. Изнутри эркеры представляют собой часть комнаты многогранной формы. Для армировании фундамента под эркер необходимо согнуть арматуру под тупым углом. При этом продольные прутья арматуры ленточного фундамента должны проходить через каркас и связываться с наружной арматурой. Кроме того, конструкция содержит дополнительные хомуты и Г-образное усиление.
Пошаговая инструкция армирования углов бетонного фундамента в целом направлена на получение монолитного связанного в единое целое каркаса, что дополнительно ведет к укреплению фундамента. Для соединения его элементов используются хомуты. Необходимо помнить, что все углы и стыки армирования должны содержать дополнительно установленные Г-образные или П-образные элементы. Вертикальные и поперечные хомуты армирования ленточных фундаментов должны быть расположены с шагом не менее 3/8 высоты конструкции фундамента. При этом расстояние между хомутами должно быть не менее 25 см. В углах, на перекрестиях и под эркерами шаг между хомутами должен быть в два раза меньше, чем в обычных продольных элементах конструкции фундамента. Удачного Вам строительства!
Возможные ошибки и как исправить
Сварка элементов или связывание неподходящим материалом, например, веревкой недопустимы.
Сварка делает узел крепления хрупким, а веревка не обеспечивает достаточной прочности соединения.
Армирование углов без напусков. Армирование углов внахлест хлыстом может привести к быстрому разрушению и неравномерному переходу нагрузок между двумя частями фундаментной конструкции. Для решения проблемы включаются добавочные гнутые элементы.
Крепление вязальной проволокой
Распространены два способа соединения арматуры в конструкции каркаса, сварка и вязание, причём вязание считается более надёжным. При заполнении фундамента бетонной смесью сварные соединения часто не выдерживают веса бетона.
Нарезанная по 40-50 см вязальная проволока слаживается вдвое , заводится снизу на пересечение стержней, скручивается плоскогубцами.
Вариант с закручиванием с помощью крючка проще и быстрее: проволока свободно с зазором наматывается вокруг места соединения арматуры, её концы скручиваются вручную на один-два оборота, в зазор между арматурой и проволокой вставляется крючок, поворотом которого производится стягивание проволоки.
Крючки продаются в строительных магазинах, но вполне достаточно для этой цели изогнуть очищенный сварочный электрод.
Для больших объёмов крепления арматуры проволокой существует специальный вязальный пистолет. Очень эффективен в местах легкодоступных, но где доступ затруднён, а это обычно угловые соединения, там опять полезнее простой крючок.
Использование вязального пистолета значительно ускоряет процесс связывания арматуры для фундамента Часто вместо проволоки используются пластиковые хомуты. Это значительно убыстряет и облегчает рабочий процесс, но при отрицательных температурах такие крепления теряют эластичность и прочность.
Как рассчитать арматуру на фундамент плиту?
Расчет арматуры для фундаментной плиты включает в себя определение необходимого количества и диаметра стержней, а также их размещения для обеспечения достаточной прочности и устойчивости фундамента. Важно учитывать нагрузки, тип грунта и другие факторы. Вот общие шаги для расчета арматуры на фундаментную плиту:
-
Определите нагрузки:
- Учитывайте вертикальные нагрузки от самой плиты, строения, которое она поддерживает, а также другие нагрузки, например, от снега и ветра.
-
Изучите характеристики грунта:
- Тип грунта и его несущая способность влияют на дизайн фундамента и армирование.
-
Рассчитайте прочность бетона:
- Определите требуемую прочность бетона в фундаментной плите. Это может потребовать консультации с инженером.
-
Выберите диаметр и тип арматурных стержней:
- Исходя из нагрузок и прочности бетона, определите необходимый диаметр и тип арматурных стержней (обычно используются стальные стержни с продольными ребрами для лучшей адгезии с бетоном).
-
Размещение арматуры:
- Разместите продольные и поперечные арматурные стержни в соответствии с требованиями. Продольные стержни располагаются вдоль плиты, а поперечные — поперек.
- Обычно продольные стержни размещаются на верхней и нижней поверхностях плиты, а поперечные — вдоль её ширины.
-
Рассчитайте количество стержней:
- Определите, сколько арматурных стержней вам понадобится для каждой строки (или слоя) исходя из нагрузок и размеров фундаментной плиты.
-
Обеспечьте защиту арматуры:
- Предусмотрите покрытие арматурных стержней бетоном (защитный слой) для защиты от коррозии.
-
Создайте чертеж армирования:
- Создайте подробный чертеж с указанием типов, диаметров и размещения арматурных стержней.
Важно отметить, что расчет арматуры для фундамента является сложным инженерным процессом, и неправильный расчет может привести к недостаточной прочности фундамента. Рекомендуется проконсультироваться с профессиональным инженером или структурным дизайнером, чтобы обеспечить безопасность и надежность вашего фундамента.
