Армирование ленточного фундамента в сейсмических районах — строим гараж своими руками

Одной из наиболее часто встречающихся ошибок при возведении фундаментов является недостаточное армирование. Частный застройщик, строящий свой дом или даже гараж, склонен экономить на различных аспектах. Как осуществляется армирование ленточных фундаментов в сейсмических районах?

• Роль арматуры в фундаменте
• Виды арматуры в России
• Сварка арматуры
• Соединение арматуры между собой
• Узлы армирования углов фундамента
• Разрез ленточного фундамента

Давайте разбираться, как же нужно делать правильно армирование фундамента.

Не секрет, что в правительство СССР после войны в науке строительства поставил цель всех обеспечить жильем максимально быстро, а значит нужно было строительство не частных коттеджей, а многоквартирных домов. Под многоквартирные дома затачивалась наука, домостроительные комбинаты, строительные организации и выпуск специалистов. После Великой Отечественной войны страна лежала в руинах и это решение было объективно правильно. Но сейчас реалии поменялись, а вот строительные вузы и строительные НИИ выпускают специалистов и СНиП для строительства прежде всего больших промышленных и жилых многоквартирных зданий.

Поэтому стоит посмотреть на правила проектирования и строительства Европы, которая всегда была ориентирована на строительства малоэтажного личного дома и накопила большой опыт по этой части.

Роль арматуры в фундаменте

Бетон, как я уже не раз говорил в своих статьях, работает только на сжатие. На растяжение он выдерживает нагрузки в 30-40 раз меньше. Именно поэтому арматура из стали, которая прекрасно выдерживает растягивающие нагрузки, в железобетоне воспринимает именно растягивающие нагрузки.

Откуда же растягивающие нагрузки возникают в фундаменте? Это боковое давление пучинистых грунтов, морозное пучение на стены фундамента. Верх фундамента получает нагрузки на сжатие, а вот подошва фундамента растягивающие. Поэтому совершенно необходимо армировать подошву фундамента, особенно если она шире самой стенки фундамента, верхний слой фундамента, куда будут опираться стены. Но и про стены фундамента тоже не стоит забывать.

Чтобы точно сказать в каком месте фундамента какие нагрузки, нужно собирать все нагрузки на здание и считать фундаменты в специальных программах: Лира-ПК, Мономах и других.

Но если в ответственных конструкциях типа стадиона или многоквартирного жилого дома это совершенно необходимо, поскольку тут цена ошибки очень велика и материалов применяется на огромные суммы, то в малоэтажном строительстве можно пойти на некоторые допущения. Стоимость арматуры в фундаменте гаража или дома 10 х 10 метров будет на 10-15 тысяч рублей и экономия в 1-2 тысячи не будет заметна.

Вот как раз в этом нам и помогут строительные правила Англии.

Виды арматуры в России

Раньше в России было три вида арматуры – AI, AIIи AIII. Арматура класса AII встречалась очень редко, основная арматура была AI (гладкая) и AIII (периодического или рифленого вида). АI обычно применялась на стройке диаметром 6,8 и 10 мм как конструктивная – для всевозможных хомутах в пространственных каркасов. АIIIуже была несущей и из неё как раз и вязали пространственные каркасы. И диаметр её начинался с 10 мм и до 40 мм (большие диаметры были редкостью и использовались только в ответственных конструкциях АЭС, военных сооружениях, ГЭС и так далее).

В 90-е годы маркировку изменили из-за того, что Европа перешла на А500 и таким образом экономия стали достигает до 10% по сравнению с А400. Теперь АIII стали называть А400 – арматуру с пределом текучести 400 кг/м2. А вот применять стали А500 повсеместно. Арматуру без бирки и сертификата не отпускают, на глаз её свойства не определишь.

Сварка арматуры

Сталь класса АIII (А400) сваривать было нельзя – терялись свойства. Сейчас повсеместно используется А500С, которая прекрасно сваривается. Буква «С» в маркировки указывает на возможность соединения арматуры сваркой.

Американский институт бетона запрещает сваривать перекрестия арматуры, поскольку это может привести к надлому арматуры. Сваривать можно только с нахлёстом не менее 10 диаметров арматуры: для прутков диаметром 10 мм – 10 см, для 16мм – 16 см.

В индустриальном строительстве часто применяется для экономии арматуры ванная сварка для вертикальных стержней. Для строительства гаража или жилого дома это лишь излишне усложняет строительство, поскольку должна быть хорошая квалификация сварщика, хороший аппарат, а экономия будет копеечная.

Соединение арматуры между собой

Кроме соединения сваркой внахлест, возможно еще соединение внахлест стержней арматуры при помощи вязальной проволоки. Для этого стержни должны соединяться с нахлестом не менее 30 диаметров, а расстояние между серединами таких стыков должно быть не менее 65 диаметров.

Стыки арматуры должны быть в шахматном порядке чтобы не было стыков соседних стержней в одном уровне.

По СНиП в местах пересечения арматуры необходимо тоже крепить стержни между собой вязальной проволокой или стяжками. Допускается провязка только в 50% стыков в шахматном порядке. Это особенно важно при вязке усиления, когда таких стыков становится не просто много, а катастрофически много и рабочие начинают халтурить. Все концы стержней должны быть провязаны без исключений.

В сейсмических районах типа Краснодарского края вообще все стыки должны быть провязаны.

Армирование соседних соединяющихся конструкций на углах – это самое больное место в армировании. Халтурщики или просто неграмотные рабочие берут и делают просто нахлест стержней арматуры в этакую сетку. Но так углы не армируются! При таком армировании стенки как бы работают отдельно вместо совместной работы и в углах фундамента появляются трещины.

В углах, проемах, краях конструкций используют изогнутые элементы. По правилам и СНиП, и Американского института бетона, арматуру можно гнуть на угол 90 градусов на оправке не менее 5 диаметров стержня при толщине до 26 мм, большие стержни гнутся на оправке 8 диаметров. Свободный загибаемый конец арматуры должен быть не менее 12 диаметров. Нельзя гнуть арматуру, один конец которой замоноличен в бетоне. Ну в частном строительстве арматуру 25 не встретишь, так что это больше теория.

Халтурщики и здесь находят способ обмануть – они стержни греют на костре, автогеном для более легкого сгибания. Некоторые даже подпиливают болгаркой. Как вы сами понимаете, такое армирование ничем не лучше укладки в «сеточку».

Узлы армирования углов фундамента

Теперь перейдем к конкретным узлам с разбором «полетов».

Вот неправильные варианты, которые очень любят халтурщики всех мастей и неграмотные строители:

Вот как раз справа на рисунке Б так называемая «сетка» халтурщика, а слева на рисунке А почти правильная схема малограмотного строителя.

Вот как правильное армирование согласно правилам СНиП превратилось в неправильное. В своей популярной книге В. Сажин «Не зарывайте фундамент вглубь» привел схему армирования, но сварными сетками с усилением арматурой стыка. А народу через череду трансформаций сначала убрал усиление, потом сетку и начал вязать обычную «сетку». Так и получились неправильные узлы в углах и в Т-образных пересечениях стен.

А вот правильная схема армирования угла ленточного фундамента с Г-образными элементами. Обратите внимание, что внутренний стержень заходит в глубь каркаса и привязывается с внутренней стороны наружного стержня. Так же обратите внимание на перехлест стержней в 50 диаметров. Вот как раз такая схема заставляет фундамент работать как единое целое, распределяя нагрузку вглубь бетона.

Я в серьезных чертежах встречал меньший нахлест, но там использовались такие вставки для сварки балок балкона. В принципе, можно использовать эту схему со сваркой, вот только будет очень тяжело подлезть к нижним стержням в неширокий армокаркас.

А вот еще одна неправильная схема армирования тупого угла. Ошибка та же самая, только изменился угол. Не смотрите, что это фундамент, когда будете лить монолитную лестницу, то там все абсолютно тоже! Именно так из плиты перекрытия выходят выпуска и заходят в лестничный марш.

Вот еще один вариант армирования с помощью дополнительных П-образных хомутов. Именно такое усиление используется в чертежах серьезных проектов многоэтажных домов. Или небольшая модификация, принцип остается тот же. Именно так легче и технологичнее завязать пересечения стен. Если кому надо, пишите в комментариях и я вышлю реальные чертежи стен многоэтажных зданий, которые я построил или строю.

Вот еще один вариант, но тут без П-элементов, которые заменяются Г-образными элементами.

Разрез ленточного фундамента

Ну и приведу окончательную схему армирования фундамента, у которого есть подушка шире фундаментной стены. Тут обратите внимание на зеленые выпуска, связывающие подушку и стену

Ну а теперь, когда вы знаете как правильно армировать, вы сами можете сделать армирование фундамента или проследить, чтобы строители не халтурили на вашей стройке.

Можно ли делать фундамент без арматуры?

Можно строить фундамент без арматуры, однако это зависит от типа фундамента, назначения здания, типа почвы и других факторов. В большинстве случаев арматура используется для укрепления бетонного фундамента и придания ему дополнительной прочности, особенно в условиях, где фундамент может подвергаться нагрузкам из-за термического расширения, сжатия, сдвига или растяжения.

Рассмотрим несколько ключевых моментов:

1. Ленточный фундамент: Чаще всего для ленточных фундаментов используется арматура, потому что они несут весь вес здания. Армирование обеспечивает дополнительную прочность и уменьшает вероятность трещин в бетоне.

2. Столбчатый фундамент: В зависимости от нагрузки и размера столбов, они могут быть выполнены без арматуры, но это редкость.

3. Плитный фундамент: Такой тип фундамента часто армируется из-за большой площади и необходимости равномерно распределять нагрузку.

4. Мелкие строения: Если речь идет о небольших временных или легких строениях (например, сарай или небольшой деревянный сарай), то может быть решено обойтись без армирования фундамента.

5. Почва: На неустойчивых, сыпучих или глинистых почвах армирование фундамента становится критически важным, чтобы предотвратить оседание или деформацию фундамента.

6. Сейсмическая активность: В районах с высокой сейсмической активностью армирование фундаментов становится еще более важным, чтобы обеспечить устойчивость строений к землетрясениям.

В заключение: хотя теоретически можно строить фундамент без арматуры, это не рекомендуется для большинства стандартных строений. Армирование значительно увеличивает прочность и долговечность фундамента, что, в свою очередь, уменьшает риск будущих проблем со строением.

Видео. Строительство ленточного фундамента под гараж