Нужно ли армировать ленточный фундамент?
Бетон — специфический материал, способный свободно выдерживать очень высокие нагрузки на сжатие, но обладающий низкой устойчивостью к нагрузкам на растяжение. Если к бетонной ленте приложить изгибающее усилие, то одна поверхность окажется под давлением, а противоположная ей — под растяжением.
В результате лента треснет и переломится. Избежать этого поможет каркас из арматуры, прочного прутка из металла или композитных материалов, поверхность которого покрыта небольшим рифлением для улучшения сцепления с бетоном.
Арматура — это пространственная решетка из прутков, расположенных внутри ленты на небольшом расстоянии от внешних краев бетона (обычно 5-10 см, в зависимости от размера), принимающих на себя нагрузки на растяжение.
Без нее даже относительно небольшое изгибающее усилие разорвет ленту, что фатальным образом отразится на состоянии стен дома. Без арматурного каркаса основания не делаются.
Параметры для армированного каркаса
Стержни, которые используются в конструкции, имеют разное применение:1. Рабочие арматурные прутья. Так называются горизонтальные продольные стержни, они устанавливаются по длине ленты основания.2. Хомуты бывают горизонтальные (поперечные) и вертикальные. Их используют для соединения каркаса. В частном строительстве арматурный каркас имеет специфические параметры:1. Металлическая или же композитная арматура с сечением 11-14 мм. Эти прутья используют для закладки фундамента под небольшие хозяйственные строения.2. При возведении крупных сооружений используют ленточный тип фундамента с обязательным армированием. Для арматурного каркаса в таких зданиях применяют арматуру с периодическим профилем и сечением от 12 до 18 мм.
В армировании применяются также горизонтальные элементы. Их укладывают с нахлёстом и соединяют с вертикальными элементами. В фундаменте, который заглублен до 50 см, используют два слоя и в каждом от 2 до 4 стержней. Если фундамент глубокого заложения – применяют три слоя. Стержни должны находится на расстоянии в 30-40 см.
Вертикальные элементы поддерживают и соединяют нижний и верхний слой. Размещают их с шагом 50-90 см. На них идёт маленькая нагрузка, поэтому используют сечение стержней всего 6-11 мм.
Каркас из арматурных стержней полностью должен быть залит бетонным раствором. От опалубки каркас отделяется расстоянием в 6-8 см. При возведении основания для частной постройки чаще всего арматурные стержни скрепляются вязальным крючком.
Расход материала для арматурной вязки
Для определения количества необходимого материала берут за основу данные фундамента, а именно: длину, ширину и высоту. Детально изучают схему армирования
Обращают внимание на количество слоев, указанных в схеме и на число продольных стержней по ширине. Реализация материала для армирования осуществляется в килограммах, которые в специальных таблицах переводятся в погонные метры
А вот пластиковую арматуру чаще всего реализуют именно в погонных метрах.
Схема выполнения армирования для ленточного фундамента:
Определение длины шага
Вертикальные и горизонтальные элементы арматуры устанавливаются с определенной длиной шага. В армировании ленточного основания шагом называют расстояние между парой продольных прутьев. Существуют различные формулы и методы расчёта этой длины. Для маленьких зданий обычно расчёты не выполняют, а следуют рекомендациям, по которым стандартное расстояние не превышает 40 см. Этот параметр является ориентиром для ленточного основания.
Как определить расстояние между горизонтальной и вертикальной арматурой для крупных проектов?Чтобы обеспечить антикоррозийные свойства для стальных прутьев, они должны находиться в толще бетона и иметь минимальное расстояние от краёв опалубки в 5 сантиметров. Расстояние между стержнями по горизонтальной и вертикальной прокладке на 10 см меньше параметров ленты. К примеру, берём ширину основания 50 см и получаем расстояние между двумя стержнями в 40 см (50 см – 10 см = 40 см).
Снова возьмём за пример ленточное основание 80х30 см. При таких параметрах арматура располагается на расстоянии в 20 сантиметров. Расчёт прост: 30 см – 10 см = 20 сантиметров. Фундамент, который имеет высоту, равную 80 см, обустраивается с двумя поясами армирования с расстоянием между ними в 70 см (80 см – 10 см = 70 см). Данные о расстоянии между перемычками размещены в СНиПе. Следуя профессиональным рекомендациям, отталкиваются от шага, который не превышает 30 см. Это относится как к горизонтальным, так и к вертикальным перемычкам.
Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента
Пошаговая инструкция того, как правильно вязать арматуру для фундамента, выглядит очень просто:
- Взять проволоку, не меньше 20 см.
- Согнуть в два раза.
- Соединить прутья строго перпендикулярно друг другу.
- Разместить проволоку по диагонали совмещенных прутьев.
- Рабочая часть крюка проводится в петлю.
- В петлю втягиваются концы проволоки.
- Крючок проворачивается для того, чтобы крепление было прочнее.
Это одна из простейших схем вязки арматуры для фундамента, но иногда применяются и сложнее. Во всех случаях главным будет не перекрутить проволоку, чтобы та не сломалась. Помните про уязвимые места каркаса — крепость углов. Прутки при вязке здесь должны быть загнуты, без прямых углов.
Вязкой иногда можно сделать гораздо более качественный арматурный каркас для ленточного фундамента, чем варкой. Поэтому, если хочется сделать по-настоящему долговечный фундамент, стоит изучить методы вязки арматуры, предложенные здесь.
Как правильно выбрать арматуру для фундамента?
Если арматуру для ленточного фундамента вы приобретаете, то обратите внимание на ее обозначение:
- Индекс С говорит о том, арматурный прокат – свариваемый.
- Индекс К – означает, что арматуру стойка против коррозионного растрескивания, которое может возникнуть под напряжением.
Если нет одного из этих индексов, значит, арматура для фундамента не подходит.
К слову, для сварки каркасов из стержней 12 мм диаметром ввиду трудоемкости процесса электродуговая сварка не применяется – тем более что стержни так легко пережечь. Неприменима дуговая сварка и для арматуры класса А-III, 35ГС.
Величина нахлестка — это 30 диаметров арматуры. Причем она должна быть установлена так, чтобы совсем не касаться опалубки – это расстояние между плоскостью опалубки и арматуры называется защитным слоем. Именно он предохраняет ее от температурных и атмосферных воздействий и коррозии.
Назначение каркаса под ленточный фундамент
Ленточный фундамент служит для передачи распределенной нагрузки от здания на грунт основания. Чтобы установить фундамент необходимо вначале сделать пространственный каркас из арматуры и залить его бетоном. Пространственный каркас выполняется из арматуры разных диаметров и состоит из рабочей арматуры большего диаметра с периодическим профилем и соединительной (монтажной) из гладкой арматуры меньшего диаметра. Рабочая арматура в каркасе принимает нагрузку, монтажная арматура соединяет рабочие стержни в единый каркас.
Устройство пространственного каркаса ленточного фундамента
Необходимость армирования ленточного фундамента
Однако в процессе практической эксплуатации нагрузка зачастую распределяется неравномерно, от чего в фундаментной основе создаются напряжения внутреннего характера. Причинами могут являться пучения почвенного состава, ошибки в проектировании, повлекшие за собой различные веса отдельно взятых элементов конструкции.
Бетон обладает хорошими показателями по сопротивлению на сжимания по оси и более слабыми – на растягиваемость. Стальные арматурные прутья отличаются пластичностью, отлично компенсируют указанный недостаток бетонного раствора, создающий защищенность металлическим стержням от коррозийных образований.
Во время эксплуатационного периода бетонный монолит, противостоящий сжиманию, и сталь, борющаяся с растяжениями, могут с максимальным эффектом оказывать сопротивляемость различным нагрузочным воздействиям, не позволяя всей конструкции разрушаться.
Вязка арматуры для ленточного фундамента способна повысить показатель прочности и оказать помощь в сохранении финансовых средств – за счет сокращения объемности фундаментной основы понижаются затраты в сырье.
Требования
Для прочной основы требуются не только качественный бетон и плотная заливка основы, но также и хорошо проработанный каркас, все элементы которого надёжно зафиксированы и обработаны защитным составом. Арматура состоит из нескольких типов элементов, позволяющих создать прочную основу. Сюда относятся:
- Горизонтальные прутья, размещённые вдоль стены. Они имеют длину разного размера в зависимости от проекта основы и могут разрезаться в процессе установки для создания переходов на углах.
- Для связки элементов между собой используются хомуты, которые делятся на вертикальные и горизонтальные, продольные и поперечные. Без них невозможно создать переход на разных уровнях и углах.
Арматура для небольшой постройки должна иметь сечение не менее 15 мм, что обеспечит нужную прочность для фундамента и не особенно повлияет на его цену. Если металл будет использоваться для основы под двухэтажный дом, то лучше взять прутья сечением 16—18 мм для большей надёжности.
Расстояние между горизонтальными элементами не должно превышать 30 см. Если после установки каркаса первого уровня оно больше, тогда исправить это можно путём стягивания продольных частей и связывания проволоки. Для вертикальных элементов сечение может быть меньше, поскольку нагрузка на них окажется невысокой. Специалисты советуют покупать для этого этапа стержни сечением 5—10 мм.
Для правильного расчёта количества материала учитываются размеры фундамента (длина, ширина и глубина), а также количество слоёв и продольных частей в каркасе. Металлические элементы можно покупать килограммами, а вот пластиковая арматура рассчитывается в метрах.
Чтобы правильно вязать пластиковую арматуру для ленточного фундамента, лучше отказаться от автоматизации процесса и выполнять его вручную. Благодаря этому удастся избежать повреждения основы и создать прочный каркас.
В зависимости от установленных стандартизированных показателей бетона подбирается определенная марка и группа. Выполняя армирование ленточного фундамента, определяется тип и контролируемые показатели качества арматурного материала. По ГОСТу допускается использование горячекатаной строительной арматуры повторяющегося профиля.
Способы вязки арматуры
В большинстве случаев проще и дешевле (и не менее эффективно) скреплять элементы арматурного каркаса при помощи вязки проволокой. Приспособления для вязки арматуры могут выглядеть по-разному, вязать можно
Вручную, при помощи такого простого устройства, как стальной крючок с деревянной или пластиковой рукояткой. К плюсам работы крючком можно отнести его дешевизну и возможность изготовить инструмент «по руке», в соответствии со своими предпочтениями, да при том из подручных материалов (толстая, до 5 мм, в сечении проволока, сварочный электрод и т. д.) Кроме того, даже неопытный арматурщик быстро приобретает навыки вязки любыми узлами и за считанные дни значительно продвигается в производительности труда.
Из недостатков отмечают недостаточную жёсткость полученного каркаса. Но эта проблема решается вязкой арматуры непосредственно в опалубке, в этом случае каркас не нужно никуда переносить, и расшатывания конструкции не произойдёт.
Вязка арматуры пластиковыми хомутами не требует даже того минимального обучения, которое нужно пройти арматурщику для вязки проволокой при помощи крючка. К недостаткам же можно отнести высокую по сравнению с проволокой стоимость пластиковых хомутов, невозможность исправления крепления после неверной обвязки, абсолютный запрет перемещения конструкции из арматуры, скреплённой такими хомутами. Плюс хрупкость такой сцепки при отрицательных температурах. Кроме пластиковых ленточных хомутов при массовом строительстве, когда из имеющегося размера арматуры делаются большие партии армирующих конструкций, применяются специальные полимерные элементы в размер используемой арматуры.
Пластиковые фиксаторы
- С помощью клещей (плоскогубцев), которыми откусывается излишки проволоки после завязывания проволочного узла, при этом скорость вязки клещами сопоставима со скоростью вязки крючком, но наблюдается значительная экономия проволоки, так как пользуются не заранее нарезанными кусками, а целой бухтой. В первую очередь из-за того, что допускается возможность вязки в одну проволоку и можно не делать петли. Из минусов – гораздо больше времени уходит на обучение по-настоящему производительной работе.
- С помощью шуруповёрта, в который вместо биты или сверла вставлен стержень, изогнутый особым образом (тот же ручной крючок, только без рукоятки). С помощью этого устройства в 2-3 раза ускоряется процесс вязки. Кроме того, если правильно отрегулировать скорость оборотов, при максимальном натяжении проволоки она не обрывается;
- С помощью специального вязального пистолета. Этот инструмент позволяет связывать элементы арматуры с максимальной скоростью, у опытных арматурщиков этот процесс занимает около секунды. Недостаток такого инструмента в его громоздкости, с ним не везде можно подступиться к соединяемым элементам арматурного каркаса. Кроме того, вязочный пистолет дорог и медленно окупается, применяют его только при промышленных объёмах изготовления железобетона. И им невозможно работать под дождём. Потом, для заправки в обойму требуется проволока строго определённой марки, которой может не оказаться на стройке, а проволоку, нужную по ГОСТам для обвязки арматуры толщиной свыше 2,5 мм, в такой пистолет тоже не заправить – конструктивно он для этого не рассчитан.
Узлы и скрутки
Прутки арматуры, из которых формируется горизонтальная её составляющая, или горизонтальный и вертикальный пруток, крепятся один к другому сложенной вдвое диагональной петлёй. При этом ушко, полученное путём сгиба проволоки вдвое, захватывается крючком, а сложенные вместе два свободных конца проволоки наматываются рукой парой оборотов на самый кончик крюка. Затем крюк проворачивают 2-3 раза, соединяя тем самым петлю проволоки и её свободный сдвоенный конец до того момента, пока прилегающие один к другому прутья полностью, без зазоров и люфтов, взаимно не прижмутся.
В случае связки двух горизонтальных и одного вертикального прутков арматуры петлю для связки делают крестообразной, то есть взаимно диагональной. И затягивают крючком также до полного притягивания всех трёх элементов арматурного каркаса друг к другу.
Обустройство опалубки и подушки
Для того чтобы сделать опалубку, выбирают один из видов материала: ОСБ-плиты, деревянные щиты, фанеру или ДВП. Основной задачей опалубки является удерживание бетона так, чтобы не согнуться под его весом и давлением
Важно понимать, что чем выше фундамент, тем прочнее должен быть материал для конструкции
Этапы сборки можно разделить на 3 шага:
- Первый шаг. Устанавливают распорки по всему периметру траншеи так, чтобы длина распорок была больше, чем высота фундамента, в два раза. Располагают их, отступая от низа основания на 70% его высоты. Их основной задачей будет удерживание деревянной основы.
- Второй шаг. На этом этапе устанавливается опалубка из материала, который выбран заранее. Чтобы её можно было разобрать, деревянные элементы крепят внутри. Запрещены зазоры в готовом сооружении более чем 3 мм. Такой подход не даст вытекать бетону, и не приведёт к деформации готового фундамента.
- Третий этап. На завершающем этапе смазывают опалубку техническим маслом (внутри). Это необходимо для легкого демонтажа опалубки после застывания бетонного раствора. После этого укладывают на дно траншеи подушку из песка. Её толщина до 20 см. Рекомендуют эту толщину укладывать в два слоя по 10 см. Уложив слой песка в 10 см – выполняют трамбовку. Так же утрамбовывают и второй 10-сантиметровый слой. Для упрощения трамбовки песок надо увлажнить.
Выбираем арматуру
Наиболее распространенные размеры бетонной ленты, используемые в малоэтажном частном домостроении — 30-40 см в ширину и 50-70 см в высоту. Оптимальный вариант — использование продольных стержней диаметром 12-14 мм, а для хомутов применять гладкий пруток диаметром 8 мм.
Такие результаты получаются при расчетах фундамента, они многократно проверены на практике и гарантированно выполняют свои функции.
Существует также композитная арматура (стеклопластик), которая имеет некоторое преимущество перед традиционными металлическими стержнями:
- Малый вес.
- Полная устойчивость к коррозии.
- Высокие несущие возможности.
- Низкая цена.
К недостаткам можно отнести только неспособность изгибаться, что в некоторых случаях вызывает необходимость дополнительных соединений, что снижает прочность каркаса и вообще не лучший вариант для бетонной ленты. Тем не менее, для оснований несложной формы выбор композитной арматуры вполне оправдан и рационален.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
На рынке имеется множество некачественных прутков, изготовленных с нарушениями технологии. В частности, нередко встречается отслаивание спиралевидного оребрения
При покупке надо обращать внимание на производителя и проверять сертификаты.
Пошаговая инструкция по укладке и вязке арматуры
Вязать арматурный каркас и укладывать его на место одному человеку достаточно сложно и неудобно. Лучше всего выполнять работу командой из двух или трех человек.
Наиболее простым и удобным способом считается вязка арматуры на земле с последующей укладкой готовых элементов каркаса в траншею.
Создавать металлический скелет нужно в определенной последовательности:
- Готовят прутья арматуры. Для этого необходимо разрезать длинные прутья на нужную длину.
- На ровной площадке укладывают два длинных прута и выравнивают их торцы.
- Отступив от края прутьев около 20 см, одним из способов привязывают с двух сторон горизонтальные распорки.
- Выдерживая расстояние от 20 до 40 см, привязывают аналогичные распорки по всей длине. В результате получился один элемент каркаса.
- Чтобы получить вторую часть, необходимо повторить действия.
- Далее нужно скрепить вместе обе части. Для этого по краям конструкций привязывают по две горизонтальные распорки.
- Теперь аналогичным образом связывают каркас по всей длине.
- На дно траншеи устанавливают подкладки, имеющие высоту около 5 см. На этих подкладках будет лежать нижний ряд каркаса. По бокам траншеи устанавливают подпорки, которые будут удерживать сетку в нужном положении.
- Далее измеряют не провязанные углы и стыки и отрезают соответствующие куски арматуры. Этими отрезками собранные на земле сетки будут связываться в единую конструкцию.
- Вязку арматуры выполняют методом внахлест. Вначале связывают нижние повороты, после переходят к вертикальным стойкам, а в последнюю очередь выполняют вязку верхних поворотов.
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.
Схема армирования ленточного фундамента
Чтобы не ошибиться при изготовлении, необходимо запомнить несколько правил:
- Напуск (расстояние от места вязки до края прута) должен составлять не менее 5 сантиметров.
- 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.
- 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.
- Перехлест при армировании должен быть равен 40-50 диаметрам арматуры. Должна быть разбежка межу соседними стыковочными прутами, и верхним и нижним слоем, согласно проекту.
- 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.
Схема армирования углов
Схема армирования примыкания
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.
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:
соединения выполняют в нескольких местах по длине стыка, месторасположение проволоки назначают так, чтобы она находилась в углубленной части профиля арматуры; проволоку складывают пополам и укладывают под местом соединения; с помощью крючка поддевают петлю; свободный конец подводят к инструменту и накладывают на него с небольшим перегибом; начинают вращать крючок, закручивая проволоку; 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
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.
Виды арматуры для фундамента
От материала, диаметра и качества армирующего каркаса зависит надежность и долговечность фундамента. Арматура представляет собой прутья, изготовленные из стали или композитных материалов, соответствующих нормативным документам размерам и показателям качества.
Металлическая арматура делится на шесть классов.
- Для заливки мелкозаглубленных оснований небольших по размерам домов, дач, коттеджей, бань подходит класс А II (А300).
- Для более масштабных сооружений используют А III (А400).
- Поверхность прутьев рифленая, что обеспечивает прочное сцепление с бетоном.
- Изготавливают из конструкционной низколегированной стали марок 35ГС и 25Г2С.
Композитные стержни изготавливают из стеклянных, базальтовых и углеродных волокон, пропитанных и связанных фенолформальдегидными смолами. Они не подвергаются коррозии, низкий вес упрощает доставку к месту строительства и монтаж.
Виды вязок различных участков фундамента
Для строительства собственного дома придется запастись терпением и внимательностью. Время и финансирование экономить не следует, так как в процессе эксплуатации могут возникнуть неприятности.
Как связать арматуру своими руками по длине фундаментной ленты, нам известно. Все выполняется достаточно просто, необходимо только выдерживать величину нахлеста. А вот как правильно вязать углы фундаментной конструкции?
Различают два способа, как вязать углы основы:
- между парой конструкций, расположенных перпендикулярно;
- в очке примыкания двух стен.
Для выполнения каждого варианта имеется несколько технологий. При вязке участков на углах используют:
- жесткие лапки. На пруте устраивается прямоугольная лапка, схожая с кочергой. Длину загнутого участка определяют не менее 35 значений диаметра или более. Загнутые части прутьев соединяются на угловых участках «лапками»;
- используются Г-образные хомутики. Принципиально действия напоминают предыдущий вариант, но готовятся не лапки, а Г-образные концы со стороной не менее 50 диаметров прута. Одна сторона фиксируется к каркасу стены, вторая – к перпендикулярно расположенной стенке. Внутренние прутья необходимо соединить со внешними. Хомуты устраиваются с шагом, равным трем четвертям высоты подвальных стен;
- используют хомуты в виде буквы «П». На каждый угол готовится пара элементов, стороны их равны 50-ти арматурным диаметрам. Хомут приваривают к паре прутьев, расположенных параллельно, и к одному, пересекающему их.
Как выполняется укрепление тупых углов фундаментной основы? В подобных ситуациях внешние прутья выгибают до необходимого угла, крепя к ним дополнительные, чтобы усилить конструкцию. Внутренние прутья связываются с внешними.
Для укладки арматуры в зонах примыкания стен, используют практически такие же способы – внахлест и оба вида хомутов.