Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте

Схема армирования ленточного фундамента

Для правильного расчета арматуры в железобетонной ленте, необходимо рассмотреть типичные схемы армирования ленточных фундаментов.

Для частных малоэтажных домов в основном используются две схемы армирования:

• четырьмя стержнями
• шестью стержнями

Согласно СП 52-101-2003, максимальное расстояние между соседними прутами арматуры, расположенными в одном ряду должно быть не более 40 см (400 мм). Расстояние между крайней продольной арматурой и боковой стенкой фундамента должно быть 5-7 см (50-70 мм).В таком случае, при ширине фундамента более 50 см, целесообразно применять схему армирования шестью стержнями.

После выбор схемы армирования необходимо подобрать диаметр арматуры.

Проверка прочности фундамента на продавливание

На продавливание проверяются фундаментная плита и ступени фундамента. Расчет прочности фундамента на продавливание заключается в проверке достаточности толщины бетона фундаментной плиты для восприятия поперечной силы, вызванной локальной продавливающей нагрузкой.

vSd ≤vRd,

где vSd = β uVSd – погонная поперечная сила, действующая по длине критиче-

ского периметра u;

u = 4·hпк + 2·π·1,5 d – длина критического периметра;

β_ =1,0 – при центральном нагружении фундамента;

VSd = (a2f − Acrt ) p – продавливающая сила, вызванная давлением грунта на

подошву фундамента вне расчетной (критической) площади;

Выбор

Содержание

• 1 Выбор
• 2 Этапы проведения работ
  • 2.1 Армирование ступеньки
  • 2.2 Армирование углов
  • 2.3 Способы соединения
• 3 Расчет арматуры для ленточного фундамента
  • 3.1 Диаметр
  • 3.2 Вязка
  • 3.3 Укладка
• 4 Схема
• 5 Марка
• 6 Стоимость
• 7 Отзывы

Чтобы правильно выбрать арматуру, надо сначала определить, какой вид подойдёт для фундамента. Стальные стержни могут быть с гладкой поверхностью (обозначаются как А1) или с рифлёной (А2, А3, А4 и т. д.).

Арматура А1 (монтажная) имеет меньшее сцепление с бетоном, поэтому она используется в той части основания, где будут незначительные нагрузки.

Рабочая, арматура А3, имеет три вида выступов:

• серповидный, увеличивает стойкость арматуры к разрывным нагрузкам, используется для тонких стен;
• кольцевой, обычно отечественного производства, повышает сцепление с бетоном, предназначена для мощных бетонных конструкций;
• смешанный, совмещает достоинства обоих типов.

стальных прутов, сварной сетки, которую изготовили на производстве или в моткахПрежде чем выбрать арматуру, определитесь со способом соединения прутов. Для сварки нужна арматура с маркировкой «С».стеклопластиковое волокновес намного меньше, чем у стали, не боится коррозий, устойчиво к влаге

Но всё-таки металлическая арматура имеет большую жёсткость и считается наиболее надёжным материалом для усиления фундамента.

Стандартные схемы армирования

Конструкция армирующего пояса представляет собой соединение нижнего и верхнего ряда продольных металлических стержней, которые соединяются с помощью поперечных прутов арматуры.

Задачи, которые выполняют поперечные стержни:

• удержание продольных металлических прутов при вспучивании почвы;
• сохранение отдельных элементов армирующего пояса в одном месте;
• снижение количества образующихся трещин при сушке основания;
• восприятие поперечных нагрузок.

Ленточный фундамент можно усилить с помощью четырех или шести стержней. Их можно связать проволокой или сварить сварочным аппаратом. Ширина и высота армирующего пояса должны быть в два раза меньше ширины и высоты самого фундамента.

Требования к армированию ленты

Схема расположения арматуры в ленте

Защитный слой бетона обеспечивает сохранность прутов от воздействия окружающей среды, огнестойкости и огнесохранность. А также выполнять совместное сопротивление нагрузкам и сохраняет устойчивость конструкции.

Толщина защитного слоя бетона принимается не меньше диаметра арматуры и не менее 10 мм.

Схема эпира изгибающих моментов

Расстояние между прутами принимают, чтобы обеспечивалась:

• совместная работа металлических стержней с бетоном;
• возможность анкеровки и стыкования стержней;
• соблюдалось качество бетонирования конструкции.

Расстояние между стержнями в свету принимают, в зависимости:

• диаметра арматуры;
• крупного заполнителя бетона;
• расположения арматуры по отношению к направлению бетонирования;
• способа укладки;
• уплотнения бетона.

Принимается расстояние не менее диаметра арматуры и не менее 25 мм.

Методика выбора диаметра арматуры

Предположим, мы задумали строительство ленточного фундамента шириной 300 мм (30 см) и высотой 1000 мм (100 см).

Площадь сечения ленты составит: 30×100=3000 см2 Умножаем полученное значение на 0,001 и получаем минимальную площадь поперечного сечения арматурных стержней: 3000×0,001=3 см2

По таблице выше видим, что данное значение соответствует 6 стержням диаметром 8 мм или 4 – диаметром 10 мм. Т.е. арматура ленточного фундамента закладывается в два пояса, либо по 3 стержня в каждом, либо по 2. Учитывая различие в цене на арматуру, выбор становится очевиден – экономичнее принять к установке 4 стержня диаметром 10 мм. Однако если длина каждой стороны фундамента превышает 3 метра, то минимальное значение диаметра (о нем говорится в пособии по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий») составит 12 мм. Поэтому тут уже нужно смотреть на конкретном примере. Если при указанных выше параметрах фундамента длина ленты превышает 3 м, то смело используем 12 мм стержни.

Для плитного фундамента порядок работы аналогичен, только в этом случае нужно учитывать не только поперечное, но и продольное сечение фундамента (необходимо ориентироваться как раз на последнее). Предположим, что нам необходимо армировать плиту 6000×8000×300 мм (600×800×30 см). Площадь продольного сечения: 800×30=24000 см2

Расчетная величина поперечного сечения арматуры: 24000×0,001=24 см2 Количество стержней, установленных с шагом 20 см (оптимальные размеры ячеек, которые позволяют удобно заливать бетон для фундамента и обеспечивают полноценную работу железобетона) в две сетки: 2×800/20= 80 шт.

Умножаем значения для 10 стержней в столбце таблицы на 8 и выбираем вариант, который немного превышает 24 см2. Видим, что ближе всего использование 80 шт. арматуры диаметром 8 мм. Т.к. размер стороны превышает 3 м, то принимаем к установке d=12 мм.

Толщина арматуры и ее функциональное назначение

В таблице ниже мы представили типы арматуры по ее диаметру, функциональному назначению и применению в индивидуальном строительстве. Как правило, элементы диаметром 6-8 мм используются в качестве монтажных. Все, что больше – стержни с периодическим профилем, которые уже работают на изгиб.

Как видите, тип подбираемой по толщине арматуры не зависит от того, какие пропорции бетона для фундамента мы используем и прочих параметров.

(Пока оценок нет)

Технология укладки прутьев

Армирование ленточного фундамента своими руками выполняется непосредственно в подготовленной к заливке опалубке или рядом на свободной площадке. Первый способ является самым надежным, так как позволяет контролировать правильность армирования. Зато второй сделать своими силами будет проще.

Пошаговая инструкция сборки стального каркаса:

1. Уложить на дне траншеи плоские камни или кирпичи для укладки продольных стержней, чтобы приподнять их над поверхностью на 5 см.

2. Из гладкого прута меньшего диаметра своими руками сделать поперечные перемычки и уложить их с шагом не более 60 см.

3. Вертикальные стойки по той же схеме закрепить на продольной арматуре.

4. Привязать стержни верхнего пояса и закрепить на них поперечные прутки.

5. Уложить готовые модули на дно траншеи и связать продольные элементы внахлест.

Пункты 2 и 3 в инструкции можно заменить, используя единый хомут. Он выполняет функции и вертикальной связки, и поперечной арматуры. Хомуты должны находиться друг к другу не ближе 25 см. Более точный шаг определяется как 3/8 высоты фундамента.

Как правильно армировать углы, мы уже рассказали в теоретической части. Инструкция по укладке своими руками такова:

• Изогнутую под прямым углом арматуру привязать в точке сгиба к вертикальной стойке.
• Концы стержня, расходящиеся на смежные стены, связать с прямолинейными отрезками внахлест. Размер нахлеста определяется как 40 диаметров выбранного прута, то есть для 12-мм изделия она составит не меньше 48-50 см.
• Установить хомуты с шагом вдвое меньшим, чем при увязке двух поясов на прямолинейных участках фундамента.

Рекомендации

Для сваривания в единую конструкцию годятся только стержни, маркированные литерой «С». Все прочие лучше соединять методом вязки, чтобы не нарушить структуру металла в точках скрепления.

У металлического армирования фундамента есть один существенный недостаток – подверженность коррозии. Чтобы исключить риск разрушения армирующей сетки и ослабление конструкции, нужно обеспечить изделиям надежную изоляцию от факторов внешней среды.

Для этого еще на стадии укладки прутьев нужно проследить, чтобы края арматуры не выходили за пределы будущего бетонного монолита и даже не приближались к земле и стенкам опалубки ближе, чем на 50 мм. Тогда при заливке все металлические стержни будут надежно скрыты под слоем бетона.

Как правильно армировать ленточный фундамент

Перед тем как заливать ленточный конструкцию, необходимо ее армировать при помощи металлической арматуры. Ленточный фундамент — полоса из железобетона по всему периметру дома, заложенная под наружными и внутренними стенами. Толщина конструкции зависит от материала стен и их толщины.

Мелкозаглубленные фундаменты (глубина от 50 до 70 см) возводятся на пучинистых почвах для строений из бревна или бруса, а также каменных домов с площадью не более чем 6×6 м. Заглубленные фундаменты возводятся при строительстве больших и тяжелых домов с цоколями, подвалами и гаражами. Глубина заглубленной конструкции — на 20−30 см ниже, чем уровень замерзания грунта.

Количество арматурных сеток зависит от вида фундамента. Для конструкции глубиной 50 см и шириной 40 см шаг между продольными прутьями может быть 10−15 см. Если высота конструкции около метра, то между горизонтальными прутьями с ребрами и диаметром 10−16 мм должно быть 30−40 см. Вертикальная арматура (гладкие прутья с диаметром 6−8 мм) устанавливается, если высота фундамента больше, чем 15 см. В любом случае арматура для ленточного фундамента должна иметь структуру жесткой рамы прямоугольного или квадратного сечения.

Особая разновидность ленточного фундамента — конструкция с пенополистирольной несъемной опалубкой в виде листов или пустотелых блоков, которые также подвергаются армированию. Подобная опалубка собирается просто, а после заливки бетонной смеси она не требует разборки.

Диаметр прутков должен быть примерно 0,1% от площади поперечного сечения основы будущего здания. Армирование в пенополистирольной опалубке производится горизонтально и вертикально. Шаг между горизонтальными элементами согласно СНиП — 50 см. Если монтируется этот вид ленточного фундамента, то специалисты советуют дополнить его гидроизоляцией. Недавно рынок стал предлагать пенополистирольную опалубку с арматурой, что позволяет избежать необходимости в ее вязке.

Расчет диаметра продольной арматуры

От диаметра арматуры зависит прочность всей конструкции: чем толще арматура, тем прочнее. При выборе ее толщины стоит ориентироваться на вес дома и тип грунта. Если грунт плотный, то под нагрузкой от дома он будет меньше деформироваться, а значит, от плиты требуется меньшая устойчивость.

Второй фактор – это вес здания. Если вы собираетесь построить легкий деревянный дом или гараж, то устойчивость такому дому может обеспечить и арматура диаметром 10 мм. Но если это капитальное строение в несколько этажей, то может потребоваться арматура 14-16 мм. Это все учитывается на этапе разработки проекта и отражается на глубине и ширине фундамента. Далее стоит полагаться на строительные нормы, которые зависят от ширины и высоты фундамента.

Согласно правилам по проектированию и строительству (СНиП 52-01-2003), минимальная площадь сечения продольной арматуры в ленточном фундаменте должна составлять 0,1% от общего поперечного сечения железобетонной ленты.

Для того, чтобы посчитать площадь поперечного сечения фундамента, нужно его ширину умножить на высоту. Допустим, высота нашего фундамента 80 см. Тогда при ширине 50 см поперечное сечение даст:

80*50=4000 см2

Тогда суммарная площадь поперечного сечения арматуры получится:

4000*0,1%=4 см2

При схеме армирования в 4 стержня и известной площади суммарного поперечного сечения арматуры в ленточном фундаменте мы можем определить диаметр продольной арматуры по таблице:

Казалось бы, при площади поперечного сечения арматуры в 4 см2 и 4 стержнях можно сделать вывод, что вам хватит и десятки. Но в таблице видно, что 4 стержня диаметром 10 мм имеют площадь поперечного сечения 3,14 см2. Не попадитесь на эту удочку и не допустите глупых математических ошибок при расчете фундамента вашего дома.

Выбрав столбец с 4 стержнями арматуры, нам нужно найти значение, наиболее приближенное к 4 см2, но не менее того. Поэтому нам подойдет значение 4,52 см2 и, соответственно, арматура 12 мм в диаметре.

Согласно таблице, при 4 стержнях площадь их поперечного сечения будет 4,52 см2 при диаметре арматуры 12 мм. Это наиболее ходовой тип арматуры, применяемый для армирования ленточных фундаментов малоэтажных строений.

Рассчитать диаметр арматуры при схеме армирования шестью или восемью стержнями можно аналогичным образом, найдя необходимой значение в соответствующей колонке.

Также правилами регламентируется минимальный диаметр арматуры в зависимости от ее длины: При длине фундамента до 3 м этот минимум составляет 10 мм, а при длине от 3 м – 12 мм.

Также отметим, что продольная арматура железобетонной ленты должна быть одинакового диаметра. Если же вы строите сарай или баню из остатков арматуры, то стержни большего диаметра должны оказаться в нижней части армокаркаса.

Расчет для монолитного основания

Монолитная железобетонная плита укладывается под всей площадью строения.

Среди всех видов фундаментов плитный наиболее материально затратный, это касается как бетона, так и арматуры.

Укладка монолитного основания оправдана на мягких и подвижных грунтах.

Схема армирования монолитной фундаментной плиты.

Оно обеспечивает максимальную устойчивость и лучше всего противостоит силам пучения. При любых подвижках грунта опускается или поднимается вся плита, предотвращая перекосы и растрескивание стен. Из-за этого монолитное основание получило название плавающего.

Произведем расчет арматуры для плитного фундамента под здание 10х6 м. Толщина плиты определяется расчетом нагрузки, приходящейся на основание. В нашем примере она будет составлять 30 см. Армирование выполняется двумя поясами с шагом сетки 20 см. Нетрудно подсчитать, что на каждый пояс понадобится:

1000/200 = 50 поперечных прутьев длиной 6 м,

6000/200 = 30 продольных прутьев длиной 8 м.

Суммарная длина на 2 пояса составит:

(50х6+30х8)х2 = 1200 м.

Соединение поясов производится арматурой гладкого профиля. Всего насчитываем:

50 х 30 = 1500 узлов.

С учетом отступов от краев плиты по 5 см длина связующего прута равняется 0,2 м. Таким образом, гладкого профиля надо:

1500х0,2 = 300 м.

Помимо этого, необходимо будет позаботиться о приобретении проволоки для связки. Необходимое количество определяется из расчета 30 см на один узел. В нашем случае:

3000х0,3 = 900 м.

Обвязка производится кусочками проволоки, сложенными вдвое.

Армирование примыканий

Каждый угол, образующийся при слиянии отдельных лент фундамента, выступает в роли концентратора напряжений, поэтому соблюсти правильное размещение арматуры в этих зонах особенно важно:

• не допускается армирование углов ленточного фундамента выполнять простым связыванием сходящихся стержней продольной арматуры;
• в области пересечения лент фундамента должна располагаться угловая деталь – согнутый под углом 90 градусов арматурный стержень класса AIII;
• аналогичным образом поступают и при устройстве Т-образных примыканий, кроме того, каркас в таких перекрестьях усиливают дополнительными хомутами.

Вообще, в зонах концентрации напряжений расстояние между хомутами сокращают вдвое.

Такая схема армирования ленточного фундамента превращает арматурный каркас в единую жесткую конструкцию, а не набор из нескольких независимых балок, соединенных между собой шарнирами.

Расчет стоимости арматуры для фундамента

Арматуру и проволоку чаще продают на килограммы. Потому найденное количество прутка потребуется перевести в массу. В том месте, где собираетесь приобрести пруток, узнаете, сколько весит погонный метр и сколько стоит тонна изделий необходимого вам размера.

Перемножив найденный метраж на вес одного метра, получите требуемую массу. Из нее узнаете, сколько это будет стоить.

Таблица с весом одного метра арматуры и метража одной тонны

Вес арматуры указан точно, а стоимость довольно сильно меняется в зависимости от курса валют, региона и объемов закупок. Некоторые металлобазы продают на погонные метры, не на вес, но смотреть нужно по стоимости: иногда она у них очень завышена.

Сколько нужно прутка

Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20%  — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.

Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка

Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.

По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.

О выборе марки бетона для фундамента прочесть можно тут. 

Выбор цемента и бетона

Качество сооружения основания значительно зависит от используемого стройматериала. Нужно соблюдать определенные правила:

1. Для самостоятельного замешивания раствора выбирают цемент марки М250–450.
2. Во время использования бетона, приготовленного на заводе, необходимо выбирать марку не менее В20. Класс бетона В20 по прочностным характеристикам соответствует цементу М250.

Перед установкой опалубки

При сооружении любой конструкции забора следует не забывать о том, что устойчивость и прочностные характеристики значительно зависят от качества обустройства фундамента. Лишь правильный подход сможет обеспечить сооруженной конструкции продолжительное время эксплуатации, без каких-то проблем для хозяина изгороди.

Советы армирование ленточного фундамента

Если говорить о том, каким должно согласно строительных норм быть правильное расположение арматуры в ленточном фундаменте – учитывают ряд правил.

• Сам напуск должен быть как минимум 5 см.
• На самих соединениях углов перпендикулярно уложенные пруты обязательно связывают. Никогда не стоит использовать отдельные блоки. Оптимально, если сами углы будут выполнены из загнутой под нужным углом арматуры. Это позволит обеспечить необходимую степень надежности. Но тут необходимо загибать ее на специальных станках, своими силами этого не сделать.
• Само соединение соединяют при помощи специально соединительной проволоки. Используют специальные строительные крюки или пистолеты. Главное затягивать проволоку так плотно, чтобы не оставлять свободного места под хомутом. Прикоснитесь к нему и если он ходит ходуном, то затянут недостаточно плотно.
• Сам перехлест должен равняться как минимум 40-50 диаметров выбранной арматуры. Не должно быть разбежки в стыковке, предусмотренной просветом.
• Каркас должен стоять ровно. Плюс ко всему всегда надо позаботиться и о защитном слое из бетона для арматурной сетки.

Все это наглядно показывает, насколько просто можно сделать армирующий ленточный фундамент. Если сделать все согласно правил, то сроки службы, как самого фундамента, так и всего дома, иного строения, увеличивается в разы.

Как выполнить армирование своими руками

Для этого, за основу следует взять квадрат или прямоугольник.

До установки каркаса на дно траншеи надо выложить песчаную подушку глубиной 1 м.

Каркас устанавливается таким образом:

• на дно траншеи укладывают кирпичи, высота которых составляет 5 см (для того, чтобы создать зазор между нижней частью основания и каркасом);
• для установки стоечных стержней заранее необходимо сделать образец, в соответствии с которым будут нарезаться стержни;
• на кирпичи укладывают пруты продольной формы;
• к продольным прутам с шагом 50 см при помощи вязальной проволоки привязывают горизонтальные перемычки длиной чуть меньше толщины основания (приблизительно, по 5 см с каждой стороны);
• к углам образовавшихся ячеек крепят пруты вертикально длиной на 10 см меньше высоты основания;
• к вертикальной арматуре монтируют верхние продольные прутья;
• к полученным углам привязывают верхние поперечные стержни.

При армировании ленточного фундамента необходимо придерживаться требований СНиП 52- 01- 2003

Использование вязального крючка

Хотя в работе часто применяется вязальная машина, она предназначается для выполнения большого объёма работ. Вязальный крючок является более простым материалом, который используется для соединения элементов.

Чтобы упростить рабочий процесс, нужно сделать шаблоны. Для этого потребуются деревянные бруски шириной 30—50 см. В древесине делаются отверстия, которые будут повторять стержни в каркасе. В них раскладывают куски вязальной проволоки и после этого фиксируют нужные пруты. Вязальный крючок используется при соединении элементов перекрестий для провязывания внахлёст. После этого проволоку можно затягивать туже.

Соединение выполняется в нескольких местах по всей длине. Проволоку размещают так, чтобы она находилась в глубине, затем складывают пополам и укладывают под местом соединения. После этого с помощью крючка протягивают петлю и вращают его, закручивая проволоку. По завершении работы инструмент осторожно вынимают.

Если использовать вязальную машину, то процесс вязания заметно ускорится и создать армокаркас получится быстрее, но для небольших построек ее применение нецелесообразно. От сварки элементов также лучше отказаться, поскольку в ее процессе прожигаются части крепления, и может начаться эрозия металла.

О том, какая используется арматура для ленточного фундамента, лучше проконсультироваться с профессионалом. Если нет опыта в расчёте количества металлических прутьев на фундамент, также лучше обратиться за помощью к строителям. Покупаться арматура должна с запасом на нахлест в процессе крепления.

Подготовка каркаса и его установка осуществляются непосредственно перед заливкой фундамента. Если выполнять работу, следуя рекомендациям специалистов, можно достичь качественного результата и возвести надёжную основу для будущего дома. Ленточный фундамент считается оптимальным вариантом для вставок из арматуры, хотя и в других типах основы можно пробовать такое укрепление.

Общая схема армирования

Существует две основные схемы армирования ленты:

• С четырьмя прутами. Каркас состоит из двух прутков сверху и двух снизу. Применяется при ширине ленты менее 50 см.
• С шестью прутами. Изготавливается две горизонтальные решетки по три прута, расположенные внутри отливки одна сверху, на 5-7 см под поверхностью бетона, другая — на такой же высоте над основанием ленты.

Выбор схемы обусловлен требованиями СНиП. Расстояние между двумя соседними прутьями не должно превышать 40 см. Если ширина основания велика и не позволяет обеспечить требование СНиП, применяют вторую схему с тремя стержнями в каждой решетке.

Союз бетона и стали

Для начала нужно рассмотреть основные свойства сочетания двух материалов. Благодаря своим физическим характеристикам бетон дополняет сталь, защищает от коррозии, перегревов. А за счет арматуры в бетоне значительно повышается стойкость материала к общим и локальным деформациям, перепадам температур, правильно распределяются нагрузки.

Основные показатели прочности бетонных конструкций:

• Сжатие
• Растяжение
• Сдвиг

В разных состояниях материал демонстрирует иные значения данных параметров. Он очень прочен при сжатии, поэтому применяется при возведении перекрытий, выдерживающих постоянно сильное сжатие. Но если, кроме этого фактора, работает еще и растяжение, обязательно применяется железобетон, так как самостоятельно выдержать нагрузку бетон не может.

Армированный бетон обладает большим запасом прочности на растяжение, так как используемая в его производстве арматура сделана из прочной стали. При правильном соединении двух материалов они обеспечивают максимальные показатели, делая здания и сооружения прочными и долговечными.