Армирование ленточного фундамента - основные принципы

Вариантов армирования ленточного фундамента много, и начинающему разбираться в этом вопросе легко запутаться в этом разнообразии. В этой статье мы разберем принципы армирования ленточных фундаментов при различных условиях – от простого к сложному.

1) Самый простой и, можно сказать, идеальный случай – это заглубленный на глубину промерзания грунта, незначительно и равномерно нагруженный ленточный фундамент (чаще всего, один этаж) и хорошие грунтовые условия (грунты со значительной несущей способностью и без неблагоприятных факторов вроде склонности к пучению, просадочности, наличия карстов, присутствие сейсмики и т.п.). В таких случаях по результатам расчета получается фундамент с неширокой подошвой, а часто и ширины стены фундамента достаточно.

Армирование такого фундамента конструктивно. Оно выполняет страховочную функцию – если в ходе эксплуатации дома возникнут непредвиденные негативные факторы (подтопление при прорыве водопровода с замачиванием части грунта под домом и т.п.), то армированный фундамент легче выдержит деформации грунта и вероятно предотвратит возникновение трещин в доме. Такое армирование представляет собой сетку в самой нижней зоне фундамента. Рабочей арматурой в этой сетке служат продольные (длинные) стержни, обычно это диаметр от 8 до 12 мм, арматура может быть и периодического профиля (А-III, А400С), и гладкая (A-I, А240С). Поперечные коротыши служат для связи рабочей арматуры в единую сетку, в основном используют либо арматуру того же диаметра, что и рабочая, либо гладкую шестерку-восьмерку с шагом 300-400 мм. Взаимное положение арматуры в данном случае не существенно. Защитный слой бетона до поверхности нижней арматуры фундамента – 35 мм (при наличии подготовки из тощего бетона толщиной 100 мм) или 70 мм (без подготовки) – для любых фундаментов.

Также возможна в таком фундаменте установка вертикальных противоусадочных сеток в стенках – здесь применяется сварная или вязаная арматура или арматурная проволока малых диаметров с шагом стержней не более 200 мм. На противоусадочных сетках хотелось бы сделать особый акцент. Дело в том, что когда бетон набирает прочность, его поверхность имеет свойство растрескиваться – особенно без должного ухода (постоянное увлажнение, поддержание температурного режима и прочие мероприятия). А вертикальная стенка фундамента будет все время находиться под землей, причем под самой ее поверхностью. Даже если уровень грунтовых вод достаточно глубокий или подземные воды отсутствуют, всегда есть вероятность возникновения верховодки (линзы воды) под поверхностью грунта – либо это будет дождливый сезон, либо прорыв коммуникаций, но рано или поздно вода начнет свое разрушающее воздействие на фундамент. Первое, что применяют в строительстве, чтобы уберечь конструкцию от этого, – это гидроизоляция вертикальных поверхностей фундамента, соприкасающихся с грунтом. Видов гидроизоляций сейчас много, но опыт эксплуатации зданий показывает, что часто эта защита дает сбой – то ли материалы со временем разрушаются, то ли изначально выполнена была некачественно, но вода находит свои микропоры и начинает активно увлажнять фундамент, а затем и стены дома. И вот в таких случаях, когда вода уже прорвалась сквозь слой гидроизоляции, тем легче ей будет найти дальнейший путь, чем больше будет в фундаменте микротрещин. А наличие этих самых трещин, как мы уже говорили, зависит от того, было ли сделано противоусадочное армирование стен фундамента. То есть еще на стадии проектирования нужно все взвесить и выбрать степень надежности и долговечности конструкции, которую мы готовы обеспечить.

Вывод: первый тип фундамента армируется конструктивно либо не армируется вообще – по выбору того, кто оплачивает строительство и выбирает степень надежности строящегося дома.

2) Если нагрузка на фундамент побольше, или грунты послабее, но грунтовые условия по прежнему без неблагоприятных явлений, то по расчету может получиться фундамент с более широкой подошвой – когда размеры свесов подошвы фундамента превышают толщину подошвы более, чем в 1-1,5 раза. В таком случае фундамент также армируется сеткой внизу, продольная арматура используется такая же, как и в первом случае, а вот поперечная арматура берется уже по расчету. Дело в том, что снизу на подошву фундамента давит отпор грунта. И при больших свесах подошвы это давление способно разрушить подошву (как показано на рисунке), поэтому при расчете фундамента выполняется в том числе и расчет армирования подошвы фундамента.


Поперечная арматура устанавливается с шагом 200 мм (реже не желательно), а ее диаметр определяется расчетом. Положение поперечной арматуры в данном случае – под продольной (чем больше высота рабочей зоны бетона. тем лучше). Конструктивное армирование стенок противоусадочной арматурой – как и в первом случае.

3) Когда на сцену выходят неблагоприятные грунтовые условия (склонность к пучению, просадочность, наличие карстов и т.п.), т.е. любые условия, при которых возможны неравномерные просадки грунта под частью фундамента, а значит есть большой и плохо прогнозируемый риск возникновения трещин, мы должны предусмотреть максимум мероприятий, чтобы избежать разрушения конструкции.

При армировании ленточного фундамента главным мероприятием служит установка продольной арматуры – чем ее больше, тем больше вероятность, что она сработает при неравномерных осадках и помешает возникнуть трещинам. К сожалению, практически невозможно просчитать усилия в просевшем фундаменте, т.к. вариантов просадки грунта  под домом – множество. И здесь уже идет в ход опыт проектировщика, а также готовность заказчика «похоронить» определенное количество металла в фундаменте для перестраховки. Обычно для армирования таких фундаментов применяют арматуру диаметром от 12 до 16 мм с шагом 200 мм. Уложить ее можно в трех местах: в нижней зоне подошвы, в верхней зоне подошвы и в верхней зоне стенки фундамента (имитация обвязочного пояса). Вся эта арматура работает, и выбор за проектировщиком – всю ли использовать, или ограничиться только одной-двумя зонами. Чем хуже грунтовые условия, тем важнее заармировать фундамент по максимуму. Если, например, грунты обладают незначительными просадочными свойствами, и фундамент рассчитан на напряжение под подошвой меньшее, чем начальное просадочное давление, то можно обойтись только усилением нижней сетки. Если же начальное просадочное давление не выдерживает критики (меньше 1,5 кг/см 2 ), есть риск замачивания грунтов или другие неблагоприятные факторы (например, котлован был вырыт заранее и грунт замок, что недопустимо), то нужно отнестись к предупреждающим мероприятиям серьезно и выполнить армирование фундамента по максимуму. Также следует поступить в случае неодинаковых нагрузок на фундамент при отсутствии деформационных швов.

Какой должна быть поперечная арматура в таком фундаменте? Нижняя поперечная – такой, как описывалось в пунктах 1 и 2 – если лента не широкая, то конструктивной; если широкая – то по расчету. Верхняя поперечная (если нет подвала или разницы в отметках грунта снаружи и внутри дома) – это конструктивная связующая арматура, можно использовать гладкую шестерку-восьмерку-десятку – что есть в наличии.

В верхней части стены арматуру можно поставить в виде балочки, как на рисунке, или в один слой – все зависит от того, насколько надежно нужно заармировать фундамент. Хомуты здесь играют лишь связующую роль и могут быть установлены из любой тонкой гладкой арматуры с шагом 300-400 мм – лишь бы продольная арматура лежала в нужном положении. Если же армируете в один ряд, то такую арматуру можно соединить гнутыми шпильками (коротышами из гладкой арматуры с крюками на краях, огибающими крайние продольные стержни).

4) Последний, несколько особенный вариант, - это фундамент под наружную стену в доме с подвалом. Его особенность в том, что нужно строго соблюдать принципы армирования, учитывая результаты расчета подошвы и стены фундамента. Пример расчета таких фундаментов можно посмотреть в статье «Расчет фундамента под наружную стену подвала»

. Отметим, что есть несколько типов фундаментов, и армирование стен подвалов у них будет разным.

Первый тип – это довольно протяженная стена без перпендикулярных стен, мешающих сдвигу подошвы фундамента под давлением грунта. Такой тип бывает двух вариантов:

- когда стена вверху зафиксирована от сдвига (например, на нее опирается перекрытие);

- когда стена вверху не зафиксирована от сдвига.

В таком фундаменте и стене вся продольная арматура (показана на рисунке синими кружочками) – конструктивная и служит лишь для связи рабочей арматуры в сетку. Обычно применяют гладкую или периодическую восьмерку-десятку, в зависимости от наличия.

Поперечная арматура в подошве – рабочая, как нижняя, так и верхняя (показана на рисунке розовым). Она может получиться разных диаметров, в любом случае ее берут из результатов расчета. Чем больше ширина подошвы фундамента, тем больше диаметр рабочей арматуры.

Вертикальная арматура в стене – разная, и зависит от того, зафиксирована ли стена вверху от сдвига – обратите на это внимание, это важно. Если стена зафиксирована, то у наружной грани стены, примыкающей к грунту, располагается конструктивная арматура (на рисунке синим); а у внутренней грани, со стороны подвала – вертикальная рабочая арматура (показана розовым, диаметр – по расчету). Если же стена не зафиксирована, то рабочая и конструктивная арматура меняются местами (это видно на рисунке: розовая – рабочая, синяя – конструктивная).

Второй тип – это фундамент, сдвигу подошвы которого препятствуют перпендикулярные стены (например, при высоте стены 3 м расстояние между перпендикулярными стенами – 3-4 м). В таком случае арматура в подошве остается такой же, как и для первого типа, а вот рабочей арматурой в стене становится горизонтальная арматура, расположенная со стороны подвала (показана на рисунке розовыми кружочками). Также рабочей арматурой будет вертикальная арматура в стенке: наружная для зафиксированной от сдвига вверху стены и внутренняя для не зафиксированной (на рисунке – розовым); но диаметр этой арматуры скорее всего будет меньшим, чем диаметр продольной рабочей. Вся конструктивная арматура на рисунке показана синим.

Если при армировании фундамента в доме с подвалом возникает дополнительная проблема в виде сложных инженерно-геологических условий, то продольную арматуру в подошве следует устанавливать согласно рекомендациям в пункте 3 данной статьи.

Конечно, во всем многообразии армирования сложно разобраться, но когда вы начнете делать расчет, все сразу встанет на свои места. Ведь армирование диктуют усилия в подошве и стенах, и эти усилия нам как раз и покажет расчет. Еще можно представить себе, как изогнется конструкция под действием нагрузок: в растянутой зоне точно нужно устанавливать рабочую арматуру – советую всегда пользоваться таким визуальным методом для самопроверки.

По материалам сайта: http://svoydom.net.ua