Армирование фундамента. Технология армирования ленточного, столбчатого, плитного, свайного фундамента

Подготовка основания и возведение фундамента – наиболее дорогой этап строительства дома. Он же и самый важный, так как именно этот элемент конструкции принимает на себя все нагрузки, а затем уже передает их грунту. От соблюдения основных правил и методических рекомендаций СНиП зависит качество, прочность и долговечность всей постройки.

В России принято фундамент делать из бетона, иногда с полимерными присадками, улучшающими его гидроизоляционные и морозостойкие свойства.

Этот стройматериал способен выдерживать разные виды нагрузок:

  • сверху: вес стен, перекрытий, кровли, мебели и т. п.;
  • снизу: влияние так называемых сил морозного пучения, то есть замерзающий грунт выталкивает фундамент вверх, сжимает по бокам.

Нагрузка неравномерная, а, так как бетон очень жесткий, компенсировать деформирующее действие изгиба не может. Появляются трещины, разрывы. Чтобы избежать повреждений применяют известный метод укрепления и придания пластичности фундаменту – армирование .

Виды материалов для армирования:

Фактически армирование фундамента – это создание единого стального каркаса внутри бетонной конструкции. «Скелет» располагается ближе к поверхности фундамента, т.е. в зонах наибольшего сжатия-растяжения. Сегодня промышленность предлагает два вида материалов:

1. Стальная арматура. Представляет собой стержни из стали следующих диаметров:

  • от 6 до 10 мм: применяются в качестве монтажных прутьев;
  • от 12 до 16 мм: для создания основного верхнего и нижнего продольного каркаса;
  • от 18 до 80 мм: используются в строительстве подземных сооружений. Дополняется стальной проволокой для соединения элементов каркаса (вязки).

Некоторые строители ошибочно считают, что для фундамента не имеет значения рельеф наружной части арматуры. Продольная часть каркаса подвергается большим нагрузкам, поэтому для лучшего контакта с бетоном нужно применять стальные стержни с ребристой поверхностью, а поперечные прутья (вертикальные и горизонтальные) – с гладкой.


Типы стальной арматуры:

  • Рабочая рифленая – противостоит нагрузкам на изгиб, не позволяя бетону достичь максимального напряжения и попросту треснуть. Обозначается символами: класс АIII, А400, А500. Если в конце стоит маркировка С (А500С), значит, для скрепления элементов можно применять сварку.
  • Монтажная гладкая — формирует пространственный каркас для фундамента выше 15 см, придает достаточную прочность скелету на этапе заливки. Маркируется как класс АI либо А240.

Согласно СНиП 52-01-2003 «Площадь сечения армирующих продольных элементов на срезе должна составлять не менее 0,1%». То есть, площадь арматуры по отношению к общей площади сечения фундамента должна соотноситься как 0,001 к 1.

Строители чаще исходят из следующего правила: под здание общим расчетным весом до 50 т используется рабочая арматура с периодической поверхностью диаметром 8-10 мм, монтажная — диаметром 6 мм. Для более тяжелых домов – с сечением от 12 до 14 мм.

*Это Интересно: 1 кв. мм прутка арматуры диаметром 12 мм способен выдержать нагрузку на растяжение без остаточной деформации до 300 кг.

Арматура 6-10 мм продается бухтами или прутками. Стержни большего диаметра поставляются только в виде прутков. Длина проката стандартная – 6, 9 и 11,7 метров. Цена чаще указывается в рублях за 1 тонну.

2. Арматура из композитного стеклопластика. Применяется для армирования фундаментов зданий, в проекте которых заявлены особые требования: повышенная электроизоляция, стойкость к коррозии, минимизация радиопомех, немагнитность, химическая стойкость.

Выпускается в диаметре от 4 до 14 мм, бухтами по 100 погонных метров. Для скрепления в единый каркас используются специальные хомуты-стяжки. В целях улучшения адгезии с бетоном выпускается стеклопластик с песчаным покрытием.

Этот вид арматуры имеет малый вес – в 4 раза легче стальной, повышенную прочность на разрыв (8-миллиметровый стеклопластик соответствует 12-миллиметровому металлопрокату), выдерживает сверхнизкие температуры.

Однако недостатки все же перевешивают:

  • растягивается при изгибе, не выполняет главную функцию армирования;
  • плохо гнется;
  • низкий уровень огнестойкости;
  • невозможно применять в качестве сжатой арматуры.

*Это Важно!: Нельзя применять для армирования фундамента пластиковые бутылки, уголки, трубы, спинки от металлических кроватей, крупноячеистую сетку для заборов, железные тросы и другие материалы, не предназначенные для этого. В противном случае бетонное основание не сможет выдержать расчетных нагрузок, неизбежны повреждения, порча фундамента и стен. перекос оконных и дверных проемов.

Преимущества стального металлопроката очевидны и проверены временем. В связи с чем ниже рассматриваются технологии армирования фундамента металлопрокатом.

Способы сцепления арматуры в единую конструкцию:

Монолитность арматурного скелета обеспечивает связка. Прутки соединяются в области их пересечения двумя способами:

Вязка специальной проволокой. Для упрощения процесса можно приобрести специальный крючок (простой, винтовой, электрический), используя вручную или при помощи шуруповерта (вставить вместо насадки-биты).

Отрезается кусок длиной 30-40 см, складывается пополам. Петлю надо подцепить крючком, свободные концы обернуть вокруг места пересечения прутков, соединить с петлей и вращая – скрутить проволоку в узел.То же самое можно сделать плоскогубцами, любым другим зажимным инструментом.

Некоторые продавцы металлопроката предлагают готовые скрепки для вязки арматуры. Они не нуждаются в дополнительных приспособлениях, процесс вязки осуществляется руками.

Сварка. Этот способ подходит только для стали с маркировкой «С». Остальные классы арматуры сварочных работ не терпят – шов получается довольно хрупкий, сам металл в месте обработки меняет свойства не в лучшую сторону, ухудшается качество каркаса.

Расчет количества материалов для стального каркаса фундамента:

В основе расчета нужного количества арматуры и проволоки для вязки лежит вид фундамента (ленточный, плитный, столбчатый и другие) и конфигурация, предусмотренная проектом.

Параметры основания дома намечаются исходя из двух главных факторов:

  • несущая способность грунта: чем плотнее и суше почва, тем меньше деформируется бетон. Значит, для армирования можно использовать стержни меньшего сечения, что существенно снизит затраты;
  • давление на фундамент сверху: от веса здания зависит уровень напряжения бетона, соответственно для «тяжелого» дома на влажном суглинке лучше использовать стержни диаметром 12-14 мм.

*Это Важно!: Заказчику нужно помнить – экономия на качестве арматуры, толщине или установка каркаса меньших размеров, чем требует СНиП, выльется в появление ранних трещин на фундаменте, его неравномерном проседании, а то и вовсе – проведение капитального ремонта.

Расчетный шаг сетки остова (промежуток между вертикальными прутками) согласно методическим рекомендациям должен быть от 20 до 80 см, интервал между горизонтальными уровнями – около 30 см. Для заглубленного фундамента количество продольных ярусов увеличивается до 3-4. Исключение: ленточный тип фундамента, для высоты которого до 60-90 см достаточно 2 продольных уровней.

При расчете следует помнить о правиле защитной подушки: металлопрокатная конструкция располагается таким образом, чтобы до поверхности бетонной заливки оставалось 3-5 см. Это позволит защитить металл от коррозии. Эти условия являются базовыми при расчетах.

Примеры расчетов для разных типов фундамента :

Имеется проект дома на фундаменте плитного типа с таким перечнем данных:

  • толщиной бетонной плиты 20 см;
  • длина и ширина стен 5?5 м;
  • расстояние между «ячейками» стальной сетки – 200 мм;
  • 2 уровня армирования.

Сумма уложенных прутков составит 104 шт. (по 26 продольных, поперечных и на оба яруса). Так как стандартная длина стержня 6 м, получается 624 пог. м. металлопроката.

Оба яруса также будут соединяться на стыках продольных и поперечных хлыстов: 26?26=676 шт. На каждую связку еще нужен отрезок стержня длиной 10 см (толщина плиты минус по 5 см сверху и снизу). То есть, на области перекрестий понадобится еще 67,6 пог. м. Таким образом, на армирование фундамента уйдет 743,6 пог. м.

Продавцы металлопроката обычно настаивают на запасе в 10-15%, поэтому примерно 817 пог. м. составит около 1 тонны.

Посчитать погонаж вязальной проволоки еще проще: общее количество перекрестий на двух ярусах 676?2=1352. Для связки 1 стыка нужно 30-40 см. вязальной проволоки, согнутой вдвое: 0,3х676?2=540,8. С учетом запаса потребность составит 595 м.

Для ленточного фундамента схема расчета немного отличается. Даны:

  • высота бетонного остова 60 см, ширина – 30 см;
  • длина и ширина стен 5?5 м;
  • расстояние между «ячейками»– 500 мм;
  • 2 уровня армирования.

На весь периметр расход рабочей арматуры в 4 хлыста равен 80 м (20?4). Потребность в монтажной стали для каждой связки — 1,4 м (учитывая отступ в 5 см). Общее количество пересечений – 51, требуемый метраж гладкой стали – 71,4 м. Итого расход 2 видов металлопроката с запасом 10% составит около 80 пог. м.

Расход вязальной проволоки: на каждый стык приходится 4 связки. Значит, понадобится около 68 пог. м. (0,3х4?51+10% запас)

Металлическому каркасу фундамента столбчатого типа требуются стальные стержни с сечением до 10 мм. Рабочая рифленая арматура применяется для создания вертикальных элементов каркаса, гладкая монтажная – для горизонтальных, связывает все части конструкции в единую основу для бетонного остова.

Типовой арматурный скелет для несущих столбиков состоит из 2, реже 4 стержней, длина которых обрезается по планируемой высоте фундамента.

Проектные данные о постройке:

  • фундамент из 40 столбиков;
  • размеры опор: высота – 2 м, сечение – 0,2 м;
  • вертикальных прутков в каждом столбе – 4 шт. расчетный шаг между вертикальными стержнями – 0,1 м.

Потребность в рифленых стержнях на 1 балку — 8 м (2мх4). Рабочие хлысты соединены монтажной сталью в 4 местах, значит, количество гладкого прута составит 0,4?4=1,2 м. С учетом того, что столбиков будет монтироваться 40 шт. общий метраж ребристого металлопроката – 350 м (с запасом не менее 10%), гладкого – 53 м.

Вязальной проволоки на 16 соединений каждого столба понадобится 6,4 м, на всю конструкцию – 192 м.

*Это Важно!: Если диаметр каждой опоры более 0,2 м и высота – более 2 м, для ее укрепления берут большее количество стальных рифленых стержней, с последующим равномерным распределением внутри несущего столбика.

Определившись с материалами для армирования, закупив нужное количество, можно приступать непосредственно к процессу создания металлического каркаса для бетонного основания дома.

Сегодня насчитывается более 30 типов фундаментов. Основных из них 4 — ленточный, столбчатый, плитный, свайный. Все остальные являются модификациями с некоторыми дополнениями, улучшениями с учетом внешних условий для строительства. Поэтому ниже будут рассматриваться этапы армирования для базовых типов бетонного основания.

Технология армирования ленточного фундамента:

Ленточный фундамент представляет собой замкнутый контур – ленту из железобетона под несущими стенами здания по всему периметру. Методика армирования несложная, но довольно трудоемкая:

  • В подошву фундамента заливается защитная «подушка» из бетона толщиной 3-5 см. Это нужно для того, чтобы исключить любую возможность коррозии металла. Некоторые строители в целях экономии используют куски кирпича, бетона, специальные пластиковые опоры.
  • Арматуру перед укладкой и вязкой нужно осмотреть, по возможности очистить от грязи, ржавчины.

Монтаж каркаса:

Для высоты ленточного фундамента более 70 см схема работы следующая:

  • Уложить рассчитанное количество поперечных гладких хлыстиков, обрезанных до известной длины с расчетным шагом до 0,5 м.
  • Сверху в продольном направлении накладываются 2 рифленых прутка – получится нижний уровень фундаментного каркаса. Закрепляются вязальной проволокой.
  • В областях стыков стержней вертикально смонтировать монтажную сталь выбранной длины.
  • Привязать к вертикальным прутам верхний ярус поперечных хлыстов.
  • Уложить верхний продольный пояс каркаса (как п. 3.2).

*Это Важно!: По требованиям СНиП 52-01-2003 перехлест концов рамок должен составлять длину, равную 20-30 диаметрам применяемого стержня. Правило относится и к прутам, укладываемым в продольных направлениях.

При высоте фундамента ленточного типа до 70 см оба продольных яруса можно скрепить рамками. Их несложно изготовить из арматуры с сечением 0,6 см. Интервал между такими «квадратами» — 0,3–0,5 м по всей длине ленты фундамента.

Чтобы сохранить правильную геометрию рамок (90 °), можно заранее изготовить шаблон, по которому будет проводиться сгибание прутков в готовые конструкции.

Далее, готовые элементы располагаются внутри опалубки на кондукторах или специальных промежуточных подставках. Опытные строители, как правило, уже «набили руку» и не нуждаются в дополнительных приспособлениях.

  • Провести связку всех мест соединений. Проволоку нужно затягивать тщательно.
  • Жестко зафиксировать арматурный каркас относительно опалубки дистанцерами или другими фиксаторами. Зазоры между арматурой и формой для заливки фундамента – 30-50 мм, чтобы бетон образовал защитный слой, изолирующий металл от внешних воздействий.
  • Проверить качество выполненной работы и удалить все лишнее (обрезки, мусор) со стройплощадки.

Особая сложность ленточного фундамента заключается в армировании углов. На них часто приходится наибольшая нагрузка, поэтому важно правильно сформировать сам каркас при помощи хомутов (П- или Г-образные усиления).

Поперечные и вертикальные хомуты специалисты рекомендуют устанавливать с шагом не реже 3/8 от высоты фундамента, но и не менее 25 см. В области угловой анкеровки хомуты ставятся вдвое чаще, чем в средней части фундаментной ленты.

Технология армирования столбчатого фундамента:

Столбчатый фундамент представляет собой систему из армированных столбиков (круглых или квадратных), расположенных в местах максимальной нагрузки.

Схема армирования довольно проста:

  • Для каждой скважины взять 4 ребристых рабочих прута, отрезать согласно проектной высоте столба с небольшим запасом 20-30 см. Отрезы для устойчивости вбить в землю.
  • Монтажную арматуру согнуть Г-образным профилем и привязать к вертикальному металлопрокату, чтобы получился квадрат со стыками посередине конструкции (внахлест). На каждый столб требуется 8-10 шт. Можно приобрести уже готовые уголки из арматурных стержней.
  • Если нужно придать фундаменту эластичность, вместо гладких прутков используется арматурная сетка.

Расчетный шаг между вертикальными и горизонтальными прутками в среднем должен составлять 10-20 см.

Технология армирования плитного фундамента:

Плитный фундамент представляет собой единое полотно из железобетона. Применяются только рабочие стальные стержни диаметром 12-14 мм. Арматурный каркас для этого типа фундамента представляет собой 2 сетки из рифленых прутков. Расстояние между ярусами определяется толщиной монолита за минусом защитного слоя от 25 до 50 мм. Вязальная проволока не применяется, только сварные работы.

Этапы монтажа:

  • Заливается «подушка» из бетона толщиной до 50 мм.
  • Формируется нижний ярус-сетка с шагом от 20 до 40 см. Стыки соединяются сваркой.
  • Крепятся вертикальные пластиковые опоры для второго яруса с шагом до 40 см. В качестве перемычек можно использовать также ребристые прутки с сечением 8 мм, обрезки полипропиленовых труб, металлических уголков и др.
  • Укладывается второй пояс, места соединения прутков свариваются.

Конструкция весьма неприхотлива, может устанавливаться на любом виде грунта.

Технология армирования свайного фундамента:

Один из самых простых и неприхотливых в изготовлении фундаментов – свайный буронабивной. Еще один плюс – после его возведения не нужно ждать 2 недели, пока бетон «настоится», достаточно нескольких дней.  Используются рифленые стержни диаметром от 12 мм. Высота каркаса, как правило, равна длине сваи с выпуском до 5 см.

Глубина установки сваи и ее металлического скелета рассчитывается так: к определенной опытным путем глубине промерзания почвы прибавляется 10-20 см прочного грунта (обеспечит устойчивость), плюс 30 см для заливки бетонной основы сваи и 0,2 м для песчанной «подушки».

Скрепление элементов в единую конструкцию осуществляется с помощью круглых или треугольных стальных хомутов с диаметром 6-8 мм. В продаже имеются рамки-заготовки для такого типа фундамента.

Этапы монтажа:

  • Очистить область строительства от растительного покрова. В идеале – снять срез почвы 10-20 см. Провести разметку.
  • На отмеченных участках вдоль периметра дома и под несущими стенами пробурить скважины. Расчетный шаг между ними – от 2 м и более.
  • В скважину подсыпать песок и залить подошву из бетона. Общая толщина заготовки должна быть около 0,5 м.
  • Формируется объемный каркас из вертикальных 2-8 рабочих арматур, перевязанных поперек монтажной сталью с расчетным шагом 25-35 см.
  • Опустить заготовку в пробуренное отверстие, при этом металлопрокат не должен касаться стенок скважины. Расстояние между ними – не менее 5 см.
  • Заливается бетон небольшими слоями по 30 см. Каждый слой нужно тщательно штыковать.

Такой тип фундамента замечательно сочетается с монолитной лентой-обвязкой, именуемой строителями ростверком. Получается намного дешевле плитного, а прочность достаточна для здания весом 20-40 тонн.

Ошибки армирования:

Армирование фундамента – важнейший этап строительных работ. Несоблюдение правил подбора материалов, нарушение технологий подготовки и монтажа арматурного каркаса негативно сказывается на качестве фундамента, его эксплуатационных свойствах.

Наиболее распространённые:

Итог таких ошибок – отсутствие жесткой связи между элементами конструкции, полностью утрачивается значение армирования для фундамента, что отрицательно сказывается на сроке беспроблемной службы сооружения.

По материалам сайта: http://usadkin.ru