Как работает арматура в ленточном фундаменте?

Как работает арматура в фундаменте и зачем нужно армирование?

Фундамент работает как несущее основание, на которое воздействуют все виды нагрузок от вышестоящих конструкций и которое равномерно распределяет их на почву.

Арматура из стали может абсолютно спокойно выдерживать нагрузки на растяжение в 10 раз больше, чем голый бетон.

В частном строительстве наиболее распространенным является фундамент ленточного типа. Он работает в виде замкнутой контур-ленты из сборного или монолитного железобетона, которая укладывается под несущими стенами постройки и по всему своему периметру распределяет вес строения. Большее распространение имеет ленточный фундамент из монолитного железобетона.

В процессе эксплуатации на фундамент воздействуют различные нагрузки, возникающие от веса самого здания, от морозного пучения и от движения грунтов. Нижняя часть при давлении дома имеет нагрузку на растяжения, а верхняя – на сжатие. Не стоит забывать и о силах морозного пучения, чья подъемная сила может значительно превышать вес здания и провоцировать растяжение в верхних частях ленточного фундамента.

В эпоху Петра І термин «арматура» обозначал армейское вооружение. Сегодня мы называем так «вооружение» стальными стержнями бетонного фундамента.

Смысл армирования

Ленточный малозаглубленный фундамент нужно армировать для того, чтобы компенсировать воздействующие на него нагрузки в процессе эксплуатации. Бетону свойственна большая прочность на сжатие, но вызывающие растяжение или срез бетона нагрузки могут с легкостью нарушить его структурную целостность. Устойчивость бетона к растяжению в 50 раз ниже, чем к сжатию. Трансформация при помощи стальной арматуры обычного бетона в совершенно новый материал, железобетон, дает возможность ленточному фундаменту получить улучшенную устойчивость к растягиванию.

Противостояние различным нагрузкам

Ленточный армированный фундамент является монолитной железобетонной рамой из надежно связанных балок, которая свободно лежит на упругом основании.

Почва под основой фундамента не является неподвижной монолитной платформой; чаще всего она представляет собой неоднородную структуру, на которую воздействуют, провоцируя движение, влага, грунтовые воды, влияние снежного и растительного покровов, температура воздуха и пр.

На конструкцию фундамента постоянно действуют различные нагрузки, возникающие от возможных движений почвы. Если представить, как работает нагрузка на ленточном фундаменте упрощенно, то можно говорить, что на нижнюю часть действует преимущественно растяжение, а верхняя часть испытывает сжатие.

Схема устройства ленточного фундамента.

Арматура из стали может спокойно, абсолютно без разрушений, выдерживать нагрузки на растяжение в 10 раз больше, чем голый бетон. Сталь имеет свойство удлиняться без разрывов при воздействии нагрузок на растяжение от 4 до 25 мм (тогда как бетон только на 0,2-0,4 мм). Бетон же лучше переносит нагрузку на сжатие.

В том случае если вы возводите заглубленный фундамент (подземную стену), то и армировать его необходимо как монолитную бетонную стену.

Арматурный каркас фундаментной плиты

Бывают такие случаи в самостоятельном дачном строительстве, когда строители работают так: они проводят армирование только нижней части фундамента. Аргументируется это тем, что нагрузка от здания не позволит балке выгнуться вверх, создавая этим самым растяжение в ее верхней части, в которой можно «сэкономить».

Но такие горе-строители не берут во внимание немалую подъемную силу намокающей расширяющейся почвы или же силу морозного пучения при замерзании воды в почве.

Нагрузка от этих сил может стать больше нагрузки от строения, и она вызовет растяжение в верхних частях фундамента, которое повлечет за собой разрушение его структурной целостности.

http://youtu.be/_xKAqYFUG-U

При неправильном армировании ленточного фундамента может произойти его разрушение, что повлечет за собой разрушение стен и всей постройки.

Виды материала

В России для армирования монолитного ленточного фундамента применяется арматура класса А-ІІІ (А400) периодического профиля. Эта арматура представлена в виде стальных круглых профилей с парой продольных ребер и поперечными выступами, которые идут по трехзаходной винтовой линии.

Периодические профили предназначены для более надежного сцепления бетона с арматурой, что отличается от материала с гладким профилем, которая больше подходит для использования в качестве обвязки (хомута) продольных элементов. Маркировка стальной арматуры А400 обозначает предел текучести этого класса (390 Н/мм2). Но такая арматура сегодня уже считается устаревшей.

В начале 90-х годов страны Европы перешли на один класс, которую можно варить, предел текучести которой равен 500 Н/мм2. Применяя класс А500С вместо устаревшего класса А400, вы экономите свыше 10% стали в строительстве.

Схема плитного фундамента под коттедж с использованием армирования.

Арматура периодического профиля класса А-ІІІ производится в отечественном экземпляре с выступами в форме колец и в экземпляре «европрофиль» с выступами в виде серпов. Кольцевой профиль отечественного производства работает на повышение прочности сцепления бетона с арматурой, а профили в форме серпа повышают стойкость к часто повторяющимся нагрузкам. Для армирования ленточного фундамента стоит выбирать кольцевой профиль отечественного производства. Порой можно встретить 4-сторонние серповидные профили, которые объединяют плюсы обоих типов.

Арматуру марки А400 (А-ІІІ) не рекомендуется варить для соединения стержней. Если варить сталь, то есть локально воздействовать высокой температурой, происходит значительное структурное ослабление стали. Эти изменения в стальных стержнях происходят на том участке, который варят, и в прилегающих участках на длину, которая равняется четырем диаметрам стержня в обе стороны.

Если вы хотите варить соединение между стержнями, то вам следует выбирать специальные, предназначенные для этого классы, которые можно узнать по букве «С» в названии: А400С, А500С. Именно их можно варить для соединения стержней в каркас. Если вы не знаете, арматурой какого именно класса вы располагаете, но вам необходимо варить место соединения продольных стержней, то арматуру предварительно необходимо нагреть до 200 градусов по Цельсию, чтобы свести к минимуму потери стальной прочности.

Расчет процента армирования плиты перекрытия

Сварка сетки

Варить отдельные стержни сетки железобетонного фундамента можно двумя видами контактной электрической сварки: стыковой и точечной.

Точечная контактная сварка основывается на использовании тепла, которое выделяется в местах контакта стержней во время пропускания электрического тока, чтобы разогреть металл на этих участках до температуры плавления. Осаживая разогретые стержни друг к другу, получается их надежное соединение. Контактной точечной сваркой можно варить узлы каркасов и сеток, которые представляют собой два или три пересекающихся стержня под углами 60 и 90 градусов.

Вязка прутьев

Схема конструкции фундамента.

Также требуется гнуть арматуру для изготовления соединительных элементов, которые работают на растяжение (лапка или стандартный крюк) и для армирования примыканий и углов. Некоторые строители производят армирование примыканий лент и углов ленточного фундамента, используя перекрестия стержневой арматуры. Этот метод является очень грубым нарушением типовых схем армирования примыканий и углов, которые ослабляют конструкцию. Такой способ может повлечь за собой расслоение бетона.

Класс А-ІІІ гнется в холодном состоянии на прямой угол по диаметру изгиба без потерей прочности. Если гнуть арматуру на 180 градусов, то прочность снизится на 10%. Сегодня работает минимум два очень распространенных и недопустимых способа гибки стержней.

Недобросовестные рабочие, не желающие выполнять лишнюю работу, или надпиливают точку, где будет производиться гибка стержня, с помощью угловой отрезной машинки, или греют место сгиба паяльной лампой (автогеном или же на костре). Ясно, что оба приема в разы ослабляют стержни, что может повлечь разрушение их целостности под влиянием нагрузок.

Схема расчета арматуры для фундамента.

Арматура А-ІІІ (А400) применяется для поперечного и продольного армирования фундамента. Для дополнительного (вспомогательного) поперечного армирования (хомуты) можно также использовать стержневую гладкую горячекатаную арматуру класса А-І (А240) или А-ІІ.

Еще для армирования фундамента можно применять конструктивную арматуру, которая монтируется для восприятия непредвиденных усилий (к примеру, усилия от температурных деформаций или усадки бетона). Следует по возможности устанавливать арматуру пространственными или укрупненными заранее подготовленными элементами, сокращая при этом объем использования отдельных стержней. С бетонной подушки (подготовки) на месте монтажа стержней должны удаляться грязь, пыль, мусор, лед и снег.

Поверхность

Стержни необходимо обезжиривать, очищать от всех неметаллических покрытий посредством металлической щетки. Допускается наличие на арматуре эпоксидного покрытия. Оно в разы снижает сцепление с поверхностью бетона, но также повышает стойкость к коррозионному процессу.

Разрешается наличие на стержнях арматуры неотслаивающейся ржавчины. Кстати, обыкновенная неотслаивающаяся ржавчина даже усиливает прочность сцепления бетонной поверхности с арматурой.

Источник: https://ngspl.ucoz.net/news/kak_rabotaet_armatura_v_fundamente_i_zachem_nuzhno_armirovanie/2017-01-23-470

Как работает арматура в ленточном фундаменте

Давайте начнем разговор с того, нужно ли армировать фундамент вообще, и можно ли полностью обойтись без этого, пресловутого армирования.

Безусловно можно, ведь, производство металлопроката стало усиленно развиваться лишь с середины 19 столетия.

Строительство же домов, крепостей, церквей и прочих объектов городской инфраструктуры велось и в более ранние периоды, и как то же архитекторы тех лет обходились без арматуры.

К примеру, Колизей сумел простоять несколько веков, причем в сейсмоопасной зоне, пока не был разрушен, благодаря ряду землетрясений и человеческому фактору.

А какая в то время была арматура? Ответ очевиден — да, ни какой арматуры тогда не было вообще.

При его строительстве, применяли лишь специальные бронзовые связи для крепления блоков.

И ведь строили, и строили довольно надежно. Как говорят в народе, раньше хоть и строили годами, так и стояло веками.

Правда стоит заметить, что в том же Колизее, если верить исследователям, фундамент был глубиной 9 метров и толщиной 13 метров.

В дальнейшем, использование арматурных каркасов в железобетоне, позволило строителям применять более простые инженерные решения по возведению зданий.

Особенно это характерно для массового строительства, так как эти решения помогают им экономить достаточно серьезные финансовые средства.

В случае частного малоэтажного строительства, вопрос заключается лишь в том, что отказ от использования арматуры должен быть чем — то обоснован, лучше всего, если в качестве обоснования будут служить конструкторские расчеты, а не просто Ваше желание сэкономить.

Многое в этом случае будет зависеть от типа грунта, уровня залегания грунтовых вод и других рабочих моментов.

Например, если Вы заказали проект, то должно быть технико — экономическое сравнение (ТЭС), в котором будет обосновано принятие такого технического решения.

Если рассматривать частные случаи, то обычно, под жилые дома и прочие надворные постройки (гаражи, сараи) не армируют фундаменты на скалистых и крупнообломочных типах грунта, а также на непучинистых песчаных грунтах, имеющих хорошую несущую способность.

Так же, следует заметить,что на пучинистых грунтах (глинах, суглинках, супесях, местах с высоким уровнем залегания грунтовых вод) армирование фундамента лучше проводить в обязательном порядке.

Зачем нужно армировать фундамент

Как известно, бетон относится к категории непластичных материалов, а следовательно в момент растяжения может легко треснуть.

В процессе воздействия на него неравномерной нагрузки происходящей от стен здания и сил морозного пучения, вызванных пучением грунта, фундамент дома может легко деформироваться.

При деформации, в бетоне, с одной стороны возникает зона сжатия, а с другой, соответственно — зона растяжения.

Суть армирования фундамента заключается в том, что в нутрии конструкции на основе бетона располагают стальной арматурный каркас. Металл, в отличие от бетона, более устойчив к процессу растяжения и воспринимает всю растягивающею нагрузку на себя.

Как армировать фундамент для дома

По большому счету, как правильно армировать фундамент для дома именно в Вашем случае, сможет сказать только специалист, который сделает необходимые расчеты на основании известных параметров и значений (вид грунта, тип фундамента, глубина заложения, величина нагрузок и т.д.).

Если закладывать арматуру в слепую, то можно ошибиться и сделать, малый запас прочности фундамента, или заложить лишнею арматуру, что, автоматически приведет к удорожанию фундамента из — за перерасхода материалов и увеличения затрат на стоимость работ по сборке каркаса.

Если же касаться основных принципов армирования, то можно сказать следующее:

1) Оптимальное расстояние между прутьями арматуры (ячейка арматурного каркаса) лежит в пределах от 150 до 250 мм, приблизительно 2 — 3 диаметра фракции щебня.

Но, не вся строительная арматура годится для сварки, поэтому надо использовать арматуру, на конце маркировки которой стоит буква «С», что как раз и обозначает, что она годится для сварочных работ.

Вязать лучше по той причине, что в момент сварки, арматура перегревается и теряет прочность на разрыв. Так же сварочные швы больше подвержены коррозии.

Это можно наблюдать на сварных металлоконструкциях стоящих на открытой местности.

Ржавчина на них появляется в первую очередь в местах сварки.

Поэтому, в данном случае лучше принять меры по дополнительной защите от коррозии.

3) Желательно не использовать обрезки арматуры. Арматура вяжется и сваривается всегда внахлест. Его величина зависит от того, какая это арматура рабочая или конструктивная.

При сварке, величина этого нахлеста может быть немного меньше.

Но, все равно, чем короче куски, тем больше будет таких стыков, что приведет только к перерасходу материала и увеличению трудоемкости, а как следствие, и стоимости работ.

5) При жесткой схеме фундамента, когда его подушка узкая, то в этом месте рабочая арматура не закладывается, а используется конструкционная арматура, которая служит для закрепления продольной арматуры в ее рабочем положении, чтобы она не подвинулась в момент заливки бетона. Параметры такой арматуры можно не рассчитывать.

6) По диаметру арматуры не стоит определять ее назначение, то есть конструктивная она или рабочая. Это ошибка. В разных случаях и в разных местах, конструкционная арматура может выполнять функцию рабочей.

7) Если вы решили сэкономить и заложить арматуру меньшего класса прочности, например, вместо арматура класса АII применить класс АI, то следует использовать прутки большего диаметра или закладывать ее более часто. Поэтому, такой вариант может и не дать серьезной экономии, опять же по причине увеличения трудозатрат на монтаж каркаса.

Посмотрите интересное видео на тему армирование фундамента дома, от человека с практическим опытом строительства.

Армирование фундамента дома — зачем это нужно и как это правильно делать! с фото и видео. Как сделать своими руками

Ниже вы встретите полезное видео о строительстве.

А теперь давайте посмотрим, что думают наши читатели про этот вид строительства.

Если у вас есть вопрос или вы хотите поделиться опытом, пишите свои комментарии используя форму ниже.

Также не забывайте поделиться этой статьей с другими.

Источник: http://xn--80aaaad7aiadpf8at3a1id.xn--p1ai/2014/11/blog-post_19.html

Как работает арматура в ленточном фундаменте — Фундамент своими руками

При выполнении строительных мероприятий по возведению жилых зданий и объектов производственного назначения используются различные типы оснований, обеспечивающих устойчивость возводимого сооружения. Широко применяются основы, выполненные по периметру строения. Для укрепления такой конструкции выполняется армирование ленты.

Источник: https://stroypodskazka.com/kak-rabotaet-armatura-v-lentochnom-fundamente/

Как правильно армировать ленточный фундамент: схемы, расчет материалов, способы укладки

Специфика индивидуального строительства определяется воздействием огромного количества факторов, от наличия дорог и электричества, до пруда или холма по соседству. Все эти факторы влияют на выбор фундамента и способ его монтажа. Какой должна быть опалубка, какие применить бетонные смеси, как армировать фундамент – это первые вопросы на старте строительства надёжного и прочного дома.

Армирование это обязательный элемент надежного фундамента Источник newspasky.ru

Чтобы избежать проблем

При устройстве фундамента частного дома трудно предвидеть, каким нагрузкам он подвергнется в будущем. Возможно, хозяину понадобится установить массивный токарный станок или устроить танцзал в доме, произойдёт прорыв водопровода, по соседству будет воздвигнуто мощное строение, вызвавшее подъём грунтовых вод или новое подземное течение. Нагрузки изменятся, фундамент, не рассчитанный на кардинальные изменения нагрузок, лопнет и просядет, следом разрушится здание.

Если наиболее целесообразным вариантом застройщик посчитал устройство ленточного фундамента, то для его гарантированной надёжности армирование необходимо. И как должно проходить армирование фундамента, расчет арматуры, укладка и вязка следует знать хотя бы примерно, даже если строить ваш дом будут другие люди.

Ленточный фундамент в разрезе Источник ar.aviarydecor.com

Расчёт с запасом

Армирование фундамента – это устройство в его массиве каркаса из металла, призванного создать из бетона единую трудноразрушимую конструкцию.

Произвести точный инженерный расчёт фундамента небольшого индивидуального здания сложно и дорого, требует геологических изысканий, сопоставлений с перспективными проектами застройки местности в целом, характеристик грунта и подземных вод и решения ещё длинного списка вопросов.

Исходя из этого, частные застройщики руководствуются двумя основными правилами возведения фундаментов:

1. Основание фундамента должно залегать ниже глубины промерзания почвы по максимальным показателям региона застройки.
2. Армирование ленточного фундамента обязательно и выполняется в соответствии с общими рекомендациями стандартов с запасом прочности.

Основные правила выполнения армирования Источник sevparitet.ru

Обустройство каркаса фундамента

Монолитный фундамент армируется в виде цельного единого каркаса на всю высоту. Расстояние между отдельными арматурными прутьями должно обеспечивать свободное прохождение бетонной смеси между ними. Иначе говоря, если в бетоне используется щебень фракции 20-40, то промежуток между прутьями каркаса должен быть не менее 4 см.

Применение бутового камня намного дешевле обычной бетонной смеси, но для создания единой конструкции необходима перевязка фундамента по всему периметру. Арматурный каркас несовместим с камнем больших размеров, в таких случаях технологическим решением становится устройство армопояса снизу и сверху фундамента.

Через каркас должны свободно проходить даже самые крупные фракции бетона Источник earny.ru

Этапы работ по обустройству арматурного каркаса

Основание под фундамент выполняется из слоя песка не менее 10 см, песок накрывается слоем щебня фракции 2-5, затем песчано-щебёночное основание трамбуется, и только потом следует приступать к укладке и вязке арматурного каркаса.

1. Арматурные пруты, обрезанные по длине фундаментной ленты одной стороны, раскладываются на расстоянии 20-30 см между собой по дну фундамента. По углам они прикручиваются мягкой вязальной проволокой к вертикальным стержням, а также между собой при образовании нахлёста.
2. Для создания вертикальных угловых опор каркаса горизонтальные нижние пруты каркаса изгибаются под углом 90 градусов. Удлиняются соединением внахлёст и креплением проволокой.
3. Для облегчения производства работ по армированию углов фундамента допускается устройство анкеров, работы аналогичны устройству ростверков или армопоясов. По всем углам фундамента в грунт вбиваются по 4 металлических прута, снизу покрытые битумной смолой для гидроизоляции. Они выполняют роль анкеров для крепления каркаса. В сечении вбитые штыри-анкера должны образовать квадрат со сторонами, параллельными фундаментной ленте.

Вбитые в землю анкера, на которые крепится каркас Источник sjthemes.com

1. К анкерам прикручиваются или прихватываются для фиксации вертикальные арматурные прутья , равные высоте фундамента.Все вертикальные пруты связываются или привариваются между собой по периметру, образуя конструкцию столба.
2. Для того, чтобы избежать соприкосновения металла и песчано-щебёночного основания, по всей длине прута под него с интервалом в 1 м подкладывают половинки кирпича.
3. Нарезаются пруты для поперечной укладки арматуры. Их длина должна быть меньше ширины монолитной ленты на 10 см, то есть поперечины должны быть полностью укрыты заливаемым бетоном с расстоянием от наружной стенки фундамента 5 см.
4. Шаг армирования фундамента поперечными стержнями 50 см по всей длине продольной арматуры.
5. Все соединения арматуры скручиваются вязальной проволокой.
6. В зависимости от длины стороны фундамента расстояние между вертикальными стержнями колеблется от 30 до 80 см.
7. Продольных рядов может быть достаточно лишь двух:верхнего и нижнего.
8. Каждый горизонтальный ряд параллелен нижнему и аналогичен ему.

Каркас вполне допустимо собрать вблизи от фундамента, а затем просто опустить его в траншею или опалубки.

Каркас не обязательно собирать внутри подготовленной для фундамента ямы – монтаж можно сделать и снаружи, а потом опустить всю конструкцию вниз Источник newspasky.ru

Конечно, такой способ возможен только при наличии ровного участка для сборки, иначе трудно добиться точного выполнения работы.

Крепление вязальной проволокой

Распространены два способа соединения арматуры в конструкции каркаса, сварка и вязание, причём вязание считается более надёжным. При заполнении фундамента бетонной смесью сварные соединения часто не выдерживают веса бетона.

Нарезанная по 40-50 см вязальная проволока слаживается вдвое , заводится снизу на пересечение стержней, скручивается плоскогубцами.

Вариант с закручиванием с помощью крючка проще и быстрее: проволока свободно с зазором наматывается вокруг места соединения арматуры, её концы скручиваются вручную на один-два оборота, в зазор между арматурой и проволокой вставляется крючок, поворотом которого производится стягивание проволоки.

Крючки продаются в строительных магазинах, но вполне достаточно для этой цели изогнуть очищенный сварочный электрод.

Для больших объёмов крепления арматуры проволокой существует специальный вязальный пистолет. Очень эффективен в местах легкодоступных, но где доступ затруднён, а это обычно угловые соединения, там опять полезнее простой крючок.

Использование вязального пистолета значительно ускоряет процесс связывания арматуры для фундамента Источник dvamolotka.ru

Часто вместо проволоки используются пластиковые хомуты. Это значительно убыстряет и облегчает рабочий процесс, но при отрицательных температурах такие крепления теряют эластичность и прочность.

Как работает арматура

Арматурой в строительстве принято называть стержни различных диаметров и форм для противодействия сжимающим и растягивающим нагрузкам, внутренним и наружным. Деление на виды, классы и группы зависит от заданных арматуре свойств и характеристик.

Разделение на группы арматуры зависит от характеристик:

• материал изготовления;
• форма профиля;
• способ использования;
• техника монтажа;
• назначение.

В устройстве фундаментов важно пространственное расположение арматуры. Продольно ориентированные арматурные элементы работают на минимизацию образования трещин, перераспределяя на себя нагрузку на поверхность продольно направленных конструкций.

Поперечная арматура связывает бетон в зоне сжатия с арматурой продольной, перераспределяя и снижая нагрузки.

Зачем нужна арматура: сверху просто бетонная балка, а снизу – армированная Источник rmnt.mirtesen.ru

Индекс С говорит о возможности сварки арматуры, отсутствие этого индекса означает нежелательность сварки из-за хрупкости соединения. Обозначение К указывает на повышенную стойкость арматуры к коррозии.

Схема и подсчёт металла

Потребность в металле и предположительные затраты легко подсчитать, если нарисовать схему армирования ленточного фундамента со всеми продольными, поперечными и вертикальными прутьями. Арматура продаётся на вес, поэтому при подсчёте следует учитывать диаметр арматуры, возможно комплектование каркаса металлом разных диаметров и видов рифления.

Для армирования фундаментов применяется арматура различных марок и диаметров, в основном распространены арматурные стержни диаметром 10 -14 мм, гладкие и ребристые. Для укладки поперечных соединений допустимо использовать круглую гладкую арматуру меньшего диаметра.

Самый распространённые виды арматуры для фундаментов изготовлены из стали марок М35ГС и М25ГС, длина стержней до 12 м, диаметр от 10 до 40 мм.

Правильный подбор сечения арматуры – залог прочности фундамента Источник armsetka16.ru

Альтернативная арматура

Сложность транспортировки стальной арматуры из-за её длины, многие проблемы в работе с металлом заставили застройщиков обратить внимание на альтернативные решения.

Одним из них вполне могла бы стать арматура из стекловолокна.

У неё много достоинств, но чтобы их оценить, стоит вспомнить о изначальном назначении армирования фундаментов. По сути, арматурный каркас должен предохранить бетонный фундамент от растяжений. Модуль упругости металлических стержней значительно ниже аналогичных пластиковых. Это значит, что низкий порог упругости пластиковых стержней гораздо быстрее приведёт к деформации, а значит и разрушению фундамента, нежели металлический. И смысл замены металла пластиковым композитом исчезает.

Второй очень неприятный недостаток касается именно индивидуальных застройщиков, не имеющих специальных условий для выравнивания свёрнутой в бухты пластиковой арматуры.

Недостатки современной пластиковой арматуры касаются только нежелательности использования её в монолитных ленточных фундаментах. Сфер применения, где эта разновидность арматуры покажет себя лучше стальной, много, – но не в фундаментах.

Заключение

Арматура не дает бетону разрушаться при возникновении в нем напряжений сдвига или кручения, поэтому армирование это обязательный этап возведения бетонного фундамента. Правила армирования достаточно просты, но требуют неукоснительного соблюдения – в этом случае ваш дом получит надежную основу.

Прочитать позже

Отправим материал на почту

Автор статьи

Инженер-строитель, бетонщик, опыт в строительстве 12 лет

Юрий Шестаков

Источник: https://m-strana.ru/articles/kak-pravilno-armirovat-lentochnyy-fundament/

Арматура для ленточного фундамента: расчёт, как вязать и укладывать каркас

От начала проектирования до завершения монтажа арматуре уделяется особое внимание, ведь именно она придаёт ленте требуемые конструкционные качества. Предлагаем рассмотреть физику работы модели железобетонной балки, чтобы понять основные правила расчёта и монтажа арматурного каркаса.

Виды арматуры и их назначение в фундаменте

Ленточный фундамент может быть представлен в виде балки, к которой приложена серия распределённых нагрузок. Помимо увеличения опорного сечения постройки фундамент обеспечивает необходимую жёсткость основания для стен, поэтому должен обладать определёнными параметрами прочности в разных линейных направлениях. Такая необходимость возникает из-за неоднородности почвы: там, где она плотнее, нагрузка становится сосредоточенной, возникает многократное перенапряжение конструкции.

Этот принцип знают многие, но не всем известно, что один тип арматуры не может выполнять так много задач. Арматура классифицируется по функции участия в работе всей конструкции на три разновидности, но далеко не факт, что все из них будут присутствовать в отдельно взятом фундаменте.

Основную работу выполняют самые крупные арматурные стержни, которые предсказуемо классифицируются как арматура рабочая. Основная её задача — противостоять растягивающим деформациям, чтобы противоположная грань ленты испытывала внутреннюю нагрузку на сжатие.

За счёт высокой прочности бетона на сжатие компенсируется растягивающая нагрузка, которая всегда остаётся в допустимых пределах. Сжимаемый слой всегда располагается со стороны приложения действующей силы.

 Линейной арматуры недостаточно там, где длина балки слишком большая или действуют нагрузки на осевое сжатие. Арматура хорошо работает, когда она вытянута в ровную линию, но при изгибе осевая жёсткость теряется. Чтобы каркас оставался монолитным, а его элементы правильно располагались в сечении изделия, ряды рабочей арматуры связывают арматурой конструктивной. Она обычно более тонкого сечения и почти всегда расположена поперёк основной.

1 — рабочая арматура; 2 — конструкционная арматура; 3 — закладные элементы; 4 — бетонная подготовка

Ленточный фундамент редко бывает линейным, за исключением оснований для строительства заборов. Обычно это замкнутая пространственная фигура, иногда с лучевидными выступами. Также фундамент может не отливаться сразу, тогда как при соединении отдельных частей требуется соблюсти номинальную прочность. Скрепление разных балок на примыканиях и сочленениях обеспечивается закладными элементами, анкеровочной арматурой, которая представляет собой гнутые и сварные элементы такого же диаметра, что и у рабочих стержней.

Нормы содержания арматуры

Зная, что арматура препятствует линейным деформациям, можно разумно предположить, что для качественного выполнения задачи её количество должно быть пропорционально количеству используемого бетона. Для ленточных фундаментов нормируется минимальное содержание арматуры в 0,1% от общего сечения балки.

 Однако минимальное сечение — это, скорее, проверочная карточка, на практике же арматуры в фундаменте содержится всегда больше чем 0,1%. Так обеспечивается запас прочности и противодействие вторичным, сосредоточенным и косвенным нагрузкам. К примеру, лента 300х1000 мм тонкая и высокая, содержание арматуры в ней должно составлять не менее 300 мм2, что эквивалентно четырём прутьям по 10 мм или шести по 8 мм. Но даже визуально каркас с таким количеством арматуры будет слишком слабым.

Но если добавить 2–4 прутка, то появляется возможность полноценного армирования верхней и нижней граней или устройства нормального распределённого армирования. Дополнительной пользой распределённого армирования служит увеличенная площадь сцепления стержней с бетоном, но сами элементы не должны быть слишком тонкими, чтобы соответствовать существующему классу нагрузок.

Виды нагрузок

Основная нагрузка на фундамент оказывается в вертикальном направлении, как со стороны плотной почвы, так и со стороны строительной конструкции. Рабочая арматура располагается перпендикулярно вектору нагрузки. Последний может иметь направление, отличное от строго вертикального, что определяется особенностями геологии строительной площадки.

Из дополнительных нагрузок наиболее выражена боковая, возникающая от пучения почвы и натиска грунтовых вод в паводок. Для балок с соотношением ширины к высоте более чем 1:3 требуется дополнительное армирование боковых стенок, как правило, внутренних. На деле достаточно одной центральной линии армирования или пространственной сетки с ячейкой 0,5–0,7 м. Толщина стержней может быть меньше номинальной.

Помните, что правильно распределённый в пространстве каркас гораздо полезнее и выгоднее, чем бессмысленная и никак не упорядоченная закладка увеличенных порций арматуры. Благо, формировать каркасы бетонных лент очень просто, ведь обычно это простейшие пространственные фигуры с вполне очевидной механикой работы.

Сборка арматурных каркасов, виды материалов

На сегодняшний день арматурные каркасы практически не собирают по месту. Всё вяжется на поверхности в удобных условиях, затем отдельные модули устанавливаются в опалубку и скрепляются между собой. Скрепление выполняют вязкой отожженной проволокой 1–1,5 мм толщиной. Сварка используется редко и не со всеми типами арматуры, зачастую такое решение должно быть обосновано особыми причинами. Вязка гораздо выгоднее и в плане скорости: при наличии подходящего инструмента и знаний техники одно соединение занимает 5–7 секунд против 30–40 секунд в случае сваривания.

Арматура бывает шести классов, обозначаемых литерой «А» и римской цифрой. Чем выше класс, тем выше прочность и меньше предел текучести стали (удлинения перед разрывом), также есть отличия в сечении. Первый класс — абсолютно гладкая арматура круглого профиля, второй класс имеет выступающие ребра, расположенные навивкой, а все старшие — ёлочкой. Индексом «Т» в маркировке обозначают термически упрочнённую арматуру, индексом «С» — пригодную к свариванию.

При необходимости компенсировать нагрузки на скручивание и изгиб поперёк оси к продольной рабочей арматуре привязывают поперечную, образуя пространственную сетку. Между собой разные линии рабочей арматуры скрепляются привязкой к хомутам, обычно опоясывающих рабочее армирование по наружной стороне. Для конструктивного распределительного армирования принято использовать арматуру классов А I и А II.

Как вязать основные пространственные конструкции

Принцип распределения арматуры проще всего понять на конкретных примерах. Рассмотрим прямоугольную балку с шириной и высотой по 40 и 110 см. Согласно таблице соответствия для армирования нужно использовать либо четыре стержня по 12 мм, либо шесть по 10 мм, либо девять по 8 мм. При таких габаритах фундамента разумнее всего использовать арматуру на 10 мм, толщина которой должна быть пропорциональной размерам изделия.

Соотношение сторон меньше чем 1:3, то есть дополнительное армирование вертикальных граней выполняется на усмотрение застройщика. Армируют две плоскости — верхнюю и нижнюю, прутья должны отстоять от поверхности изделия на значение защитного слоя бетона, но не слишком близко к центру, чтобы не выйти за предел восприятия, и не слишком близко друг к другу, чтобы не создавать препятствий затеканию бетона.

При защитном слое по 60 мм мы можем разместить четыре прутка по 10 мм, сохранив между ними расстояние порядка 90 см. Соответственно щебень должен иметь фракцию не более 35–40 мм. Каждую линию армирования можно сделать и пространственной, например, сдвинув вертикально прутья, расположенные по центру, либо же в шахматном порядке. Но в таком случае потребуется два типоразмера конструктивной арматуры. Один для связки отдельных линий и один для соединения каркаса воедино.

Подобным образом обстоит дело с фундаментами сложной формы. Их сечение делят на ряд прямоугольников или трапеций, которые соединяют между собой с помощью хомутов. К примеру, для таврового фундамента с размерами нижней горизонтальной пяты 30х100 см можно выполнить армирование сеткой из четырех продольных прутьев по 10 мм и поперечных вставок через каждые 40–50 см такого же сечения. Вертикальная балка армируется, как и обычная лента, но при этом армирование нижней грани не выполняется, вместо этого продольные прутья равномерно распределяются по вертикали сечения.

Укладка арматуры, фиксация и защита

Сегменты линейных участков армирования с одинаковым расположением рабочей арматуры соединяют с перехлестом от 30 до 50 номинальных диаметров в зависимости от адгезии бетона. Перевязку сложенных параллельно прутьев выполняют через 25–30 см проволочными хомутами.

Сегменты каркаса с пересекающимися рабочими стержнями соединяют гнутыми анкеровками. Их сечение должно быть таким же, как и у рабочих стержней, при разной толщине прутьев предпочтение отдаётся большему из диаметров. Перехлёст в перевязке составляет от 50 до 80 диаметров, в зависимости от пространственного расположения и воздействия рычага действующих нагрузок.

Каркас необходимо дистанцировать от дна опалубки. Применяют для этого полые пробки или гильзы из полиэтиленовых труб. Иногда имеет смысл устраивать подготовку бетоном с маркой по прочности М100 или М150, на него укладывать армирование и затем, после застывания, монтировать каркас и проводить остальную заливку. Такая технология должна быть согласована с расположением «холодного» шва, который является слабым местом в гидроизоляции.

Источник

Источник: https://sevtrol.ru/2017/8449/

Расчетный этап

На проектной стадии важно квалифицированно рассчитать, какая нужна арматура для ленточного фундамента. Это позволит сформировать надежную основу, обеспечивающую прочностные характеристики возводимого здания при длительном ресурсе эксплуатации. Выполняя расчет на подготовительном этапе работ, следует проанализировать множество факторов:

• особенности почвы в условиях конкретной строительной площадки;
• действующие нагрузки, который воспринимает арматурный каркас;
• масса здания, обусловленная особенностями конструкции и используемыми материалами;
• климатические условия в районе строительства;
• реакцию почвы, связанную с близким расположением грунтовых вод и промерзанием грунта при отрицательной температуре.

Правила армирования ленточного фундамента предусматривают особый подход к выбору материала в основе

По результатам проектных работ определяется диаметр арматуры для ленточного фундамента и принимается решение о степени заглубления основания в грунт:

1. На ограниченную до 0,5 м глубину для твердых почв, не склонных к пучению.
2. На увеличенную ниже уровня промерзания грунта глубину погружения для проблемных почв.

На этом варианты не исчерпываются. Ведь строительная наука не стоит на месте, разрабатываются новые опорные конструкции, обладающие повышенной прочностью. Внедрен и проверен в эксплуатации новый вариант основания, когда монолитная усиленная плита заливается на предварительно выполненный ленточный армированный каркас.

Какая лучше конструкция основы, определяют на проектной стадии с учетом конкретных условий реальной местности.

В зависимости от особенностей выбранной согласно проекту основы, проектировщиками принимается решение, выполнять ли армирование ленты или производить армирование фундаментной плиты, а также какую арматуру лучше использовать для фундамента.

Критерии выбора арматуры

Правильное армирование ленточного фундамента определяет прочностные характеристики опорной конструкции. Принимая решение, выполнить армирование плиты, расположенной на ленточной базе, или произвести усиление стандартного основания, ориентируйтесь на особенности маркировки арматурных прутьев.

Армирование монолитного ленточного фундамента предусматривает необходимость соблюдения определенных правил

Выполняйте армирование основания стальными прутками, имеющими следующие характерные особенности:

• наличие индекса «С» в обозначении стальных стержней свидетельствует о возможности использования электросварочного оборудования для объединения элементов с общим каркасом;
• присутствие заглавной буквы «К» в аббревиатуре подтверждает стойкость прутков к коррозии, возникающей при насыщении бетона влагой;
• обозначение класса изделия А2 и А3, что позволяет применять стальные прутки, зафиксированные в общем каркасе проволокой, с сохранением прочности каждого из соединяемых элементов. Использование электрической сварки для фиксации таких прутков не допускается.

Необходимой эксплуатационной прочностью обладает арматура для фундамента, изготовленная из стальных стержней сечением 10–12 мм. Оптимальный диаметр арматуры для ленточного фундамента определяется согласно расчётам, учитывающим конкретные условия эксплуатации, особенности грунта и значения действующих нагрузок.

О необходимости усиления

Насколько необходимо укреплять бетонный массив стальной проволокой? Ведь бетон обладает достаточно высокими прочностными характеристиками. Действительно, бетон имеет повышенную устойчивость к сжимающим нагрузкам, но требует усиления от губительного воздействия разрывных усилий.

Наибольшая вероятность растяжения – на поверхности основания, именно там следует расположить арматуру

Компенсировать эту особенность бетона позволяет укладка стальных стержней на двух уровнях основы. Такое решение повышает прочностные характеристики массива, позволяя сохранять целостность под воздействием изгибающих нагрузок, крутящих моментов и разрывных усилий.

Бетонная основа дополнительно укреплена вспомогательными прутками, расположенными в вертикальной плоскости. Вертикальные элементы обеспечивают фиксацию прутков верхнего и нижнего уровня силового каркаса.

Процесс усиления основания

В процессе усиления основания ленточного типа укладывайте все стержни арматуры в опалубку, которую следует предварительно смонтировать. Укладка арматуры в ленточный фундамент осуществляется по довольно простому алгоритму:

1. Установите вертикальные стальные прутья диаметром 1–2 см по контуру размеченного основания.
2. Обеспечьте интервал между стержнями, который должен составлять 50–80 см.
3. Привяжите к вертикально расположенным пруткам, используя проволоку, горизонтально расположенные прутья нижнего и верхнего уровня.
4. Применяйте подкладки, обеспечивающие гарантированный зазор от нижнего пояса усиления до основания.
5. Укрепите дополнительными стальными прутьями участки, находящиеся посередине основания.

Таким способом производится армирование фундаментной плиты ленточного типа, обеспечивающее целостность бетонного массива, воспринимающего значительные нагрузки.

при составлении схемы армирования следует учитывать необходимость расположения прутьев сверху и снизу, диаметр элементов при этом должен составить предел от 10 до 12 мм

Застройщики интересуются, сколько использовать горизонтально расположенных стержней для каждого пояса, как лучше для обеспечения эксплуатационной прочности? Количество уровней усиления остается неизменным.

Горизонтально расположенная арматура укладывается всегда на верхнем и нижнем ярусах каркаса, образуя надежную пространственную конструкцию. Выполняя армирование плиты ленточного типа, обращайте внимание на ширину будущей бетонной основы.

От этого зависит, в каком количестве уложить арматуру в каркас усиления:

• при ширине основы 40 см и меньше используют два арматурных стержня для каждого из поясов пространственного каркаса;
• делать армирование основы увеличенной ширины следует, применяя по три стержня на каждом ярусе арматурного усиления;
• в нагруженных конструкциях увеличенной ширины используется для укрепления по 4 горизонтальных стержня арматуры для каждого пояса.

Размеры стержней, вбитых по контуру, должны равняться толщине основы. При соединении с помощью вязальной проволоки перпендикулярно расположенных стержней, проверьте длину выступающей части вертикального прутка, которая должна составлять до 10 см.

Специфика укрепления углов

Угловые элементы арматурного каркаса воспринимают значительные усилия, связанные с воздействием сжимающих и растягивающих нагрузок. Важно правильно делать армирование угловых участков, чтобы не допустить образования нежелательных трещин и разрушения целостности бетонного монолита в угловых зонах.

Довольно часты такие случаи, когда деформация приходится именно на угловые части и обходит середину

Как уложить прутья в угловых зонах, чтобы не допустить ошибки? Помните, запрещается устанавливать угловые стержни перпендикулярно друг к другу. Их следует на специальном приспособлении выгнуть. Важно обеспечить нахлест арматуры, соединить радиусными элементами прутки каждого пояса. Величина перекрытия прутьев, расположенных в угловой зоне, должна быть более 25 см. В этом случае, когда опалубка будет заполняться бетонным раствором, не произойдет разрушения усиливающего контура в угловых участках.

Прутки имеют рифленую поверхность, производятся методом горячего проката, обеспечивают повышенную адгезию с бетонным массивом. Какая арматура лучше? Всё зависит от величины действующих нагрузок. Чем выше класс стержней, тем больше запас прочности.

Укрепление угловых зон также можно осуществить, используя арматурную сетку с ячейками квадратного сечения (2х2 см).

Методы крепления прутков

Правильно выполненная армировка определяет прочность фиксации элементов каркаса. Помните об этом, производя армирование плиты ленточной основы. Застройщики интересуются: как армировать ленточный фундамент своими руками, обеспечив надежное крепление стержней? Существуют следующие виды фиксации:

1. Применение проволоки для вязания, позволяющей с помощью специального приспособления соединять стержни. Это обеспечивает жесткое расположение арматуры в каркасе.
2. Использование сварочного оборудования, применение которого позволяет соединить стальные прутья. Но такая армированная конструкция не будет иметь необходимой жесткости. Это связано с нарушением структуры металла, возникающей при сварке в точках соединения.

Как правильно сделать фиксацию стальных прутков? Ведь существуют несколько способов крепления элементов. Не сомневайтесь, применяйте вязальную проволоку – эффективное средство, в надежности которого убедились профессиональные строители. Использование сварки нежелательно, так как при нагрузках происходит повреждение целостности каркаса с последующим появлением трещин на поверхности бетонного массива.

Источник: https://postroifundament.ru/kak-rabotaet-armatura-v-lentochnom-fundamente.html

Армирование фундамента дома — зачем это нужно и как это правильно делать!

Давайте начнем разговор с того, нужно ли армировать фундамент вообще, и можно ли полностью обойтись без этого, пресловутого армирования.

Безусловно можно, ведь, производство металлопроката стало усиленно развиваться лишь с середины 19 столетия. Строительство же домов, крепостей, церквей и прочих объектов городской инфраструктуры велось и в более ранние периоды, и как то же архитекторы тех лет обходились без арматуры.

Источник: https://probetonstroy.com/kak-rabotaet-armatura-v-lentochnom-fundamente/

Все, что нужно знать про армирование ленточного фундамента: расчет и вязка арматуры

Основная масса ленточного фундамента состоит из бетона – факт, который известен всем, даже людям далеким от строительства. Но для того, чтобы основа здания была надежной и долговечной, более полутора веков назад его стали армировать – делать каркас из стальных прутьев, которые повышают прочность и другие эксплуатационные характеристики фундамента. Железобетонные конструкции представляют собой композитное изделие, способное выдерживать различные нагрузки, которые имеют место даже для построенных объектов.

Для чего необходимо армирование

Фундамент очень часто испытывает неравномерную нагрузку, вызванную либо неоднородностью грунта, на котором он возведен, либо существенным различием по массе отдельных частей возведенного на нем сооружения. В этом случае бетон противостоит сжатию конструкции, а металл – ее растяжению. Кстати, именно в зоне растяжения чаще всего наблюдаются трещины, вот почему так важно проводить армирование ленточного фундамента.

Используемые материалы

Все, что необходимо для полноценного армирования– арматура, представляющая собой стальные пруты различного диаметра. При возведении частных объектов загородной недвижимости обычно используют арматуру диаметром от 6-8 мм до 10-14 мм. Для возведения арматурного каркаса (соединения всех прутьев в единую конструкцию) используют проволоку для вязки арматуры, которую лучше всего осуществлять при помощи специального крючка.

Расчет арматуры

При расчете арматуры нужно учитывать следующее:

• продольные элементы каркаса воспринимают наибольшие нагрузки, поэтому для них нужно использовать ребристую арматуру 10-14 мм, в зависимости от качественных показателей грунта (чем больше различаются его характеристика по периметру возводимого фундамента, тем больший диаметр арматуры). Ребристые пруты позволяют достичь максимального сцепления с бетоном;
• арматура, укладываемая вдоль периметра, должна отступать от дна траншеи, стенок опалубки и верхней части будущего основания не менее чем на 50 мм. Это позволит скрыть стальные прутья в массе бетона, обезопасив их от коррозии. В то же время нужно учитывать, что максимальная зона растяжения фундамента находится на его поверхности, поэтому не стоит слишком сильно углублять арматуру в бетонный массив;
• исходя из предыдущей рекомендации, для фундамента с шириной ленты в 400 мм расстояние между продольными прутками в одной горизонтальной плоскости составит 300 мм, в вертикальной – от 100 до 300 мм в зависимости от глубины фундамента, величины будущей нагрузки на основание, а также состава грунта, на котором он возводится;
• в качестве поперечных и вертикальных элементов каркаса можно использовать гладкие прутки диаметром 6-8 мм, т.к. они воспринимают значительно меньшую нагрузку, чем продольные, и при этом дешевле;
• расстояние, как между поперечными, так и между вертикальными элементами арматуры выдерживается в районе 100-300 мм. Иногда допускается увеличить их до 500 мм.

Подсчитав количество прутков одной длины, и умножив его на величину длины несложно провести достаточно точный расчет арматуры для ленточного фундамента.

Технология армирования

Учитывая то, что в большинстве случаев ширина полосы ленточного фундамента не превышает 400 мм, а глубина – 1200 мм, рекомендуется использовать три пары продольно ориентированных прутьев арматуры диаметром 10-14 мм, которые, в свою очередь соединяются между собой 8 мм арматурой.

Правильная технология армирования подразумевает создание стального каркаса, ширина которого как минимум вдвое меньше высоты. Учитывая большую длину и сопоставимо малую ширину полосы фундамента, она подвержена продольным растяжениям в большей степени, нежели поперечным.

Поэтому можно вполне обоснованно сделать вывод: в 90% случаев вертикальные и поперечные элементы каркаса – всего лишь конструктивные элементы, основное назначение которых состоит в создании его формы. Именно по этой причине на них можно неплохо сэкономить.

Один из самых проблематичных участков каркаса фундамента – его углы. Дело в том, что оптимальный вариант подразумевает армирование углов гнутыми прутьями арматуры, соединяющие две соседних части каркаса. Впрочем, многие строители предпочитают не усложнять себе жизнь и укладывают арматуру под прямым углом друг к другу – плохих отзывов о работе возведенных таким образом фундаментов пока не наблюдается.

Вязка арматуры

Если площадь будущего фундамента велика, вам придется немало потрудиться над созданием каркаса. Оптимальный вариант связи всех элементов – использование проволоки для вязки арматуры и специального крючка. Последний представляет собой незамысловатый инструмент, который можно приобрести за 100-200 рублей в любом строительном магазине.

Обычно при вязке арматуры используют кусок проволоки длиной 30 см. Перед скручиванием ее складывают вдвое и, вдев петлю в крюк, оборачивают свободные два конца проволоки по диагонали крестовины. После этого концы проволоки заводят в крюк для вязки арматуры, который впоследствии проворачивают до создания полноценного соединения.

Впрочем, можно найти и более удобный вариант вязки, например, воспользовавшись специальными насадками на шуруповерт или электрическими крючками – процесс пойдет гораздо быстрее. Соединять прутья сваркой не рекомендуется, но многие строительные компании пренебрегают этим советом в силу простоты технологии изготовления каркаса для фундамента. Если хотите варить арматуру перед покупкой стальных прутков, обязательно проконсультируйтесь с продавцом – выдерживает ли данная продукция сварку и не теряет ли свои свойства?

Когда каркас готов, можно приступать к следующему этапу!

Загрузка…

Источник: https://cdelayremont.ru/armirovanie-lentochnogo-fundamenta