Если диаметр прутьев не превышает 12 мм, для резки применимы ножовка по металлу, либо ленточная пила. Если диаметр штырей больше 12 мм, лучше применять «болгарку» со специальной насадкой, предназначенной для «мягкой» стали.
Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками, изготовление арматурного каркаса
Все строители знают, что армирование ленточного фундамента – необходимый этап возведения зданий, благодаря которому удается добиться нужных характеристик прочности, надежности, стойкости ко внешним воздействиям, существенно продлить срок службы. Тандем бетона и металла гарантирует наилучшие свойства, которые не может обеспечить ни один из этих материалов по отдельности.
Ленточный фундамент наиболее популярен в индивидуальном строительстве жилых зданий, так как обходится сравнительно недорого, предполагает небольшой расход материалов, быстрое и простое строительство. Но без усиления фундамента конструкция данного типа не будет обладать нужными свойствами и не прослужит долго. Поэтому упрочнение нужно делать обязательно, все работы можно осуществить своими руками.
Требования к бетону
Правильная армировка должна выполняться с использованием наиболее качественных материалов. Марка и класс бетона подбираются в соответствии с нужными показателями. Основные свойства прочности бетонных конструкций – это растяжение (Rbt,n), поперечный излом и осевое сжатие (Rb,n). Могут браться в расчет поправочные коэффициенты надежности в пределах от 1.0 до 1.5.
Чтобы понять, какая арматура нужна для ленточного фундамента, необходимо выполнить расчеты и рассмотреть основные виды материала. Для выполнения работ используется механически упрочненная, горячекатанная строительная термически обработанная арматура. Класс выбирают по максимальным нагрузкам, учитывая характеристики на растяжение, пластичность, свариваемость, стойкость к коррозии, способность выдерживать температурные перепады и т.д.
Основные марки прутьев: стержневая горячекатанная (А), проволочная холоднодеформированная (Вр), канатная очень прочная (К). Для каркасов фундамента выбирают прутья класса по пределу текучести А400 (АIII) с серповидным рисунком по типу «елочки».
Правильное армирование предполагает использование таких видов стержней:
- Рабочие – для укладки по периметру
- Поперечные вертикальные
- Поперечные горизонтальные (хомуты)
- Дополнительные – обычно вместо них используется вязальная проволока
Чтобы понять, какую арматуру лучше использовать, нужно помнить о некоторых правилах. Для усиления основания одно-, двухэтажных зданий и легких строений подойдут прутья диаметром 10-24 миллиметра. Прочностные характеристики более толстой (и намного более дорогой) арматуры задействованы вряд ли будут.
Стержни должны быть рифлеными, так как они обеспечивают прекрасную адгезию с бетонным раствором, их толщина должна четко соответствовать указанным в документах значениям. Гладкие прутья стоят дешевле, но они не позволят создать надежный и прочный армокаркас. Использовать их можно лишь в поперечных соединениях, где отмечена не очень большая нагрузка.
При создании каркаса ленточного фундамента на однородной почве можно выбрать материал диаметром 10-14 миллиметров, на неоднородной – лучше 16-24. Если сторона здания составляет больше 3 метров, рабочее армирование монолитного фундамента делают из стержней минимум 12 миллиметров, но не более 40.
Технология требует, чтобы горизонтальные хомуты по диаметру не были меньше, чем четверть рабочих прутьев – обычно берут 6 миллиметров. Вертикальные стержни для малозагубленных фундаментов в 80 сантиметров и меньше должны составлять минимум 6 миллиметров в сечении. Все продумав, можно определить, какой диаметр прутьев нужен для разных видов работ.
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.
Для классификации бетона пользуются следующими параметрами:
Rb — сопротивление сжатию (осевому).
Rbt — устойчивость к излому (поперечному).
По этим критериям подбирается марка и класс материала, который оптимально подойдет для решения задач по заливке надежной конструкции с учетом всех требований Вашего проекта. Главное — верно определить тип почвы и нагрузку, которую будет оказывать завершенное строение на бетонную ленту. Советуем выбирать бетон с показателями прочности, превышающими номинальные теоретические цифры. Таким образом можно дополнительно подстраховаться от возникновения форс-мажоров.
Армировка ленточного фундамента: требования к металлопрокату
При выборе металлопроката, подходящего для усиления, в каждом конкретном случае проводится аналитика. Первым делом рассчитывают потенциальные нагрузки, а исходя из этого делают чертеж схемы армирования. Прокат, который можно использовать для этих целей, может быть следующих типов:
Изделия из горячекатаной стали периодического профиля.
Арматура, прошедшая термическую обработку.
Прутки, которые подвергались механическому упрочнению.
Класс металлопроката может отличаться в зависимости от следующих параметров:
предельное сопротивление давлению;
возможность соединения с помощью сварки;
восприимчивость к перепадам температур;
В государственном стандарте ГОСТ 27751 есть рекомендации, относительно расчета предельных нагрузок. Можно ознакомиться с классификацией по группам, а также узнать, как должно производиться армирование фундамента арматурой. Выбор подходящих материалов основывается на индивидуальных требованиях к прочности каждого объекта строительства.
Углы фундамента испытывают повышенные напряжения, поэтому наличие дополнительной анкеровки необходимо для увеличения прочности соединения каркаса и повышения несущей способности данного участка ленты.
Схема армирования
Ленточный фундамент подвержен действию пары главных сил: во время мороза снизу монолит вздувается от замерзающей влаги, а сверху на него давит масса постройки. Средняя часть бетонной конструкции почти не подвергается воздействию внешних факторов.
Компенсация воздействия осуществляется путем монтажа пары поясов арматурного каркаса, расположенных в верхней и нижней части ленточного фундамента. В монолитах глубокого залегания, высотой свыше 1 м, делают армирование в 3 пояса, располагая один в середине.
Основное усиление создают продольные прутья, они же рабочие. Для их удержания применяют конструкционные распорки. Называются они так потому, что осуществляют не армирование ленточного фундамента, а только участвуют в создании конструкции каркаса. Чаще всего распорки выполняют из одного отрезка гладкой арматуры, сгибая ее в прямоугольник.
Но схема армирования ленточного фундамента может выглядеть несколько иначе: делают не замкнутые поперечные контуры, а используют отрезки для распорок.
Сколько нужно арматуры
Чтобы связать каркас, соответствующий всем техническим требованиям, необходимо сделать расчет арматуры. Армирование ленточного фундамента, как и другие строительные операции, выполняют, согласно ГОСТу или СНиП. В документе сказано, что арматуры должно быть не менее 0,1% от поперечного среза бетонного монолита.
Упрощенный расчет армирования выглядит так:
- для монолита длиной до 3 м берут арматуру диаметром 10 мм;
- если длина фундамента более 3-х м, применяют прут толщиной 12-40 мм.
Более точные вычисления армирования производят по следующему алгоритму:
- Для примера возьмем монолит высотой 0,8 м и шириной 0,3 м. Площадь его составляет 0,24 м². Соответственно, сечение арматуры — 2,4 см².
- Исходя из указанных цифр вычисляем количество и толщину прутьев. Площадь сечения прутьев диаметром 12 мм составляет 1,13 см².
- Получается, что двух прутьев мало, так как 1,13*2=2,26. Следовательно, необходимо три прута, 1,13*3=3,39.
- Так как три прута, дающие необходимое сечение, не получится разделить на два пояса, для армирования берут четыре стержня, тем самым создавая дополнительную прочность.
- В целях экономии можно использовать стержни меньшего диаметра. Сечение прутьев диаметром 10 мм составляет 0,79 см². Умножим эту цифру на 4 (минимальное количество прутьев для ленточного монолита), получим 3,16 см². Этого показателя достаточно.
Длину прутьев для армирования ленточного фундамента рассчитывают таким образом:
- Для примера возьмем дом 5х6 м, с одной стеной внутри. Общий периметр равен (5+6)*2=22. Прибавить длину внутренней стены, еще 5 м, итого получится 27 м.
- Периметр умножаем на 4, количество прутьев по всей длине, получится 27*4=108 м.
- Прибавьте к полученному результату еще 16 элементов длиной по 1,5 м. Это профиль для углов: 108+(16*1,5)=132 м.
- Длина арматуры для поперечин. Сечение каркаса — 80х50 см. Получается, периметр поперечины — (0,8+0,5)*2=2,6 м. Прибавьте запас на загиб, еще 20 см, получится 2,8 м.
- Дистанция между поперечными — 0,4 м. На 27 м понадобится 2700/40=67,5=68 шт. На 68 поперечин нужно 2,8*68=190 м. гладкой арматуры.
- Итого, для армокаркаса необходимо 190 м гладкой арматуры и 132 м ребристой.
Правила поперечного армирования рассмотрены в п. 7.3.7 СНиП 52-01-2003. Вертикальная и поперечная арматура размещается с отступом до 300 мм друг от друга.
Какие схемы существуют?
Существует две установленные схемы продольной установке арматуры:
Если принять ширину основания для фундамента более чем 500 мм, то используется вторая схема. Это зависит от норм, которые предписывают рядом расположенные стержни укладывать с интервалом 400 мм друг от друга.
Боковая продольная арматура должна отходить от бетонных стенок на 50-70 мм. Это способствует сохранению защитного слоя бетона на каркасе.
При возведении фундамента любой высоты применяется два пояса армирования:
Типовые схемы по устройству углов и Т-образных примыканий применяются хомуты:
На рисунке изображен чертеж схемы армирования ленточного фундамента с применением Г и П элементов:
Гнутые элементы должны быть продолжением основных продольных прутьев и «наслаиваться» на них на 600-700 мм, но не короче 50 диаметров арматуры. Шаг арматуры в местах расположения углов вычисляется по соотношению: 0,75 х высоты фундамента.
Выбор и расчет
При армировании необходимо использовать арматуру класса АIII. Она отличается рифленой поверхностью. Ее применяют для продольных и поперечных хлыстов, а также в упрочнении углов.
Такой тип, по сравнению с гладкой, имеет лучшую сцепляющую способность с бетоном. Гладкие класса АI применяют для вертикальных элементов.
Допустимо применять только горячекатаную сталь марок:
- Ст3кп;
- 35ГС;
- 35Г2С;
- 32Г2Рпс;
- 22Х2Г2АЮ;
- 22Х2Г2Р;
- 80С;
- 20ХГ2Ц.
В настоящее время помимо стандартных металлических прутков применяют арматуру из стеклопластика. Ее прочность выше, чем у стальной. Но такой тип чаще используется в крупногабаритном строительстве для уменьшения нагрузки.
Упрощенный план расчета:
- Чтобы рассчитать сечение рабочих прутьев необходимо взять 0,1% площади сечения фундамента, а именно, для фундамента длиной:
- менее 3м применимо сечение в 10мм;
- более 3м — сечение необходимо применять не менее 12 мм, но не более 40 мм.
- Горизонтальная арматура составляет более 25% толщины рабочего прутка (минимальное значение 6 мм).
- Вертикальные стержни рассчитываются согласно высоты фундамента:
- менее 0,8м принимается сечение в 6мм;
- более 0,8м принимается сечение в 8мм и более.
Данные формулы применимы только при возведении небольших построек. Габаритные строения в соответствие со СНиП требуют учитывать запас арматуры для обеспечения достаточной прочности.
При планировании постройки в три этажа и выше, либо при наличии подвижных грунтов, предпочтительнее заказать расчет и схему в специализированной строительной фирме.
Еще больше информации о расчете арматуры в видео:
Необходимые инструменты и материалы
Прежде чем приступить к строительно-монтажным работам нужно заранее собрать необходимые инструменты и приспособления:
- Рулетка или другой измерительный инструмент, чтобы выполнить замеры по месту;
- Угловая шлифовальная машина (по-простому «болгарка»), чтобы раскраивать арматуру;
- Специализированный крючок (можно изготовить самостоятельно), клещи или профессиональный пистолет, чтобы вязать проволоку;
- Специальный инструмент, чтобы сгибать прутья.
