Когда диаметр прутьев не превышает 12 мм, для их резки можно воспользоваться ножовкой по металлу или ленточной пилой. Однако, если толщина штырей превышает 12 мм, более предпочтительно использовать угловую шлифовальную машину, известную как «болгарка», в сочетании со специальной насадкой, предназначенной для резки «мягкой» стали.
Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками, изготовление арматурного каркаса
Каждый строитель знает, что армирование ленточного фундамента является важным этапом в процессе возведения зданий, так как только благодаря этому можно достигнуть необходимых характеристик прочности, надежности и устойчивости к внешним воздействиям. Армирование существенно увеличивает срок службы сооружения. Сочетание бетона и арматуры обеспечивает такие свойства, которые не может ни один из этих материалов дать при использовании отдельно.
Ленточный фундамент является наиболее распространённым вариантом в индивидуальном строительстве жилых зданий, так как его стоимость относительно низка, при этом затраты на материалы также не слишком велики. Кроме того, процесс строительства фундамента требует минимального времени и усилий. Тем не менее, без должного усиления конструкция такого типа не будет обладать необходимыми прочностными характеристиками и не сможет служить длительно. Именно поэтому обязательным этапом является армирование, которое можно выполнить самостоятельно, без привлечения специалистов.
Требования к бетону
Правильная армировка требует применения качественных материалов. Для этого важно правильно выбрать марку и класс бетона, опираясь на необходимые параметры. Основные прочностные характеристики бетонных конструкций включают в себя следующие: устойчивость к растяжению (Rbt,n), поперечный излом и осевое сжатие (Rb,n). При этом могут учитываться поправочные коэффициенты надежности, которые варьируются от 1.0 до 1.5.
Чтобы определить, какая арматура нужна для ленточного фундамента, необходимо произвести соответствующие расчеты и рассмотреть важнейшие виды материалов. В строительстве используется термически обработанная, горячекатанная разделительная арматура, которая дополнительно механически упрочнена. Класс арматуры подбирается в зависимости от максимально ожидаемых нагрузок, принимая во внимание такие характеристики, как прочность на растяжение, пластичность, свариваемость, сопротивляемость коррозии и способность переносить температурные колебания.
Среди основных маркировок прутьев выделяются следующие: стержневая горячекатанная (А), проволочная холоднодеформированная (Вр) и канатная (К), обладающая высокой прочностью. При создании каркасов фундамента предпочтение отдается прутам класса по пределу текучести А400 (АIII) с характерным серповидным рифлением, напоминающим «елочку».
Правильное армирование подразумевает использование нескольких типов стержней:
- Рабочие – для укладки по периметру
- Поперечные вертикальные – для поддержки каркаса
- Поперечные горизонтальные (хомуты) – для укрепления конструкции
- Дополнительные, где вместо них нередко применяется вязальная проволока
Чтобы определить, какую арматуру лучше всего использовать, нужно учитывать некоторые рекомендации. Для укрепления оснований одноэтажных и двухэтажных зданий, а также легких строений, рекомендуется применять прутья диаметром от 10 до 24 миллиметров. Прочностные характеристики являющиеся более толстой (и автоматически более дорогой) арматуры в большинстве случаев вряд ли будут задействованы на практике.
Стержни должны иметь рифленую поверхность, поскольку это обеспечивает отличное сцепление с бетонным раствором. Их диаметр должен строго соответствовать значениям, указанным в проектной документации. Гладкие прутья стоят меньше, но они не способны обеспечить надежность и прочность арматурного каркаса. Их использование допустимо лишь в пределах поперечных соединений, где предполагаются минимальные нагрузки.
Когда создается каркас для ленточного фундамента на однородных грунтах, можно выбирать материал диаметром от 10 до 14 миллиметров. Если же почва неоднородная, предпочтительнее использовать прутья от 16 до 24 миллиметров. В случае, если длина стороны здания превышает 3 метра, рабочая армировка монолитного фундамента выполняется из стержней, минимальный диаметр которых составляет 12 миллиметров, а максимальный не должен превышать 40 миллиметров.
Также следует помнить, что для создания горизонтальных хомутов их диаметр не должен быть меньше четверти рабочего прута, обычно это 6 миллиметров. Для вертикальных стержней в малозагруженных фундаментах, высота которых не превышает 80 сантиметров, сечение должно составлять минимум 6 миллиметров. Все это позволяет более точно определить, какой диаметр прутьев необходим для выполнения различных видов работ.
Арматурой в строительстве принято называть стержни различных диаметров и форм, используемые для противодействия сжимающим и растягивающим нагрузкам, как внутренним, так и наружным. Классификация по видам, классам и группам осуществляется в зависимости от заданных свойств и характеристик арматуры.
Для классификации бетона принимаются во внимание следующие параметры:
Rb — это сопротивление сжатию (осевому).
Rbt — устойчивость к излому (поперечному).
По указанным критериям подбирается марка и класс материала, который наилучшим образом подойдет для выполнения задач, связанных с заливкой надежной конструкции, принимая во внимание все требования проекта. Основная задача заключается в том, чтобы правильно определить тип почвы и нагрузку, которую завершенное строение окажет на бетонную ленту. Рекомендуется выбирать бетон, прочностные показатели которого превышают номинальные теоретические значения. Такой подход позволит обеспечить дополнительную защиту от возникновения форс-мажорных обстоятельств.
Армировка ленточного фундамента: требования к металлопрокату
При выборе металлопроката, который будет подходить для усиления фундамента, для каждого конкретного случая нужно проводить детальный анализ. В первую очередь необходимо произвести расчеты потенциальных нагрузок, на основании которых создается чертеж схемы армирования. Металлопрокат, который можно использовать для данных целей, включает следующие категории:
Изделия, сделанные из горячекатаной стали периодического профиля.
Арматура, прошедшая термическую обработку для улучшения свойств.
Прутки, подвергающиеся механическому упрочнению, чтобы усилить их прочность.
Класс металлопроката может варьироваться в зависимости от следующих факторов:
предельное сопротивление давлению;
способность к сварочным соединениям;
устойчивость к перепадам температур;
В соответствии с государственным стандартом ГОСТ 27751, существуют рекомендации по расчету предельных нагрузок. С данным стандартом можно ознакомиться для получения классификации по группам, а также узнать, как именно должно производиться армирование фундамента с использованием арматуры. Важно, чтобы выбор материалов основывался на индивидуальных требованиях к прочности каждого строящегося объекта.
Углы фундамента подвергаются повышенным напряжениям, что делает наличие дополнительной анкеровки необходимым для увеличения прочности соединения каркаса и повышения несущей способности данного сегмента ленты.
Схема армирования
Ленточный фундамент подвергается воздействию двух основных сил: нижняя часть монолита может вздуваться от замерзающей влаги в холодное время года, а сверху на него оказывается давление массы строения. Средняя часть бетонной конструкции практически не подвергается внешним воздействиям.
Компенсация негативных воздействий достигается за счет монтажа нескольких поясов арматурного каркаса, размещенных в верхней и нижней части ленточного фундамента. В глубоко залегающих монолитах, высота которых превышает 1 метр, рекомендуется делать армирование в три пояса, добавляя один пояс в середину конструкции.
Основное усиливающее действие обеспечивают продольные прутья, которые играют роль рабочих стержней. Для их удержания применяются конструкционные распорки, которые выполняют функции не армирования ленточного фундамента, а лишь способствуют формированию каркасной конструкции. Обычно распорки создаются из одного гладкого отрезка арматуры, который сгибают в форме прямоугольника.
Однако схема армирования ленточного фундамента может иметь несколько иной вид: вместо замкнутых поперечных контуров могут применяться отрезки для распорок.
Сколько нужно арматуры
Чтобы связать каркас, который соответствует всем техническим требованиям, необходимо произвести расчет необходимого количества арматуры. Армирование ленточного фундамента, как и все другие строительные процессы, выполняется в соответствии с ГОСТами или СНиПами. В указанных документах прописано, что количество арматуры должно составлять не менее 0,1% от поперечного сечении бетонного монолита.
Упрощенный расчет необходимого количества арматуры выглядит следующим образом:
- Для монолита длиной до 3 метров выбирается арматура диаметром 10 мм;
- Если длина фундамента превышает 3 метра, используется прут толщиной от 12 до 40 мм.
Более детальные и точные вычисления армирования производятся по следующему алгоритму:
- В качестве примера возьмем монолит высотой 0,8 м и шириной 0,3 м. Площадь его составит 0,24 м². Соответственно, сечение арматуры составит 2,4 см².
- На основе указанных параметров вычислим количество и толщину прутев. Площадь сечения прутиков диаметром 12 мм составляет 1,13 см².
- Получается, что двух прутев недостаточно, так как 1,13 * 2 = 2,26. Следовательно, необходимо три прута, так как 1,13 * 3 = 3,39.
- Поскольку количество прутов, обеспечивающих нужное сечение, не делится на два пояса, рекомендуется использовать четыре стержня, что обеспечит дополнительную прочность конструкции.
- Для экономии материала можно использовать стержни меньшего диаметра. Сечение прутков диаметром 10 мм составляет 0,79 см². Умножив эту цифру на 4 (минимальное количество прутов для ленточного монолита), мы получаем 3,16 см², что вполне достаточно для выполнения поставленной задачи.
Длину прутьев для армирования ленточного фундамента рассчитывают следующим образом:
- Возьмем, к примеру, дом размером 5х6 м, и добавим одну внутреннюю стену. Общий периметр составит (5+6)*2=22 метра. Прибавим длину внутренней стены (еще 5 м), в результате получим 27 метров.
- Периметр умножаем на 4, вычисляем количество прутов по всей длине, получится 27*4=108 метров.
- К полученному результату следует добавить еще 16 элементов длиной по 1,5 м. Это потребуется для углов: 108 + (16 * 1,5) = 132 метра.
- Следующим этапом является расчет длины арматуры для поперечин. Сечение каркаса составляет 80х50 см. В результате периметр поперечины будет равен (0,8 + 0,5)*2 = 2,6 м. К этому результату добавляем запас на загиб, еще 20 см, получаем 2,8 метра.
- Расстояние между поперечными армопоясами составляет 0,4 м. Исходя из 27 метров длины, на 2700/40 = 67,5, округляем до 68 шт. На 68 поперечин потребуется 2,8 * 68 = 190 метров гладкой арматуры.
- Таким образом, для армировочного каркаса потребуется 190 метров гладкой арматуры и 132 метра рифленой.
Правила о поперечном армировании могут быть найдены в п. 7.3.7 СНиП 52-01-2003. Вертикальная и поперечная арматура размещаются с отступом не более 300 мм друг от друга.
Какие схемы существуют?
Существует две установленные схемы производственной установки арматуры:
Если ширина основания фундамента превышает 500 мм, то используется вторая схема. Это регламентируется нормами, которые предписывают укладывать соседние стержни с интервалом 400 мм друг от друга.
Боковая продольная арматура должна находиться на расстоянии 50-70 мм от бетонных стенок, что помогает сохранить защитный слой бетона на каркасе.
При возведении фундамента любой высоты всегда применяются два пояса армирования:
Типовые схемы для устройства углов и Т-образных примыканий требуют использования хомутов:
На изображении представлен чертеж схемы армирования ленточного фундамента с использованием Г и П элементов:
Гнутые элементы должны продолжать основные продольные прутья и «наслаиваться» на них на расстоянии 600-700 мм, но ни в коем случае не короче 50 диаметров арматуры. Шаг арматуры в местах расположения углов рассчитывается по формуле: 0,75 х высоты фундамента.
Выбор и расчет
При армировании требуется использовать арматуру класса АIII. Такой материал отличает рифленая поверхность, которая обеспечивает надежное сцепление с бетоном. Она применяется как для продольных, так и для поперечных стержней, а также для упрочнения углов конструкции.
В сравнении с гладкой арматурой, этот тип демонстрирует лучшее сцепление с бетоном. Гладкие прутья класса АI могут использоваться для создания вертикальных элементов.
Допустимо применять лишь горячекатаную сталь следующих марок:
- Ст3кп;
- 35ГС;
- 35Г2С;
- 32Г2Рпс;
- 22Х2Г2АЮ;
- 22Х2Г2Р;
- 80С;
- 20ХГ2Ц.
В наше время, помимо стандартных металлических арматурных прутков также используются стеклопластиковые арматуры, которые могут иметь более высокую прочность по сравнению со стальной. Однако такой вид чаще используется в крупногабаритных строительных проектах для уменьшения общей нагрузки.
Упрощенный план расчета:
- Для расчета сечения рабочих прутьев необходимо взять 0,1% площади сечения фундамента. Для фундамента длиной:
- менее 3 метров применяется сечение 10 мм;
- более 3 метров — сечение должно составлять не менее 12 мм, однако не превышать 40 мм.
- Горизонтальная арматура должна составлять более 25% толщины рабочего прута (минимальное значение 6 мм).
- Вертикальные стержни рассчитываются исходя из высоты фундамента:
- менее 0,8 м – применяется сечение 6 мм;
- более 0,8 м – рекомендуется сечение 8 мм и более.
Данные формулы актуальны лишь для небольших построек. Для более крупных объектов в соответствии с указанными в СНиП требованиями необходимо учитывать запас арматуры для обеспечения необходимой прочности.
При планировании строительства зданий в три этажа и более или при наличии подвижных грунтов рекомендуется заказать расчет и схему в специализированной строительной фирме.
Дополнительную информацию о расчете арматуры можно получить, просмотрев видео:
Необходимые инструменты и материалы
Перед тем как приступить к строительно-монтажным работам, обязательно подготовьте необходимые инструменты и приспособления:
- Рулетка или другой измерительный инструмент, чтобы произвести замеры на месте;
- Угловая шлифовальная машина (применительно «болгарка»), необходимая для резки арматуры;
- Специализированный крючок (который можно изготовить самостоятельно), клещи или профессиональный вязальный пистолет для соединения проволоки;
- Инструмент для сгибания прутков, который значительно упростит процесс работы.
