Важные особенности ленточного фундамента

Итак, вкратце, несколько общих понятий об устройстве ленточного фундамента. Сам по себе он представляет сплошную бетонированную полосу, без разрывов на дверные или воротные проёмы, становящуюся основой под возведение всех внешних стен и капитальных внутренних перегородок. Сама лента заглубляется на определенное расчётное расстояние в грунт и одновременно выступает сверху своей цокольной частью.

Из общего разнообразия фундаментов для индивидуального строительства чаще всего выбирается именно ленточный
Из общего разнообразия фундаментов для индивидуального строительства чаще всего выбирается именно ленточный

Ленточные фундаменты тоже могут подразделяться на несколько разновидностей. Так, их не только заливают из бетона, но и делают сборными, применяя для этого, например, специальные фундаментные железобетонные блоки, или используя бутовое наполнение. Однако, так как наша статья посвящена армированию, в дальнейшем будет рассматриваться только монолитный вариант фундаментной ленты.

Ленточный фундамент можно отнести к универсальному типу оснований. Такой схеме обычно отдается предпочтение в следующих случаях:

  • При возведении домов из тяжелых материалов – камня, кирпича, железобетона, строительных блоков и им подобных. Одним словом, когда требуется равномерно распределить весьма значительную нагрузку на грунт.
  • Когда в планах застройщика получить в свое распоряжение полноценный подвал или даже цокольный этаж – только ленточная схема может это позволить.
  • При строительстве многоуровневых зданий, с применением тяжелых межэтажных перекрытий.
  • Когда участок под застройку характеризуется неоднородностью верхних слоев грунта. Исключение составляют лишь совершенно не устойчивые грунты, когда создание ленточного фундамента становится невозможным или нерентабельным, и есть смысл обратиться к другой схеме. Невозможен ленточный фундамент и в регионах с вечной мерзлотой.

Монолитный ленточный фундамент обладает немалым количеством других преимуществ, к которым можно отнести долговечность, оцениваемую многими десятками лет, относительную простоту и понятность возведения, широкие возможности в плане прокладки инженерных коммуникаций и организации утепленных полов первого этажа. По свои прочностным качествам он не уступает монолитным плитам, и даже превосходит их, требуя при этом меньших затрат материальных средств.

Наглядный пример допущенных грубых ошибок в проектировании фундамента – еще даже не испытав расчетной нагрузки, лента превратилась в гору строительного мусора
Наглядный пример допущенных грубых ошибок в проектировании фундамента – еще даже не испытав расчетной нагрузки, лента превратилась в гору строительного мусора

Однако, не следует думать, что ленточный фундамент является абсолютно не уязвимой конструкцией. Все перечисленные достоинства будут справедливы лишь в том случае, если параметры возводимого основания для дома будут соответствовать условиям района строительства, расчётной нагрузке, иметь заложенный резерв прочности.

Это – два ключевых параметра, от которых будет зависеть и сама схема армирования будущей фундаментной ленты.

Цены на арматуру

арматура

Базовыми величинами для строительства ленточного фундамента будут являться ширина ленты и глубина её заложения в грунт
Базовыми величинами для строительства ленточного фундамента будут являться ширина ленты и глубина её заложения в грунт

Но степени заглубления в грунт ленточные фундаменты можно разделить на две основных категории:

  • Малозаглубленный ленточный фундамент подойдет для строительства каркасных сооружений, небольших загородных домов и хозяйственных построек, при условии достаточно стабильного, плотного грунта на участке. Подошва ленты располагается выше границы промерзания грунта, то есть обычно не опускается ниже 500 мм без учета цокольной части.
  • Для зданий, возводимых из тяжелых материалов, а также на участках, где состояние грунта не отличается стабильностью, требуется лента глубокого заложения. Ее подошва уже опускается ниже уровня промерзания грунта, как минимум на 300÷400 мм, а при наличии в планах строительства еще и цокольного этажа (подвала) – еще ниже.

Понятно, что высота фундаментной ленты в целом, в том числе и глубина ее залегания – отнюдь не произвольные величины, а параметры, которые получаются в результате тщательно проведенных расчетов. При проектировании учитывается целый массив исходных данных: тип грунтов на участке, степень их стабильности как в поверхностных слоях, так и изменение структуры по мере углубления;

климатические особенности региона; наличие, расположение и другие особенности грунтовых водоносных горизонтов; сейсмические характеристики местности. Плюс к этому накладывается специфика планируемого к возведению здания – общая нагрузка, как статическая, создаваемая только массой конструкции (естественно, с учетом всех ее составляющих элементов), так и динамическая, вызываемая и эксплуатационными нагрузками, и всевозможными внешними воздействиями, в том числе ветровыми, снеговыми и другими.

Правильный расчет ленточного фундамента – вопрос слишком серьёзный, чтобы, не имея соответствующей подготовки, проводить его самостоятельно
Правильный расчет ленточного фундамента – вопрос слишком серьёзный, чтобы, не имея соответствующей подготовки, проводить его самостоятельно

Исходя из вышесказанного уместно будет сделать одно важное замечание. Принципиальная позиция автора этих строк заключается в том, что расчет базовых параметров фундаментной ленты – не терпит дилетантского подхода.

Несмотря на то что в интернете можно отыскать немало онлайн-приложений для проведения подобных расчетов, вопрос проектирования фундамента все же правильнее будет доверить специалистам. При этом нисколько не оспаривается корректность предлагаемых программ расчета – многие из них в полной мере соответствуют действующим СНиП и способны действительно выдать точные результаты. Проблема лежит в несколько иной плоскости.

Суть в том, что любая, даже самая совершенная программа расчета, требует внесения точных исходных данных. А вот в этом вопросе без специальной подготовки обойтись невозможно. Согласитесь, что правильно оценить геологические особенности участка под строительство, учесть все нагрузки, выпадающие на фундаментную ленту, причем – с разложением их по осям, предусмотреть все возможные динамические изменения – непрофессионалу просто не по силам. А ведь каждый исходный параметр имеет значение, и недооценка его вполне может затем «сыграть злую шутку».

Правда, если планируется возведение небольшого дачного домика или же хозяйственной постройки, то приглашение специалиста-проектировщика может показаться избыточной мерой. Что ж, на свой страх и риск хозяин может возвести малозаглубленный ленточный фундамент, воспользовавшись, например, примерными параметрами, которые приведены в таблице ниже.

Тип возводимого здания Сарай, баня, хозяйственные постройки, небольшой гараж Одноэтажный дачный домик, в том числе – с мансардой Одно- или двухэтажный коттедж, рассчитанный на постоянное проживание Двух или трехэтажный особняк
Среднее значение нагрузки на грунт, кН/м ² 20 30 50 70
ТИПЫ ГРУНТОВ РЕКОМЕНДУЕМАЯ ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ЛЕНТЫ (БЕЗ УЧЕТА ЦОКОЛЬНОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА)
Выраженно каменистый грунт, опока 200 300 500 650
Плотная глина, суглинок, не распадающийся после сжатия усилием ладони 300 350 600 850
Слежавшийся сухой песок, супесь 400 600 Обязателен профессиональный расчет фундамента Обязателен профессиональный расчет фундамента
Мягкий песок, илистый грунт или супесь 450 650 Обязателен профессиональный расчет фундамента Обязателен профессиональный расчет фундамента
Очень мягкий песок, илистый грунт или супесь 650 850 Обязателен профессиональный расчет фундамента Обязателен профессиональный расчет фундамента
Торфяник Требуется иной тип фундамента Требуется иной тип фундамента Требуется иной тип фундамента Требуется иной тип фундамента

Арматура для фундамента - расчет арматуры для фундамента дома

Еще раз подчеркнём –это лишь усредненные значения, которые нельзя рассматривать как истину в последней инстанции. В любом случае, если самодеятельный строитель пользуется подобными источниками, определенный риск он принимает на свою ответственность.

Теперь – о ширине фундаментной ленты.

Здесь также есть свои особенности. Во-первых, для обеспечения жёсткости конструкции фундамента принято придерживаться правила, что общая высота ленты должна как минимум вдвое превосходить ее ширину – но это правило соблюсти несложно. А второе – ширина ленты в области подошвы должна быть такой, чтобы распределенная нагрузка была меньше рассчитанных параметров сопротивления грунта, естественно, еще и с определенным конструктивным запасом.

Наверное, нет смысла приводить здесь формулы и табличные значения сопротивления грунтов для проведения самостоятельных вычислений. Причина – та же: не столько сложность в выполнении расчетов, сколько проблемы с корректным определением исходных параметров. То есть опять же лучше по таким вопросам обратиться к профессионалам.

Ну а если строится легкое сооружение или дачный домик, то можно руководствоваться тем, что ширина ленты должна быть как минимум на 100 мм больше толщины возводимых стен. Как правило, при самостоятельном планировании фундамента берут круглые значения, кратные 100 мм, обычно начиная от 300 мм и выше.

Армирование фундаментной ленты

Если проектированием ленточного фундамента занимается специалист, то готовый чертеж будет, безусловно, включать не только линейные параметры самого бетонного пояса, но и характеристики армирования – диаметр арматурных прутов, их количество и пространственное расположение. Но в том случае, когда принимается решение о самостоятельном возведении основания под здание, при планировании конструкции необходимо учитывать определенные правила, установленные действующими СНиП.

Цены на цемент

цемент

Предлагаем ознакомиться:  Баня во время беременности: можно или нет?

Для правильного планирования необходимо хотя бы немного разбираться в сортаменте арматуры.

Существует несколько критериев классификации арматуры. К ним можно отнести:

  • Технология производства. Так, арматура бывает проволочной (холоднокатаной) и стержневой (горячекатаной).
  • По типу поверхности арматурные пруты различаются на гладкие и имеющие периодический профиль (рифление). Профильная поверхность арматуры обеспечивает максимальный контакт с заливаемым бетоном.
Арматурные пруты с периодическим профилем (сверху вниз): кольцевым, серповидным, смешанным
Арматурные пруты с периодическим профилем (сверху вниз): кольцевым, серповидным, смешанным
  • Арматура может быть предназначена для обычных или предварительно напрягаемых железобетонных конструкций.

Для создания армирующей конструкции ленточного фундамента, как правило, применяют арматуру, выпускаемую в соответствии с ГОСТ 5781. Этот стандарт включает горячекатаные изделия, предназначенные для армирования обычных и предварительно наряженных конструкций.

В свою очередь, эта арматура распределяется по классам, от A-I до A-VI. Различие главным образом заключается в сортах используемой для производства стали и, стало быть, в физико-механических свойствах изделий. Если в арматуре начальных классов применяется низкоуглеродистая сталь, то в изделиях высоких классов параметры металла приближаются к легированным сталям.

Все характеристики классов арматуры знать при самостоятельном строительстве необязательно. А самые важные показатели, которые будут влиять на создание арматурного каркаса – приведены  в таблице. В первом столбце показаны классы арматуры по двум стандартам обозначения. Так, в скобках вынесено обозначение  классов, цифровое обозначение которых показывает предел текучести применяемой для производства арматуры стали – при приобретении материала в прайс-листе могут оказаться и такие показатели.

Класс арматуры по ГОСТ 5781 Марка стали Диаметры прутов, мм Допустимый угол изгиба в холодном состоянии и минимальный радиус кривизны при изгибе (d – диаметр прута, D – диаметр оправки для изгиба)
A-I (A240) Ст3кп, Ст3сп, Ст3пс 6÷40 180º; D=d
A-II (A300) Cт5сп, Ст5пс 10÷40 180º; D=3d
-“- 18Г2С 40÷80 180º; D=3d
AC-II (АC300) 10ГТ 10÷32 180º; D=d
A-III (A400) 35ГС, 25Г2С 6÷40 90º; D=3d
-“- 32Г2Рпс 6÷22 90º; D=3d
A-IV (A600) 80С 10÷18 45º; D=5d
-“- 20ХГ2Ц, 20ХГ2Т 10÷32 45º; D=5d
A-V (A800) 23Х2Г2Т, 23Х2Г2Ц 10÷32 45º; D=5d
A-VI (A1000) 22Х2Г2АЮ, 20Х2Г2СР, 22Х2Г2Р 10÷22 45º; D=5d

Обратите внимание на последний столбец, в котором указаны допустимые углы изгиба и диаметры кривизны.  Это важно с той точки зрения, что при создании армирующей конструкции приходите изготавливать гнутые элементы – хомуты, вставки, лапки и т.п. При изготовлении кондукторов, оправок или иных приспособлений для гнутья необходимо ориентироваться на эти значения, так как уменьшение радиуса изгиба или превышение угла может привести к потере арматурой своих прочностных качеств.

Пруты класса A-I выпускаются в гладком исполнении. Все остальные классы (за некоторыми исключениями, которые, впрочем, больше зависят от индивидуальных требований заказчика) – с периодическим профилем.

Для ленточного фундамента в частном строительстве оптимальным выбором будет арматура класса A-III, в крайнем случае — A-II, диаметром 10 мм и выше.

Гладкие пруты класса A-I – отлично подойдут для изготовления хомутов, необходимых для придания объемности создаваемой арматурной конструкции
Гладкие пруты класса A-I – отлично подойдут для изготовления хомутов, необходимых для придания объемности создаваемой арматурной конструкции

Для конструкционных элементов армопояса (хомутов, перемычек) удобно использовать гладкий прут класса A-I, диаметром 6 или 8 мм. Применение арматуры более высоких классов – невыгодно, по причине большой её стоимости при явной невостребованности в столь высоких физико-технических показателях.

Для начала – рассмотрим типовую схему армирования прямых участков ленты фундамента.

Наиболее часто применяемая схема армирования прямых участков ленточных фундаментов неглубокого заложения
Наиболее часто применяемая схема армирования прямых участков ленточных фундаментов неглубокого заложения

При более высоких лентах применяют расположение продольных поясов в три и более ярусов. Но, как уже говорилось, подобные фундаменты рассчитывать самостоятельно – довольно рискованное занятие.

На иллюстрации показано увязывание продольных прутов в объемную конструкцию с использованием отрезков арматуры. Такой подход – вполне допустим, однако, не отличается удобством. Работа пойдет намного быстрее и качественнее, если заранее на кондукторе готовить хомуты по размерам армопояса, а потом уже увязывать все детали в общую конструкцию.

Использование заранее подготовленных хомутов примерно такого типа существенно упростит сборку объемного арматурного каркаса
Использование заранее подготовленных хомутов примерно такого типа существенно упростит сборку объемного арматурного каркаса

Обратите внимание на иллюстрацию, на которой стрелками показаны два размера: Н – высота пояса армирования и К – его ширина. Следует правильно представлять, что это вовсе не высота и ширина ленты. Металлические детали фундамента в обязательном порядке должны быть защищены от кислородной коррозии слоем бетона.

Согласно СНиП минимальный слой составляет 10 мм, но для ленточного фундамента оптимальным будет 50 мм до края бетонной конструкции. Это необходимо учесть при планировании, а уже в ходе монтажа соблюсти необходимые просветы между арматурой и опалубкой помогут нехитрые приспособления. Так, задать нужное расстояние от донной части опалубки можно, подложив обломки кирпичей или установив под нижние прутья специальные пластиковые стойки.

Такие пластиковые стойки задают необходимый просвет от дна опалубки до пояса армирования
Такие пластиковые стойки задают необходимый просвет от дна опалубки до пояса армирования

А требуемый просвет от боковых стенок опалубки можно соблюсти, если использовать специальный фиксаторы-«звездочки» которые просто надеваются на арматурные прутья.

Фиксатор-«звездочка», задающий положение арматурного прута относительно стенок опалубки
Фиксатор-«звездочка», задающий положение арматурного прута относительно стенок опалубки

Теперь – плотнее к вопросу, сколько все же потребуется прутов продольной арматуры, и какого диаметра они должно быть.

Участок применения арматуры Минимальный диаметр арматуры
Продольные рабочие арматуры на прямолинейных участках длиной не более 3 метров 10 мм
То же, но при длине участка, превышающей 3 метра 12 мм
Поперечная арматура и хомуты сжатых элементов конструкции. Не меньше 0,25 от диаметра рабочей арматуры, и при этом – не менее 6 мм
Поперечная арматура и хомуты в районе изгибаемых вязаных каркасов 6 мм
Хомуты для ленточного вязаного каркаса высотой не более 800 мм 6 мм
То же, но при высоте вязаного каркаса более 800 мм 8 мм

Ну а количество продольных прутов, необходимое для обеспечения расчетной прочности фундаментной ленты, напрямую зависит от ее размеров и от диаметра используемой арматуры. В соответствии с действующими требованиями СНиП, общая площадь сечения прутов продольного армирования должна составлять не менее 0,1% от площади поперечного сечения ленты. Исходя из этого, несложно произвести необходимый расчет. Чтобы читателю это было сделать еще легче – ниже размещен соответствующий калькулятор.

Основные типы арматурных стержней

В качестве отступления можно сказать, что в прежние времена армирование предполагало использование только металлических прутьев, но благодаря развитию технологий, выбор расширился. Поэтому в настоящий момент на усиление оснований идут два типа арматуры: металлический и стеклопластиковый.

Насколько пластиковая арматура для фундамента превосходит стандартный металл? В чём их отличие и в какой мере один тип превосходит другой?

Что касается металлического типа. Исходя из своего названия, он представляет набор стальных прутьев различного диаметра и вида поверхности. Чаще всего в работе задействуют стрежни, у которых круглая форма сечения. А для того чтобы прочность изделия (фундамента) повысилась, прутки выбирают с ребристой винтовой поверхностью.

Арматура для фундамента - расчет арматуры для фундамента дома

Стеклопластиковый тип арматуры. Эта разновидность представляет композитные стержни. Выпуск таких изделий начали ещё в 70-х годах прошлого столетия.

В загородном строительстве для оснований чаще применяют прутки сечением от 8 до 16 мм. Форма поверхности стержней не менее интересна и важна для определения прочностных характеристик железобетона.

Выше уже упоминалось, что для большей прочности бетона используют ребристую поверхность металлических прутков. Это один из двух известных типов. Второй представляет гладкую поверхность. Его значимость несколько ниже. Бетон, армированный металлическими стержнями с гладкой поверхностью, не воспринимает основных нагрузок.

Если еще не решили какую арматуру выбрать, то нужно взвесить все плюсы и минусы обоих видов армирующего материала.

Полезные приложения для расчета количества необходимых материалов

Простая схема армирования ленточного фундамента
Простая схема армирования ленточного фундамента

Ленточный фундамент с монолитной опорой в виде подошвы, применяют для строительства деревянных коттеджей на нетвердых грунтах.

Какую арматуру для этого нужно использовать и сколько, рассчитать не сложно. Для этого нужно вычислить периметр будущей постройки, добавить к нему сумму длин внутренних стен, под которыми будет опора, и умножить полученную сумму на количество прутков в арматурном коробе.

Ниже читателю будут предложены три калькулятора, которые помогут в вопросах расчёта количества материала, необходимого для реализации выбранной схемы армирования ленточного фундамента.

Для расчета необходимого количества основной продольной арматуры каркаса ленточного фундамента необходимо знать несколько исходных величин:

  • В первую очередь – это общая длина создаваемой фундаментной ленты. Безусловно, сюда должны войти не только внешний периметр, но и все внутренние перемычки, если они предусмотрены проектом.
  • Второй параметр – число прутьев продольного армирования. Как определиться с этим количеством – было рассказано выше в данной публикации, с приложением соответствующего калькулятора.
  • Третий параметр – это число участков усиления, также рассмотренных выше. Сюда входят все углы и узлы примыкания фундаментных лент. Естественно, на этих участках расход арматуры повышается.

Арматура для фундамента - расчет арматуры для фундамента дома

Программа учета, кроме того, учтет необходимость выполнения нахлестов арматурных прутов на прямых участках ленты. Длина нахлеста принимается равной 50d, то есть для наиболее часто используемых диаметров арматуры она составит от 500 до 600 мм.

Предлагаем ознакомиться:  Осина – дерево и древесина – Populus tremula

Калькулятор выдаст результат в штучном количестве арматурного прута стандартной длины (11,7 метров). Иногда сложности транспортировки «длинномеров» вынуждают покупателей приобретать пруты, разрезанные надвое (5,85 метров). С одной стороны – транспортировка упрощается, но с другой – при этом неминуемо возрастает количество нахлестов арматуры при монтаже каркаса, то есть и общий необходимый метраж.

Цены на хомутатель

хомутатель

Итак, оптимальным материалом для изготовления хомутов становятся гладкие арматурные пруты класса A-I, диаметром 6 (при высоте ленты до 800 мм) или 8 (при большей высоте) миллиметров.

Шаг установки хомутов, придающих объёмную форму каркасной конструкции – не более 0,75 от высоты ленты (суммарно – и подземный, и цокольный участки), и при этом – не более 500 мм. Кроме того, шаг уменьшается вдвое на участках усиления. Все это учтено в программе предлагаемого калькулятора.

Стандартная форма выпуска арматуры A-I диаметром 6 и 8 мм – пруты длиной 6 метров. Учитывая то, что хомут должен быть цельным, часть прута очень часто уходит в обрезки, которые, впрочем, могут понадобиться на иных участках строительства.

Калькулятор после ввода значений выдаст минимально необходимое штучное количество 6-метровых прутов, которое потребуется для изготовления целых хомутов для всего каркаса ленточного фундамента.

Наконец, еще один вспомогательный калькулятор. Дело в том, что некоторые торговые организации, занимающиеся реализацией металлопроката, публикуют свои расценки, выраженные в рублях за килограммы или тонны продукции. Чтобы такое обстоятельство не поставило потребителя в тупик, можно провести быстрый и точный пересчёт необходимого количества арматурных прутов, которое было получено в предыдущих калькуляторах, в его весовой эквивалент. Для этого в программу расчета заложена удельная масса одного погонного метра стандартной арматуры разных диаметров.

  • Калькулятор вначале предложит определиться с направлением проведения вычислений – для гладких прутов класса A-I, или для арматуры периодического профиля класса A-III.
  • Поле этого необходимо будет указать, соответственно, диаметр гладких или рифленых прутов.
  • Далее, с помощью «бегунка» слайдера указывается ранее рассчитанное необходимое количество прутов.
  • После нажатия на кнопку расчета будет выдан результат в тоннах и килограммах.

Перейти к расчётам

*   *   *   *   *

Итак, в настоящей публикации были подробно рассмотрены схемы армирования ленточного фундамента, с особым упором на правильную обвязку сложных участков, требующих обязательного усиления. Вопросам практической работы по увязке арматурного каркаса будет посвящена отдельная статья.

Не исключено, что у некоторых читателей остался невыясненным вопрос – а возможно ли для создания армирующего каркаса фундаментной ленты применять современный стеклопластиковый тип арматуры? На это можно ответить так: безусловно, за подобными материалами видится большое будущее. Подобная композитная арматура не подвержена коррозии, она не утяжеляет конструкцию, с ней проще решаются вопросы транспортировки, да и по общей стоимости она может выйти дешевле.

Однако, целый ряд специфических особенностей все же ограничивает ее применение, в том числе – и в области возведения фундаментов. Кроме того, ее использование пока что еще не нормировано, то есть определенных строгих правил, базирующихся на точных инженерных расчетах, не существует. А стало быть, самостоятельное применение композитной арматуры для каркаса ленточного фундамента – это весьма рискованное мероприятие, которое неизвестно чем может закончиться.

И в завершение публикации, традиционно – видеосюжет, в котором наглядно показан процесс армирования ленточного фундамента.

Превосходство стеклопластика и в чём причина его уступок металлу

Определиться в вопросе какая арматура для фундамента лучше, легче всего по техническим характеристикам материала. Специалисты утверждают, что стеклопластик имеет определённые преимущества.

Основное превосходство стеклопластика над металлическими прутками заключается в превышающих значениях плотности стержней и высокой стойкости к коррозии.

Данный тип арматуры уже начал вытеснять металлический, но процесс вытеснения пока идёт медленно. Большинство строительных организаций пока предпочитают работать с проверенным металлом.

В чём состоит положительный момент расчёта армирования

Определяют арматуру по диаметру. Сечения металлических прутков, необходимых для армирования фундаментов варьируются в параметрах от 5 до 32 мм. У стеклопластиковых стержней величина сечения от 4 до 20 мм.

Виды, количество и длины прутьев устанавливаются на стадии проектирования. Благодаря такому подходу есть возможность разработать наиболее оптимальный вариант при возведении подземных бетонных конструкций, представляющих основания любых зданий или сооружений.

Зная, как рассчитать арматуру для фундамента, проектировщики могут рационально проводить подбор материалов. Могут определить места заложения каркасов, диаметры основных стержней и дополнительных для сварки сетки.

Металл стоит дорого, а величина нагрузок на фундамент очень высока. Если здание высотное, расход арматуры исчисляется тоннами. Поэтому важно произвести расчёты таким образом, чтобы соблюсти нормы расхода, обеспечивая при этом необходимую прочность основания и не получить перерасход.

Рациональность в подборе сечений арматурных стержней, распределении их перед заливкой бетонной смесью, имеет большое значение. Владельцу всегда хочется знать, сколько придётся затратить денег. Определённые знания помогут частнику сбалансировать расход финансов.

Каждый определённый тип фундамента: ленточный, плитный либо другой тип, предполагает индивидуальный подбор диаметра арматуры для фундамента.

Схема армирования

Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.

Самая простая схема армирования ленточного фундамента. Подходит при высоте не более 60-70 см

Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см

На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.

О глубине заложения фундамента прочесть можно тут.

Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так

Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так

Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.

Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты

Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты

Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.

Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.

В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.

Классы арматуры и ее диаметры

Классы арматуры и ее диаметры

Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.

Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см2.

Применяемая арматура для фундамента

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см2. Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см2)  нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см2, а это больше чем 2,8 см2, которые рекомендует СНиП.

Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см2. Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см2, чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.

Для армирования ленточного фундамента под коттедж использовать можно любой профыиль

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.

Предлагаем ознакомиться:  В какой цвет покрасить стены советы по выбору краски и подготовке поверхности

Шаг установки

Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.

Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).

Шаг армирования ленточного фундамента - это расстояние между двумя продольными прутками

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).

Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.

Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались.  Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.

Армирование углов

В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.

Правильная схема армирования углов: используются или сгоны - Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол

Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол

Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.

По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.

Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте

Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.

Армирование подошвы ленточного фундамента

На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.

Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.

Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются  при помощи коротких отрезков прутка.

Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа - для не очень надежных грунтов

Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов

Схема армирования углов ленточного фундамента

Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.

Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.

Сколько нужно прутка

Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20%  — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.

Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка

Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка

Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете).

По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.

О выборе марки бетона для фундамента прочесть можно тут. 

Технология армирования фундамента

Рассмотрим влияние на расчет арматуры способов ее укладки и
крепления в зависимости от вида арматуры

Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки опалубки. Есть два варианта:

  • Весь каркас собирают прямо в котловане или траншее. Если лента узкая и высокая, работать так неудобно.
    По одной из технологий арматуру вяжут прямо в опалубке

    По одной из технологий арматуру вяжут прямо в опалубке

  • Вблизи от котлована готовят отрезки каркаса. Их переносят по частям и устанавливают на предназначенное им место, связывая в единое целое. Так работать удобнее, за исключением того, что связанные конструкции из арматуры переносить очень неудобно и тяжело.

Оба вариант неидеальны и каждый решает, как ему будет легче. При работе непосредственно в траншее, нужно знать порядок действий:

  • Первыми укладывают продольные прутки нижнего армопояса. Их нужно приподнять на 5 см от края бетона. Лучше использовать для этого специальные ножки, но у застройщиков популярны куски кирпичей. От стенок опалубки арматура также отстоит на 5 см.
  • Используя поперечные куски конструкционной арматуры или сформованные контура, их фиксируют на необходимом расстоянии при помощи вязальной проволоки и крючка или вязального пистолета.
  • Далее есть два варианта:
    • Если использовались сформованные в виде прямоугольников контура, сразу к ним вверху привязывают верхний пояс.
    • Если при монтаже используют нарезанные куски для поперечных перемычек и вертикальных стоек, то следующий шаг — подвязывание вертикальных стоек. После того как все они привязаны, привязывают второй пояс продольной арматуры.

Есть еще одна технология армирования ленточного фундамента. Каркас получается жесткий, но идет большой расход прутка на вертикальные стойки: их забивают в грунт.

Вторая технология армирования ленточного фундамента - сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными

Вторая технология армирования ленточного фундамента — сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными

  • Сначала вбивают вертикальные стойки в углах ленты и местах соединения горизонтальных прутков. Стойки должны иметь большой диаметр 16-20 мм. Их выставляют на расстоянии не менее 5 см от края опалубки, выверяя горизонтальность и вертикальность, забивают в грунт на 2 метра.
  • Затем забивают вертикальные прутки расчетного диаметра. Шаг установки мы определили: 300 мм, в углах и в местах примыкания простенков в два раза меньше — 150 мм.
  • К стойкам привязывают продольные нитки нижнего пояса армирования.
  • В местах пересечения стоек и продольных арматурин привязываются горизонтальные перемычки.
  • Подвязывается верхний пояс армирования, который располагается на 5-7 см ниже верхней поверхности бетона.
  • Привязываются горизонтальные перемычки.

Удобнее и быстрее  всего делать армирующий пояс с использованием сформованных заранее контуров. Прут сгибают, формируя прямоугольник с заданными параметрами. Вся проблема в том, что их необходимо делать одинаковыми, с минимальными отклонениями. И требуется их большое количество. Но потом работа в траншее движется быстрее.

Армирующий пояс можно вязать отдельно, а потом установить в опалубку и связать в единое целое уже на месте

Армирующий пояс можно вязать отдельно, а потом установить в опалубку и связать в единое целое уже на месте

Как видите, армирование ленточного фундамента — длительный и не самый простой процесс. Но справиться можно даже одному, без помощников. Потребуется, правда, много времени. Вдвоем или втроем работать сподручнее: и прутки переносить, и выставлять их.