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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

При изучении маркировки арматурной стали практическое значение для частного застройщика имеют обозначения С и К после числового значения предела текучести

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.

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.