Армируем фундамент правильно. Схемы и технологии

Чем вязать – материал

Технология усиления фундаментной основы для дома или иного сооружения запрещает применение сварочного агрегата для соединения металлических элементов. Правила армирования созданы в пользу вязки, потому что после применения сварного способа прочность прутов в местах сварных швов снижается в разы. Кроме того, чаще всего коррозия проявляется именно здесь, и через определенное время арматура утратит свои функциональные возможности.

Разрешенный вариант соединения – вязка – считается этапом сложным и требующим соответствующих навыков. Но многое зависит от используемого в работе инструмента.

Выполняется такая работа вязальной проволокой сечением 0.8 – 1.4 мм, нарезанной по сорок – пятьдесят сантиметров и сложенной вдвое. Ее заводят снизу на стержневые пересечения и скручивают, работая плоскогубцами.

Классический вариант – крючок для вязки. Если мастер достаточно опытный, за одну минуту он выполнит до пятнадцати узлов, нарезав и заведя проволоку заблаговременно. Основное достоинство способа – его доступность, потому что крючок стоит недорого, продается в любом магазине, реализующем товары для строительства. Есть один недостаток – скорость выполнения работ находится на низком уровне. Ведь даже для армирования своими руками небольшой конструкции потребуется выполнить не одну сотню узлов.

Второй инструмент – вязальный пистолет. Производительность вязки с его применением возрастает в два раза, но стоит такой инструмент достаточно дорого, и для армирования узкого фундамента приобретать его неразумно. Да и работает он только на специальной проволоке, что повлечет за собой дополнительные затраты.

Перекрытие по профлисту

В этом случае рекомендуется взять профилированный лист марки Н-60 или Н-75. Они обладают хорошей несущей способностью. Материал монтируется так, чтобы при заливке образовались ребра, обращенные вниз. Далее проектируется монолитная плита перекрытия, армирование состоит из двух частей:

• рабочие стержни в ребрах;
• сетка в верхней части.

Армирование плиты перекрытия по профлисту

Наиболее распространенный вариант, когда в ребрах устанавливают по одному стержню диаметром 12 или 14 мм. Для монтажа прутов подойдут инвентарные пластиковые фиксаторы. Если нужно перекрыть большой пролет, в ребро может устанавливаться каркас из двух стержней, которые связаны между собой вертикальным хомутом.

В верхней части плиты обычно укладывается противоусадочная сетка. Для ее изготовления используют элементы диаметром 5 мм. Размеры ячейки принимаются 100х100 мм.

Виды монолитного фундамента

Существует два вида монолитного фундамента:

• плитный, создаваемый из специальных бетонных плит, которые также используются в качестве перекрытий;
• монолитный, создаваемый из бетона и металлической арматуры необходимого диаметра.

Оба типа фундамента имеют схожую черту, состоящую в том, что они имеют в своем основании плиты, которые изготавливаются из армированной сетки (связанная между собой металлическая арматура необходимого диаметра) и бетона.

Это придает фундаменту прочности, так как бетон защищает металл от коррозии, а он, в свою очередь, придает бетону жесткость и не дает потрескаться под воздействием различных нагрузок.

Плиты фундамента и перекрытия могут иметь следующие разновидности:

• рифленую поверхность с двух сторон, либо с одной;
• гладкую поверхность.

Эта особенность влияет на область их применения. Рифленая поверхность обладает хорошей адгезией, а поэтому такие плиты идеально подходят для фундамента, так как хорошо сцепляются с грунтом. Гладкие же плиты больше всего подходят под различные перекрытия внутри дома и они не рекомендуются для использования в земле.

Ни для кого не секрет, что использование готовых железобетонных плит удорожает стройку в несколько раз, поскольку платить приходится за уже готовое изделие. А если это делать самостоятельно, то можно сэкономить часть финансовых средств. Поэтому речь будет идти именно об изготовлении фундамента своими руками.

Как рассчитать?

Одним из важных элементов является расчет технических характеристик стержней арматуры. В большинстве случаев шаг сетки равняется 20 см

Поэтому особое внимание следует уделить вычислению других параметров. Начинается процедура с определения диаметра арматуры

Состоит этот процесс из таких последовательных шагов:

В первую очередь нужно определить поперечное сечение фундамента. Вычисляется она для каждой из стороны плиты. Для этого нужно толщину будущего фундамента умножить на длину. К примеру, для плиты 6 х 6 х 0,2 м этот показатель будет равняться 6 х 0,2 = 1,2 м2.

После этого нужно вычислить минимальную площадь арматуры, которую следует применять для определенного ряда. Она составляет 0,3 процента от поперечного сечения (0,3 х 1,2 = 0,0036 м2 или 36 см2). Этот коэффициент следует использовать при расчете каждой из сторон. Чтобы вычислить подобное значение для одного ряда следует просто разделить полученную площадь пополам (18 см2).

Узнав общую площадь, можно посчитать количество арматурных стержней, которые следует использовать для одного ряда

Обратите внимание, что это касается только сечения и не учитывается количество проволоки, которую укладывают в продольном направлении. Чтобы узнать количество стержней, следует вычислить площадь одного

Затем общую площадь разделить на полученное значение. Для 18 см2 применяют 16 элементов диаметром 12 мм или 12 элементов диаметром 14 мм. Узнать эти параметры можно в специальных таблицах.

Чтобы упростить подобные процедуры расчета, следует составить чертеж. Еще одним шагом является подсчет количества арматуры, которую следует приобрести для фундамента. Вычислить это довольно просто всего за несколько шагов:

В первую очередь нужно узнать длину каждого ряда. При этом вычисляется это в обоих направлениях, если фундамент имеет прямоугольную форму

Обратите внимание, что длина должна быть меньше на 2–3 см с каждой стороны, чтобы фундамент мог закрыть металл.
Когда вы знаете длину, можно вычислить количество стержней в одном ряду. Для этого нужно полученное значение разделить на шаг решетки и округлить в большую сторону результирующее число.
Чтобы узнать общий метраж, следует провести описанные ранее операции для каждого ряда и сложить результат вместе.

Основные ошибки монтажа

Собираясь заниматься строительством своими руками, собственнику стоит предварительно проанализировать ошибки, которые чаще всего допускают новички:

1. Отсутствие защитного слоя бетона между армокаркасом и боковыми стенкам фундамента (минимум 30 мм). В результате концы стержней будут в большей степени подвержены коррозии, что в целом отражается на сроке службы основания.
2. Использование деревянных фиксаторов для организации защитного слоя бетона. Дополнительные элементы остаются в теле плиты и нарушают его целостность. Дерево – рыхлый материал, который может разбухать и разрушать конструкцию. Поэтому для крепления арматуры используют специальные пластиковые фиксаторы.
3. Сборка каркаса методом сварки при большой силе тока. В результате в местах соединения деталей структура стали разрушается, а силовой потенциал армированного каркаса ослабевает. Подбором силы тока должен заниматься профессионал.

Выбор материала для армирования

В строительстве применяется арматура трех типов:

• А 240 – с гладкой поверхностью. Ей выполняется армирование в вертикальных плоскостях. На усиление монолитных плит не используется;
• А 300 – диаметр равен десяти – двенадцати миллиметрам. На прутах имеются насечки в виде колец;
• А 400 – стрежни с серпообразным профилем. Рабочий диаметр увеличен, отлично подходит для армирования толстых фундаментных плит.

До выполнения армирования следует определить оптимальное сечение металлических прутьев. Арматурная сетка составляется из пары слоев, элементы ее располагаются под прямыми углами по направлению друг к другу. Низ и верх соединены хомутами.

Уточнив толщину бетона, можно определить диаметр арматуры, проходящей в одном направлении. Он должен достигать 0,3 % от всей площади плиты.

Если одна сторона фундаментной основы меньше трех метров, достаточно использовать десятимиллиметровую арматуру. Более толстые плиты укрепляются прутьями сечением двенадцать миллиметров. Максимальный процент армирования для крупных плит достигает четырех сантиметров.

Схема армирования

Когда выполняется армирование плитного фундамента, схема расположения арматуры должна составляться строго по технологии. Кроме того, схемы армирования монолитной плиты перекрытия фундамента, при необходимости, предполагают неравномерный порядок размещения прутков. Участки, где планируется возведение несущих перегородок и колонн дополнительно усиливаются. Такие места называют зонами продавливания. Арматуру укладывают в один слой при толщине железобетонной плиты 15 см и меньше. Если план монолитного фундамента предполагает величину слоя больше 15 см, рекомендуется производить армирование каркасами. Для плитно-свайного фундамента расчеты нужно производить отдельно — в зависимости от расположения и материала свай. В любом случае, чтобы правильно выполнить армирование фундаментной плиты, чертеж надо составлять на основании тщательных предварительных расчетов.

Схема расположения усилений фундаментаИсточник pingru.ru

Основные параметры плиты

Рассмотрим на примере основные узлы конструкции. На схеме изображена сетка с постоянными размерами ячеек. Расстояние между прутками должно быть одинаковым. С расчетом нагрузок, шаги прутьев делают через каждые 20-40 см. Для построек из кирпича подходит 20 см, а для легких каркасных домов допускается делать укладку арматуры реже. В любом случае, по строительным правилам из пункта про «бетонные и железобетонные конструкции» указано, что расстояние между прутьями не должно превышать толщину основания в 1,5 раза.

Распространенный метод укладки – в два ряда. Их совместное действие будет обеспечено монтажом вертикальных стержней. Отступы между такими прутами должны равняться шагам основной стальной конструкции также допускается в два раза большее расстояние. По правилам плиту перекрытия на торцах следует армировать П-образными хомутами, длина которых должна равняться двум толщинам основания и более. Обвязка стержней должна охватить верхние и нижние ряды. Такая методика обеспечивает надежное восприятие крутящих моментов у края фундаментной основы и позволит произвести анкеровку концов продольных прутков.

Армирование плиты фундамента по краям и укладка в два рядаИсточник ufa.masterdel.ru

Зоны продавливания

В местах, где об фундамент будут опираться несущие вертикальные конструкции, раскладку следует производить, уменьшив шаги армирования. В случае, когда по основной ширине плиты арматура укладывается через 20 см, значит, под перегородками следует перейти на расстояние в 10 см. Такой метод позволяет предупредить возникновение продавливания и образования трещин.

Если зона сопряжения совпадает с монолитной стеной подвала, глубина закладки будет производиться в соответствии с высотой планируемого помещения. В таком варианте работы ведутся с привязкой основания к стенам.

При армировании фундаментов, рекомендуется производить совместную обвязку каркасов монолитных стен и плиты. Во время заливки фундаментного основания нужно оставить части вертикальных стержней, которые послужат связующими звеньями. Эти концы запускают в основу, производят загиб края, примерно на две части высоты плиты, после осуществляют привязку к основной части каркаса.

После заливки и застывания бетона, вертикальные стержни используют для «привязки» стен к основаниюИсточник dvamolotka.ru

Чтобы произвести грамотный расчет стройматериалов и армирование плитного фундамента понадобится схема и чертеж. Должны быть внесены данные о шагах между рядами арматуры и ее диаметр.

Правила монтажа армокаркаса по СНиП

Количество необходимой для закладываемой конструкции арматуры и расстояние между арматурными прутьями напрямую зависят от размеров фундамента.

Согласно СНиП 52-01-2003 расстояние между прутьями рассчитывается, исходя из:

• диаметра прута;
• размера бетонного заполнителя;
• направления бетонирования;
• технологии укладки;
• вида бетонного уплотнителя.

Технологически правильное армирование подразумевает, что расстояние между прутьями продольной арматуры должно находиться в пределах от 25 до 40 см. Прутья же поперечной арматуры должны быть не более чем в 30 см друг от друга.

Все самое важное об армировании ленточного фундамента найдете в этой публикации

Требования к бетону

Бетон для ленточного фундамента должен отвечать определённым физико-техническим требованиям. Среди них:

• прочность;
• морозостойкость;
• водонепроницаемость.

Прочность — это способность выдерживать нагрузки на сжатие, выраженная в килограммах на квадратный сантиметр.

Морозостойкость обозначается буквой “F” и числовым эквивалентом. Число — это количество циклов полного замораживания и оттаивания опытного образца бетона без изменений своих характеристик.

Водонепроницаемость обозначается буквой “W” и также числовым эквивалентом. Число, в данном случае, — это максимальное давление, измеряемое в мегаПаскалях, при котором образец бетона не пропускает через себя влагу.

Марки бетона, рекомендуемые для сооружения ленточного фундамента:

Соотношение типа сооружения, грунта и марки бетона для ленточного фундамента:

Требования к арматуре

Для армирования ленточного фундамента используется стальная или композитная арматура. Поверхность её профилирована, что приводит к передаче максимальной нагрузки от прогибающегося бетона к арматурным прутьям.

Для продольного армирования обычно используются металлические прутья, диаметр которых находится в пределах от 10 до 16 мм.

Для поперечного армирования применяются металлические прутья, диаметр которых находится в пределах от 6 до 8 мм.

В соответствии со СНиП 52-01-2003, при возведении ленточного фундамента могут использоваться следующие виды арматуры:

• горячекатанная;
• термомеханически упрочнённая;
• механически упрочнённая в холодном состоянии;
• неметаллическая композитная.

О том, какую арматуру используют для армирования ленточного фундамента, расскажет эта статья.

Устройство и типы

По глубине залегания ленточные фундаменты бывают мелкого и глубокого залегания. Мелкозаглубленные могут применяться на спокойных, непучнистых грунтах с хорошей несущей способностью под постройки небольшой массы — из древесины и возведенные по каркасной технологии.

В этом случае лента должна на 10-15 см уходить в твердый слой, который располагается под плодородным. В то же время по нормативам она не может быть менее 60 см.

Типы ленточных фундаментов по глубине заглубления

Монолитные ленточные фундаменты глубокого заложения делают под тяжелые, массивные дома. В общем случае опускают их на 10-15 см ниже уровня промерзания грунтов для данного региона. При этом подошва должна опираться на слой с хорошей несущей способностью. Если это не так, приходится углубляться ниже. Например, если уровень промерзания грунтов 1,2 м, а плодородный слой заканчивается на отметке 1,4 м, то приходится опускаться ниже 1,4 м.

С опалубкой или без

Вообще,  технология возведения монолитного ленточного фундамента предусматривает установку опалубки. Это конструкции из щитов, которая придает форму бетону и не дает ему растекаться. Понятное дело, что опалубка — это дополнительные расходы на материалы, а также дополнительное время на ее сборку и установку.

Опалубка — конструкция из досок или фанеры, которая придает фундаменту форму

Иногда в целях экономии, на хороших грунтах котлован под фундамент роют ровно по разметке — на нужную ширину и глубину. И в эти ямы  заливают бетон без опалубки. Такая технология не может гарантировать требуемую степень надежности,  результат спрогнозировать невозможно.  Дело в том, что для набора нормальной прочности бетону необходимо определенное количество воды. Без опалубки вода хоть и немного, но впитывается в грунт, что может сказаться на качестве самого бетонного камня.  В самом худшем случае он может крошится.

Из положения выходят, расстелив в траншее полиэтиленовую пленку. Но по ней потом ходят — армирование делать нужно. И прутья, и сапоги не один раз повреждают пленку. В результате влага все равно уходит.

Фундамент без опалубки — рискованная затея

В некоторых случаях такие фундаменты могут отстоять какое-то количество лет без проблем. Но рано или поздно, появляются трещины или бетон начинает крошиться. Вторая сложность работы с таким фундаментом — его далеко не идеальная геометрия. Для того чтобы снизить теплопотери, фундамент утепляют, причем чаще всего плитами пенопласта или экструдированного пенополистирола. Попробуйте наклеить их на неровную поверхность. Такая же ситуация с пароизоляцией: пленку очень сложно (практически невозможно) приклеить на неровный, пористый бетон с вкраплениями грунта. Оправдан или нет такой подход — решать вам,  но рекомендовать такой фундамент можно только под забор или сарай.

Установка опалубки своими руками

Правильно сделанный каркас для фундамента поможет не только сэкономить много денег на покупке бетона, но и значительно упростить процесс армирования. Если она у вас уже есть, этот этап можно пропустить и переходить сразу к армированию, если отсутствует, тогда рассмотрим пошаговую инструкцию.

ШАГ 1: выбор материала. При небольшой высоте фундамента подобрать материал достаточно легко: фанера, дерево, ОСБ-плиты, ДПВ. Основное требования – прочность материала. Для высоких фундаментов (от 150 см) используют только металл, поскольку давление бетона будет значительным и дерево может подвести.

ШАГ 2: подготовка основания. Допустим, у нас есть траншея, которая соответствует нормам, теперь необходимо уплотнить основание. Насыпаем слой песка 150 мм, заливаем водой, затем 4-5 сантиметров бетона, чтобы выровнять поверхность. Не забывайте о коммуникациях, сделать их надо на этапе опалубки и армирования фундамента дома, нельзя забывать о закладных трубах в нужных местах, иначе придется долго работать перфоратором и нарушать монолитность фундамента.

ШАГ 3: имея проект строительства, устанавливаем колышки по периметру траншеи точно на ширину будущего фундамента, они будут удерживать низ опалубки, ставим распорки не ниже 70% высоты конструкции (сама распорка в 2 раза больше высоты фундамента). Не помешает изготовить 3-4 контрольные рейки на ширину фундамента, по которым можно будет измерять отклонения ширины.

Совет мастера: забивать гвозди надо изнутри опалубки в распорки и колышки, чтобы потом можно было без проблем все снять. В ином случае придется разламывать деревянные брусья или спиливать шляпы, поскольку торчащие гвозди бетонируются. Если фундамент от 150 см и выше, рекомендуется связка опалубок проволокой в шахматном порядке через 1 м.

Опалубка должна быть максимально жесткой, зазоры между элементами конструкции не более 0.3 см, чтобы при заливке фундамента не вытекала жидкая смесь, иначе прочность фундамента будет снижаться в арифметической прогрессии.

Она должна выдерживать солидные нагрузки и удерживать свою форму после заливки цемента, только так можно будет сделать монолитный фундамент для дома, который прослужит десятки лет.

Важно: внутреннюю часть опалубки надо смазать техническим маслом или другими нефтепродуктами (подойдет отработка), чтобы она легче отклеивалась от бетона после его отвердевания. Вы сможете использовать ее много раз

Фотографии опалубки ленточного фундамента

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 – армированнаяИсточник rmnt.mirtesen.ru

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.

Армирование сложных мест

Разберемся, как выглядит правильное армирование углов фундамента. Для этого используют одну из методик:

лапка. На конце прута устраивается лапка под прямым углом, напоминающая кочергу. Длина лапки – не менее 35 сечений прута. Согнутый угол соединяется с участком, расположенным вертикально;

• Г-образный хомут. Рабочий принцип напоминает предыдущий способ, только изготовление лапки заменяется специальным элементом, величина которого равна минимум 50 диаметрам. Одна часть хомута фиксируется к металлическому каркасу одной из стеновых поверхностей, вторая крепится к вертикальной части;
• П-образный хомут. На угловой участок потребуется пара таких элементов, размер которых не менее пятидесяти сечений арматурного прутка. Каждый из них крепится на паре прутов, уложенных параллельно, и к оному перпендикулярному.

Если предстоит выполнить вязку тупого угла, наружный прут выгибается под определенный градус, к нему крепится дополнительный стержень, чтобы усилить показатель прочности. Все внутренние металлические элементы соединяются с наружными.

Как сделать своими руками армирование сеткой в фундаментной траншее, ширина которой не превышает 50 см, и в глубину она достигает 150 см? Отметим, что перед обустройством такой армированной сетки придется тщательно обдумать схему вязки всех элементов, потому что работать придется в ограниченном пространстве.

По дну траншеи выкладывают кирпичные обломки, высота которых варьируется в пределах пяти сантиметров, чтобы поднять металлический каркас над земляной поверхностью и дать возможность бетонной массе укрыть все грани арматурных прутьев.

По кирпичам укладывают продольно стальные прутья, нарезанные по необходимым размерам. Формирование каркасного основания начинается с одной из сторон фундаментной траншеи. Работа облегчится, если к уложенным стержням вы заблаговременно привяжете горизонтальные распорные элементы. Здесь вам потребуется напарник, который поддержит прутья до того момента, пока им не придадут необходимое положение.

Поочередно выполняется армирование углов и примыканий ленточного фундамента, интервал между распорками должен составлять около пятидесяти сантиметров.

Проверив все параметры и расположение каркасной сетки, можете переходить к процессу бетонирования.

Расчеты

Зная площадь фундамента и ориентируясь на шаг между арматурой, можно рассчитать необходимое количество металлопроката для армирования. Согласно действующим стандартам, максимальный шаг между прутьями будет составлять 40 см. На значение параметра также влияют класс и размер сечения арматуры.

Алгоритм расчета количества арматурных стержней лучше рассматривать на примере. Например, габариты фундамента – 6 на 6 метров, проектный шаг – 20 см.

Вначале рассчитывают потребность в арматуре для одного слоя сетки: 900 / 20 х 2 = 90 штук продольных и поперечных прутков длиной 6 м каждый. Для двух сеток потребность в арматуре увеличится вдвое – 180 штук. Для вертикальных прутков высотой 10 см понадобится 203 м арматуры. Значение получено методом умножения точек пересечения (45х45=2025 шт.) на длину одного прутка.

Таким образом для выполнения проектных условий потребность в арматуре составит: 180 х 6 + 203 = 1283 м. Если учесть, что один погонный метр арматуры диаметром 14 мм весит 1,21 кг, то необходимо закупить 1,56 т металлопроката. Практикующие строители рекомендуют заказывать арматуру с запасом (5–10%).