Как армировать мелкозаглубленный ленточный фундамент
Существуют нормативы, обозначенные строительными стандартами, где говориться:
- Если возводится здание, высота которого не превышает 10 м, и оно относится к категории «с пониженной степенью ответственности», то армировать фундаментную конструкцию дома необязательно.
- Если по проекту постройка превышает по высоте 10 м, и относится оно к категории общественных и жилых зданий с несколькими квартирами, то армирование проводится в обязательном порядке. Шаг арматуры должен располагаться в пределах 20 см.
Еще один момент в сооружении мелкозаглубленных ленточных фундаментов, на который надо обратить внимание. Это ошибка разработчика проекта или производителя работ
Нельзя укладывать одну арматурную сетку в центр фундамента. Так поступают в плитных конструкция. В лентах вся нагрузка располагается по краям, внутри нее давление мизерное. Поэтому даже в небольших по размерам конструкциях надо устанавливать две решетки.
Виды ростверка
Существует два основных типа ростверка:
- Ленточный ростверк, формируется также, как ленточный фундамент – узкая бетонная лента соединяет сваи между собой и не покрывает всю площадь дома. Для такого типа ростверка нужно намного меньше материалов, чем для монолитного, и он обойдется вам дешевле. Ленточный фундамент формируется по периметру постройки, что обеспечивает надежность несущих стен.
- Монолитный. Охватывает всю площадь дома. Для заливки монолитного фундамента необходимо очень большое количество бетона и арматуры, поэтому его используют не так часто, как ленточный. Однако в отдельных случаях такой выбор вполне оправдан.
Технология армирования
Меньший удельный вес и возможность работы с отрезками любой длины делают работу с композитом легче, чем с металлом. И, как уже подчеркивалось, качества материала позволяют использовать более тонкую пластиковую арматуру.
Сам процесс армирования фундамента состоит из нескольких этапов:
- монтаж опалубки;
- разметка высоты заливки бетона;
- вязка каркаса фундамента;
- заливка бетонной смеси;
- демонтаж опалубки.
Опалубку собирают согласно чертежу будущего фундамента. От правильной формы конструкции зависит конечная конфигурация фундамента. Если для монтажа опалубки применяются ДСП, USB, фанера или доска, лучше покрыть щиты пергамином. Тогда их можно использовать многократно.
Внутри готовой опалубки отмечают высоту заливки фундамента по всему периметру конструкции.
Вязка под ленточный фундамент
В проектной документации для фундамента указывают схему армирования и диаметр прута. При использовании стеклоарматуры для фундамента допустимо взять прутья одним размером меньше. Каркас укладывают и собирают на выровненном грунте, согласно расчетам и чертежам. Ход работ выглядит таким образом:
- Нарезают пластиковые прутья требуемой длины, в соответствии с чертежом. Заготовки размещают на подложки высотой 35-50 см над уровнем земли.
- Согласно чертежу размещают поперечные перемычки, закрепляют их с продольными элементами пластиковыми стяжками. Это нижний ряд пространственного арматурного каркаса.
- Аналогичным способом делают точно такую же решетку, кладут ее на нижнюю, вырезают вертикальные распорки необходимой длины.
- Первую стойку-распорку крепят в углу решеток, следующую — на расположенном рядом горизонтальном соединении.
- Если количество горизонтальных уровней больше, чем два, после фиксации второй решетки на требуемой высоте крепят следующую. В этом случае вертикальная стойка одна на несколько уровней.
- Дно траншеи заполняют подушкой из песка и щебня, и уплотняют ее. Сверху укладывают слой геотекстиля или гидроизоляции. На них монтируют каркас.
При армировании ленточного фундамента необходимо уделить особое внимание углам
Вязка под плитный фундамент
При строительстве плитного фундамента применяют горизонтальное армирование. Характерная черта такого решения — отсутствие сгибов и примыкающих участков. Чаще всего представляет собой пару сеток, размещенных одна над другой, разделенных вертикальными распорками.
Обычно плитный фундамент армируется в два слоя
Собирают конструкцию на месте укладки фундамента. Порядок действий выглядит таким образом:
- Вяжут нижнюю решетку, там, где она и будет находиться. Под нее подкладывают подставки.
- Изготавливают верхнюю пластиковую сетку, укладывают на нижнюю.
- Нарезают вертикальные распорки, устанавливают их между нижней и верхней решеткой, и фиксируют.
Заливка бетона
Технологически данная операция не отличается от работы с металлической арматурой
Нужно учитывать, что арматура из стеклопластика менее прочна при боковом радиальном давлении, так что уплотнять бетон вибратором нужно осторожно, не допуская повреждения стеклопластика
Чтобы не нарушить конфигурацию пластиковой армирующей конструкции, не следует применять ручную трамбовку. Уплотнять залитую бетонную смесь нужно равномерно и аккуратно.
Опыт применения композитной арматуры, сочетание ее достоинств и недостатков, дает возможность сделать выводы, что использование материала полностью оправдывает себя при строительстве фундамента. Сфера применения материала не столь широкая, как у металла, но для армирования фундамента это вполне подходящий вариант. С материалом удобно работать, если необходимо сделать сооружение больших размеров, а укладкой каркаса придется заниматься самому, без помощников. Поставка в бухтах позволяет использовать прутья любых размеров, а малая масса делает работу с материалом легче, чем с традиционным металлом.
Основные составляющие полимерной композитной арматуры
В состав этой продукции входят два или более материалов – основной (матрица) и наполнители, в том числе армирующие. Матрица и наполнитель подбираются таким образом, чтобы они составили общую структуру, обеспечивающую оптимальные эксплуатационные характеристики для конкретного целевого назначения.
Матрица
Представляет собой отвержденную термореактивную смолу, обеспечивающую передачу и распределение напряжений в упрочняющем наполнителе. От этой структурной составляющей зависят устойчивость продукции к влаге, огню, химическим средам. Термореактивная смола – полиэфирная, эпоксидная, винилэфирная, фенольная – после отверждения представляет собой твердый материал с трехмерной структурой в виде сетки.
Армирующие наполнители
Представляют собой волокна – непрерывные или штапельные, что зависит от способа изготовления. В зависимости от применяемого сырья, различают волокна:
- Стеклянные – изготавливаются из неорганического стекла.
- Базальтовые – производят из базальта и габродиабаза.
- Углеродные – образуются пиролизом органических волокон прекурсоров – полиакрилонитрильных или гидратцеллюлозных. По величине модуля упругости и пределу прочности углеродные армирующие наполнители разделяют на – общего назначения, высокопрочные, средне-, высоко-, сверхвысокомодульные.
- Арамидные. Исходное сырье – линейные волокнообразующие полиамиды.
- Комбинированные композиты включают упрочняющие наполнители из двух или нескольких сырьевых материалов. Например, стержни АСПЭТ содержат стекловолокна и волокна из термопластичных полимеров.
Полимерную композитную арматуру обозначают в соответствии с армирующим наполнителем, присутствующим в ее составе:
- АСК (АСП) – стеклокомпозитная, преимущества материала – сочетание небольшого веса, высокой прочности и доступной стоимости;
- АБК (АБП) – базальтокомпозитная;
- АУК (АУП) – углекомпозитная, отличается хорошей прочностью, но из-за высокой стоимости ее применение ограничено;
- ААК (ААП) – арамидокомпозитная;
- АКК – комбинированная. В этой серии широкое применение получили изделия, изготовленные на основе стеклянных и базальтовых волокон, благодаря сочетанию хорошей износостойкости и приемлемой стоимости.
Таблица основных характеристик различных видов композитной арматуры
| Характеристика | АСК | АБК | АУК | ААК | АКК |
| Предел прочности на растяжение, МПа | 800 | 800 | 1400 | 1000 | 1000 |
| Предел прочности при сжатии, МПа | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
| Модуль упругости при растяжении, ГПа | 50 | 50 | 130 | 70 | 100 |
| Предел прочности при поперечном срезе, МПа | 150 | 150 | 350 | 190 | 190 |
Технология армирования
При армировании важно помнить одно важное строительное правило – бетон, раствор для заливки тела монолитного ленточного фундамента, прикрывает арматурный каркас по всем сторонам не менее чем на 50 миллиметров. То есть, если сечение фундамента составляет 400 на 400 миллиметров, то сечение каркаса будет 300 на 300 миллиметров
Сборка каркаса проводится после заготовки необходимого прута с нужным сечением и поверхностью:
- шаг в ленточном фундаменте армирования обычно не превышает 30-50 сантиметров;
- стальные ребра жесткости надевают на арматурные прутки;
- арматуру закрепляют по углам каждого из ребер;
- закрепление проводят скрутками или специальными фиксирующими неразъемными элементами, в том числе применяют монтаж каркаса сваркой;
- сечение каркаса должно быть четырехугольным;
С помощью крючка
Для вязки применяется специальная термообработанная проволока диаметром от 0,8 до 1,2 миллиметров, которая достаточно пластична и не теряет своих свойств, даже при многократном сгибании и скручивании.
Фиксация прутьев проволокой производится специальным вязальным крючком. Так же существует винтовой крючок, который позволяет механизировать процесс и уменьшить общую трудоемкость.
Но применение данного способа не рационально для масштабных работ, например для плитного фундамента.
Для композитных стержней рекомендовано использование оцинкованной проволокой — она снизит вероятность возникновения коррозии, что положительно скажется на сроке службе фундамента.
Самодельный вязальный крючок
Самодельные крючки делаются по шаблону, как и модели, изготавливаемые на производстве. При их производстве используют арматуру, которую затачивают сбоку и сгибают в тисках. Ручку делают из расплавленного пластика, а после накручивают. Также для ручки может быть использована трубка из полимеров.
Арматура вяжется ими схематично, надежно, с обязательным соблюдением расстояния между узлами. Поэтому самодельные крючки также отлично подходят для вязки.
Связывание кусачками
Еще один способ вязания арматуры ленточного фундамента своими руками. Используется при необходимости связать несколько проволочных узлов потому, что при долгой работе с плоскогубцами сильно устанут руки. При больших объемах работ намного более предпочтительно использовать другой инструмент.
Вязальный пистолет для арматуры
Набор для увязки каркаса
В стандартный комплект современные производители включают:
- Механизм с электроприводом, который создает узел и обрезает проволоку.
- Аккумулятор с отдельным блоком питания. Его наличие упрощает выполнение работ в автономном режиме, без подключения соединительных проводов к сети питания 220 V.
- Чехол, предназначенный для закрепления инструмента на поясе монтажника.
- Инструкции по эксплуатации и чемоданчик для транспортировки и хранения.
Проволока для пистолета предлагается в намотанном виде, на небольших катушках. Производители настоятельно рекомендуют применять только сертифицированные расходные материалы, чтобы продлить срок службы техники, сохранить гарантийные обязательства.
Следующие преимущества пригодятся при выборе такого варианта:
- высокое качество связанных с одинаковым усилием узлов;
- увеличение производительности в 2-4 раза по сравнению с ручными методиками;
- снижение утомляемости;
- возможность выполнения рабочих операций в широком температурном диапазоне.
Для объективности анализа надо не забывать о некоторых ограничениях.
Такой аппарат подходит для скрепления открытых узлов
Проникновение в нижний ярус, сложные угловые места с крупной техникой затруднительно.
Поэтому в реальной ситуации современное техническое оснащение дополняют специальным крючком
Качественная проволока для пистолета стоит дорого
Приобретать это оборудование для реализации разового плана не имеет смысла. Дешевле – взять его в аренду на необходимое количество дней. Следует приобрести достаточное количество расходных материалов и дополнительные приспособления для выполнения рабочих операций вручную.
Арматура каких типов может быть использована при заливке фундамента
Ни для кого не секрет, что фундамент заливается из цементного состава – бетона. И несмотря на высокую долговечность и прочность данного материала, он является весьма хрупким, а потому для его упрочнения используется специальная арматура для фундамента дома.
Если ранее при заливке фундаментов использовались исключительно металлические прутки, то сегодня это далеко не единственный вариант. В качестве укрепления фундаментной подошвы в наши дни используется два вида арматуры:
· Металлическая арматура для фундамента. Классический вид арматуры, представляющий собой прутья, изготовленные из стали. Их самым распространенным вариантом являются стержни с круглым сечением. Чтобы улучшить прочностные характеристики таких прутков, на их поверхность наносится винтовая ребристая поверхность.
· Относительно недавно стали изготавливать арматуру из стеклопластика. Несмотря на то, что изобретение композитных прутков относится к 70-м годам прошлого века, активно использоваться они стали лишь в последние годы. И сегодня такие изделия отличаются постепенным вытеснением своих металлических аналогов. Их изготавливают из высокопрочного стеклопластика, что обеспечивает основные преимущества таких прутков, заключающиеся в надежной коррозионной стойкости.
Какой вид арматуры лучше
С появлением стеклопластикового аналога многие люди стали задаваться вопросом: какая арматура для фундамента лучше? На самом деле, идеального варианта пока еще не изобрели, а потому однозначно ответить на этот вопрос не представляется возможным: оба вида прутков имеют свои недостатки. И одним из основных минусов стеклопластиковой арматуры является относительно недавнее начало ее применения. Поэтому пока сложно говорить о ее прочности и долговечности.
Решая, какую выбрать арматуру для фундамента, необходимо в первую очередь обратить внимание на диаметр прутков:
1. Для металлических вариантов сечение может составлять в пределах 5-32 мм;
2. Стеклопластиковые прутки обычно изготавливаются в диаметре 4-20 мм.
Для обеспечения сооружению необходимых прочностных характеристик следует подобрать правильный диаметр арматурных прутьев. При этом нужно учесть размеры и вес здания, тип фундамента, наличие сезонных деформаций, тип грунта и т. д.
Для частного строительства чаще всего выбирается стальная арматура для фундамента дома, диаметром 10-16 мм. Такие прутки обладают достаточной прочностью, чтобы выдержать нагрузку, оказываемую зданием в один-два этажа.
Металлические прутки могут иметь как гладкую, так и ребристую поверхность. Стержни первого типа используются чаще всего в роли соединительных перемычек, а потому они не испытывают основные нагрузки от здания. Ребристые варианты предназначены для зон, в которых присутствуют растягивающие нагрузки.
Также при выборе арматуры следует учитывать и разницу в марке стали. К примеру, прутки могут быть изготовлены из низколегированной или углеродистой стали.
Преимущества и недостатки
Стекловолоконная арматура новый строительный материал, набирающий популярность, обладает характеристиками, позволяющими использовать ее для несущих конструкций. К ее преимуществам относят:
- Устойчивость к коррозии. Можно использовать стеклопластик в агрессивных средах. По этому показателю данный материал в 10 раз превосходит металл.
- Низкая теплопроводность, составляющая 0,35 Вт/м∙⁰С, что позволяет повысить теплоизоляцию бетонного монолита, устраняет риск появления мостиков холода. Для сравнения показатель теплопроводности у стали — 46 Вт/м∙⁰С.
- Высокое удельное сопротивление позволяет применять ее при строительстве мостов, железнодорожных конструкций, линий электропередач и других сооружений, где существует риск пробития электрическим током под высоким напряжением.
- Малый удельный вес, что позволяет снизить давление конструкций на поверхность грунта, фундамента. Средняя плотность этого материала 1,9 кг/м³, а у стали в четыре раза больше – 7,9 кг/м³.
- Стоимость армирования стеклопластиком почти в 2 раза ниже, чем металлическим прутом.
- Применение в широком диапазоне температур. Она не теряет своих свойств в при температурах от -60 до +90⁰С.
- В отличие от металла, стеклопластик имеет схожий с бетоном коэффициент термического расширения, поэтому монолит с таким армированием, при перепадах температуры не растрескивается.
- Для монтажа армирующей сетки не понадобится сварочный аппарат, ее достаточно соединить пластиковыми жгутами и фиксаторами.
Как любой материал, полимерная арматура на основе стеклопластика имеет недостатки, которые учитываются при эксплуатации:
Недостаточная устойчивость стеклопластика к высоким температурам, смолы, применяемые для связи волокон, возгораются при температуре 200⁰С. Для частных домов или подсобных помещений это не проблема, но на промышленном объекте, где бетонный монолит должен быть огнеупорным, применение данной арматуры неприемлемо.
- Почти в 4 раза меньший показатель модуля упругости по сравнению со сталью.
- При подготовке сетки, согнуть композит под нужным углом практически невозможно, из-за низкой прочности на излом, такие элементы приходится заказывать на заводе.
- Один из минусов стеклопластиковой композитной арматуры – она не позволяет делать жесткое армирование, а его прочность со временем незначительно, но снижается.
Определяем количество расходных материалов
Перед началом работ по армированию ленточного фундамента важно правильно рассчитать количество необходимых расходных материалов – стальных стержней – гладких или рифленых, и проволоки. Определить искомые параметры помогут известные правила монтажа арматурных стержней
Определяем количество арматуры для армирования
Рассчитаем количество материалов для армирования ленточного фундамента на примере строительства дома с размерами стен в плане 6х8 метров и одной поперечной перегородкой. Ширина траншеи будет равна 0,4 метра, глубина – 1,9 метра. Сначала рассчитаем количество продольных стержней.
Для получения каркаса с максимальными прочностными характеристиками желательно уложить арматурные стержни в четыре нити – две снизу и две сверху. Для упрочнения углов желательно выполнить загибы концов на длину, равную 40D. При диаметре стержней в 16 мм величина загнутых концов будет равна 40х16=640мм.
Исходя из указанных параметров, необходимая длина стержней будет равна:
(6+1,28)х2х4+(8+1,28)х2х4+(6+1,28)х4=58,24+74,24+29,12=161,6, где
Первая скобка – длина стержней для стены длиной 6 метров с учетом загибов на обоих концах, вторая скобка – та же величина для стены длиной 8 метров и вторая скобка – длина стержней для перегородки. Количество стен каждой длины равно двум, количество стержней для армирования каждой из них – четырем.
Следующий этап – расчет поперечных горизонтальных и вертикальных стержней. Общая длина армирования составляет:
(6+8)х2+6=34 метра.
Армирование ленточного основания
Короткие стержни устанавливают с шагом 0,5 метра, значит, количество горизонтальных и вертикальных пар будет равно:
34х0,5=68
Длина стержней должна обеспечивать зазор между армопоясом и границами железобетонного основания дома, равный не менее 5 см с каждой стороны. Соответственно, длина горизонтальных стержней равна
40-5-5=30, вертикальных 190-5-5=180.
Общая длина арматуры для перемычек будет равна:
(68х0,3х2)+(68х1,8х2)=40,8+244,8=285,6 метра.
Исходя из строительных нормативов, для продольной арматуры диаметр стержней выбирают равным 12-20 мм, для горизонтальных и вертикальных перемычек диаметр прута может быть уменьшен до 8-10 мм.
Расчет арматуры для ленточного фундамента
Вязальная проволока устанавливается из расчета 0,3 метра на каждый монтажный узел. Учитывая необходимость крепления к продольным стержням вертикальной и горизонтальной перемычки, количество связок будет равно 68х8=544. Общая длина требуемой вязальной проволоки равна 544х0,3=163,2 метра.
Типы арматуры для фундаментов
- Металлическая арматура для создания силового каркаса бетонных фундаментов представляет собой прутья из стали. Наиболее распространенными являются металлические прутки, имеющие в сечении круглую форму. Для повышения прочностных характеристик поверхность металлического прутка снабжается ребристой винтовой поверхностью.
-
Кроме того, в последнее время арматура для бетонных отливок может изготавливаться из прочного стеклопластика. Производители указывают, что стеклопластиковая арматура может превышать плотность металлических прутьев.
Основной характеристикой арматуры является ее сечение или диаметр. Строительная промышленность выпускает металлическую арматуру с диаметром от 5 до 32 миллиметров. Таким образом, при проектировании металлического каркаса можно подобрать стальную арматуру с сечением, обеспечивающим необходимую прочность всей конструкции.
При индивидуальном строительстве, при создании фундаментных оснований обычно используется арматура и диаметром сечения от 8 до 16 миллиметров.
Для каждого типа фундаментов: ленточного, монолитного в виде плиты или буронабивного свайного диаметр арматуры подбирается индивидуально.
Кроме того, металлическую арматуру, вне зависимости от ее сечения можно разделить на два основных типа:
С ребристой поверхностью. Такая арматура должна применяться на участках, на которые будут приходиться растягивающие нагрузки. Ребристая поверхность такого арматурного прута показывает более высокую степень зацепления с застывшим бетонным раствором, так как входит с ним контакт на большей поверхности.
Пруты с гладкой поверхностью. Такая арматура обычно используется в качестве соединительных перемычек. Таким образом на нее не должны приходиться основные нагрузки, а гладкая металлическая арматура может соединять продольные силовые линии, изготовленные из ребристой металлической арматуры.
Строение фундамента с использованием арматуры
Фундамент основная и, пожалуй, самая главная часть любого сооружения. Неправильная его укладка может привести к недолговечности основания и полной деформации дома. Использование арматуры зачастую необходимо для поддержания и увеличения крепости самого фундамента. Такая стеклопластиковая арматура для фундамента скрепляется между собой в один каркас, который потом будет залит бетонной смесью для получения единой монолитной плиты.
Чтобы получить качественный каркас, стоит подумать о приобретении специального инструмента, который позволит быстро справиться с выгибанием арматуры и ее стержней без потери качества.
На данный момент существует различные варианты заливки:
- Ленточная
- Столбчатая
- Монолитная
Для возведения жилых построек чаще всего используют ленточную или монолитную разновидность. Для создания такого рода фундамента необходимо использование арматуры для изготовления каркаса.
Многообразие такого рода строительного ассортимента от обычной классики до новшеств технологического прогресса, просто завораживает взгляд и вводит в тупик практически любого покупателя. Многие даже не знают половины этих материалов, хотя они более удобны и практичны, чем классические старики стройматериалов.
Используется зачастую при строительстве гражданских, дорожных и бетонных конструкций с преднапряженным и напряженным армированием основания, вместо обычной классической арматуры. Такая арматура – практически вечный материал, которому не страшны никакие воздействия и резкие скачки температур. Она выдерживает огромные нагрузки и очень маневренная, что позволяет использовать ее в самых тяжелых постройках. Подбор необходимой длины существенно облегчает монтировку и увеличивает прочность конструкции, в сравнении с соединительными характеристиками других арматур, которые монтируются креплением друг к другу.
К преимуществам можно отнести:
- Большая прочность материала
- Не подвержена коррозии
- Кислостойкая арматура
- Является диамагнитной с диэлектрическими свойствами
- Может использоваться при строении больницы, аэропорта, радиолокационной станции
- Радиопрозрачная
- Не утрачивает своих функций при перепадах температур
-
Более чем в 5 раз легче обычной арматуры
- Возможность покупки любой длины
- Долговечность
- Значительное сокращение затрат на разгрузку/погрузку материала
Расчет для монолитного основания
Схема армирования монолитного основания зависит от ее толщины. Если высота конструкции превышает 0,15 см, то необходимо устраивать пространственный армирующий каркас из верхнего и нижнего поясов.
В противном случае можно обойтись одной сеткой из продольных и поперечных стержней. В процессе проектирования инженер составляет схему армирования и разрабатывает чертеж, с которым будет проще рассчитать количество арматуры и без ошибок собрать силовую конструкцию.
Шаг
При перпендикулярном расположении продольных и поперечных стержней на рабочем участке конструктору необходимо обеспечить оптимальный размер ячеек.
Для этого используют нормативные требования относительно выбранного шага, который может быть равным:
- для легковесных сооружений – 40 см;
- для домов из бетона или кирпича – от 20 см;
- в местах максимальной нагрузки (под точками пересечения внутренних перегородок) – размер ячейки уменьшается в два раза.
Диаметр
Методика определения оптимального диаметра материала заключается в последовательных расчетах:
- Узнают площадь сечения плиты, умножая длину на высоту.
- Определяют допустимую площадь сечения стержня методом деления площади сечения плиты п.1 на минимальный процент армирования, равный по ГОСТу 15%.
- Рассчитывают площадь арматуры в одном из двух поясов, разделив результат вычислений п.2 на 2.
- Определяют значение минимального сечения, зная длину плиты и шаг между арматурой.
Из ГОСТа 5781 можно взять справочную информацию для определения диаметра арматуры для плитного фундамента по размеру его сечения. Практикующие строители советуют использовать прутки диаметром 10 мм, если площадь основания не превышает 9 м2. В остальных случаях лучше выбирать арматуру диаметром от 12 до 16 мм.
