Укладка арматуры в ленточный фундамент своими руками пошаговая

Зачем нужна арматура в ленточном фундаменте

В процессе эксплуатации здания неизбежно возникает осадка. Грунт под подошвой фундамента в условиях давления сверху уплотняется. Чем выше давление, тем сильнее происходит уплотнение. В том случае, если оно строго равномерно по всей протяженности ленточного фундамента, опасные внутренние усилия в фундаменте не возникают.

На практике такая ситуация встречается крайне редко. Не симметричность форм и нагрузок обуславливает неравномерное давление. С целью снижения неравномерности осадки в пределах одного здания обычно применяют фундаментные ленты разной ширины. Больше нагрузка – больше ширина. Но даже в этом случае полностью уравнять значения давлений под подошвой фундамента невозможно.

Кроме того, нельзя поручиться за абсолютную идеальность основания фундамента (грунта). Различные включения в грунтовой толще также формируют неравномерность осадок. Негативное влияние оказывает и неравномерная влажность. Протечка водонесущих коммуникаций, отсутствие отмостки с одной стороны, вероятность появления различных пристроек (дополнительная нагрузка дает дополнительную осадку) – всё это формирует неравномерность осадок.

Условно говоря, поверхность грунта под лентой фундамента стремится стать «кривой» по вертикальному направлению. Наиболее опасными участками становятся углы, а также места со значительными перепадами нагрузок (например, при переменной этажности, наличии колонн, дополнительно нагруженных пилонов и т.д.). Такая ситуация формирует в фундаментной ленте дополнительные внутренние напряжения в виде поперечных сил и изгибающих моментов. Для их восприятия в тело фундаментов вводят арматуру, так как без неё появятся трещины не только в ленте, но и в стенах.

О прочности ленточных фундаментов

Рассчитывать армирование и прочность ленточного фундамента необходимо с учетом свойств металла и бетона.

Расчет на прочность армирования выполняют для сечений, расположенных нормально и наклонно относительно действующей нагрузки. Рассчитывают железобетон на раскрытие и сжатие трещин. Выполняют расчет по деформациям и на выносливость. Понятно, насколько сложно рассчитать армирование ленточного основания.

Приемы вязки проволокой пересечений арматурных стержней.

Для ленточных фундаментов ситуация усугубляется, так как предусмотреть виды нагрузок, которые могут воздействовать на них, практически невозможно. В идеальном случае на него воздействует только равномерно распределенная по площади нагрузка. Это если не учитывать его вес.

В идеальных условиях монолитный фундамент имеет равномерно распределенную нагрузку, которую можно заменить эквивалентной силой действующей посредине балки. Реакцию со стороны основания также можно считать равномерно распределенной. Вся конструкция находится в равновесии, и никаких напряжений внутри нее не возникает. То есть в идеальном варианте армирование ленточного основания и не требуется.

Однако, например, зимой возникают вертикально направленные силы за счет увеличения объема при замерзании воды в порах грунта, летом, наоборот, возможно оседание грунта, в результате которого распределенный вес здания может превышать реакцию основания. Это означает, что монолитная балка будет прогибаться, и ее обязательно необходимо армировать. В верхней части ее возникнут сжимающие силы, а в нижней части, в подошве – растягивающие. И в этом случае армирование необходимо.

Для того чтобы самостоятельно построить ленточный фундамент и армировать его, можно воспользоваться требованиями, изложенными в нормативных документах. Эти требования обоснованы расчетами, которые выполнены специалистами, и практикой строительства монолитного ленточного основания зданий. Выполнение этих требований в результате армирования обеспечит прочность всей конструкции, позволит заранее определить требуемое количество материала, что очень важно. В этих же документах указано, как правильно армировать.

Выбор

Содержание

• 1 Выбор
• 2 Этапы проведения работ
  • 2.1 Армирование ступеньки
  • 2.2 Армирование углов
  • 2.3 Способы соединения
• 3 Расчет арматуры для ленточного фундамента
  • 3.1 Диаметр
  • 3.2 Вязка
  • 3.3 Укладка
• 4 Схема
• 5 Марка
• 6 Стоимость
• 7 Отзывы

Чтобы правильно выбрать арматуру, надо сначала определить, какой вид подойдёт для фундамента. Стальные стержни могут быть с гладкой поверхностью (обозначаются как А1) или с рифлёной (А2, А3, А4 и т. д.).

Арматура А1 (монтажная) имеет меньшее сцепление с бетоном, поэтому она используется в той части основания, где будут незначительные нагрузки.

Рабочая, арматура А3, имеет три вида выступов:

• серповидный, увеличивает стойкость арматуры к разрывным нагрузкам, используется для тонких стен;
• кольцевой, обычно отечественного производства, повышает сцепление с бетоном, предназначена для мощных бетонных конструкций;
• смешанный, совмещает достоинства обоих типов.

стальных прутов, сварной сетки, которую изготовили на производстве или в моткахПрежде чем выбрать арматуру, определитесь со способом соединения прутов. Для сварки нужна арматура с маркировкой «С».стеклопластиковое волокновес намного меньше, чем у стали, не боится коррозий, устойчиво к влаге

Но всё-таки металлическая арматура имеет большую жёсткость и считается наиболее надёжным материалом для усиления фундамента.

Требования СНиП

Требования к железобетонным конструкциям указаны в СНиП 52-01-2003. В документе содержатся нормы расчета склонности армированных конструкций к деформациям. В акте указаны требования к формам и размерам изделий:

• При устройстве оснований можно использовать арматурные прутья, соответствующие определенным стандартам. Они должны обладать характеристиками, указанными в чертеже.
• Куски арматуры сцепляют таким образом, чтобы исключить их смещение в процессе заливки бетона.
• При использовании сварных каркасов допускается применять определенные способы сварки, не допускающие деформирования.
• Механические стыки прутьев не должны уступать по прочности основному материалу, поэтому арматуру укладывают внахлест. Размер нахлеста составляет 30-40 диаметров арматуры и они должны быть не в одном месте.
• Между вертикальными элементами допускается расстояние не менее 25 см.
• Продольные прутья должны находиться на расстоянии не более 40 см друг от друга.
• Шаг между поперечными прутьями, не превышает 30 см.

При расчете арматуры учитывают сечение и класс металлических изделий, способ вязки и укладки.

Большое значение имеет число поясов. Их количество может быть от 1 до 3. Двойной пояс устраивают в мелко- и среднезаглубленные основания, а 3 пояса укладывают для глубоко заглубленных фундаментов. Если суммарная высота каркаса менее 80 см, прутки должны иметь диаметр 6 мм. Когда она больше 80 см, применяют арматуру более 8 см.

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.

Определение толщины арматуры

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.

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 (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 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. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.

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.

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.

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

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.

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.

С помощью качественных инструментов вязку каркаса для небольшого фундамента выполняют в течение одного рабочего дня. Ручной способ потребует для этого значительно больше времени.

Расчет диаметра продольной арматуры

От диаметра арматуры зависит прочность всей конструкции: чем толще арматура, тем прочнее. При выборе ее толщины стоит ориентироваться на вес дома и тип грунта. Если грунт плотный, то под нагрузкой от дома он будет меньше деформироваться, а значит, от плиты требуется меньшая устойчивость.

Второй фактор – это вес здания. Если вы собираетесь построить легкий деревянный дом или гараж, то устойчивость такому дому может обеспечить и арматура диаметром 10 мм. Но если это капитальное строение в несколько этажей, то может потребоваться арматура 14-16 мм. Это все учитывается на этапе разработки проекта и отражается на глубине и ширине фундамента. Далее стоит полагаться на строительные нормы, которые зависят от ширины и высоты фундамента.

Согласно правилам по проектированию и строительству (СНиП 52-01-2003), минимальная площадь сечения продольной арматуры в ленточном фундаменте должна составлять 0,1% от общего поперечного сечения железобетонной ленты.

Для того, чтобы посчитать площадь поперечного сечения фундамента, нужно его ширину умножить на высоту. Допустим, высота нашего фундамента 80 см. Тогда при ширине 50 см поперечное сечение даст:

80*50=4000 см2

Тогда суммарная площадь поперечного сечения арматуры получится:

4000*0,1%=4 см2

При схеме армирования в 4 стержня и известной площади суммарного поперечного сечения арматуры в ленточном фундаменте мы можем определить диаметр продольной арматуры по таблице:

Казалось бы, при площади поперечного сечения арматуры в 4 см2 и 4 стержнях можно сделать вывод, что вам хватит и десятки. Но в таблице видно, что 4 стержня диаметром 10 мм имеют площадь поперечного сечения 3,14 см2. Не попадитесь на эту удочку и не допустите глупых математических ошибок при расчете фундамента вашего дома.

Выбрав столбец с 4 стержнями арматуры, нам нужно найти значение, наиболее приближенное к 4 см2, но не менее того. Поэтому нам подойдет значение 4,52 см2 и, соответственно, арматура 12 мм в диаметре.

Согласно таблице, при 4 стержнях площадь их поперечного сечения будет 4,52 см2 при диаметре арматуры 12 мм. Это наиболее ходовой тип арматуры, применяемый для армирования ленточных фундаментов малоэтажных строений.

Рассчитать диаметр арматуры при схеме армирования шестью или восемью стержнями можно аналогичным образом, найдя необходимой значение в соответствующей колонке.

Также правилами регламентируется минимальный диаметр арматуры в зависимости от ее длины: При длине фундамента до 3 м этот минимум составляет 10 мм, а при длине от 3 м – 12 мм.

Также отметим, что продольная арматура железобетонной ленты должна быть одинакового диаметра. Если же вы строите сарай или баню из остатков арматуры, то стержни большего диаметра должны оказаться в нижней части армокаркаса.

Армирование углов: какие материалы используются

Для увеличения прочности и устойчивости ленточного фундамента, располагаемого на небольшой глубине, следует применять прутки высокого качества, толщина которых составляет не менее 1 см. Максимальный диаметр 2 см. Вязка осуществляется с помощью специальной проволоки с сечением около 1 мм. Прутья должны быть без повреждений (в том числе без очагов коррозии). Иметь рифленую поверхность. Длина выбирается максимальная из возможных, чтобы минимизировать необходимость организации стыковки. Регламентированы следующие нормы при выборе подходящего сырья:

• арматура берется пригодная для сварки (если подходит, то в названии будет стоять буква С);

• устойчивость к ржавчине на высоком уровне (буква К в наименовании);

• индекс прочности определяется исходя из основного материала изготовления (сталь А2, или А3 самый оптимальный вариант), такие прутья не меняются при связке проволокой.

Для бетона необходим качественный цемент (М-200 — М-400). А также фракция из гравия, песок и вода. Все это соединяется в долях, определяемых исходя из конкретного проекта строительства.

Установка арматуры по всему периметру ленточного фундамента

Опалубка готова, теперь можно переходить к самому ответственному процессу – армированию фундамента своими руками. Используют стальную и стеклопластиковую арматуру, мы остановимся на первом варианте, поскольку так будет намного дешевле. Нам потребуется приобрести следующие материалы:

Важно: крепить арматуру необходимо именно вязальной стальной проволокой, поскольку она имеет низкий коэффициент растягивания и достаточно прочная. Это существенно упростит сбор конструкции, но на прочность фундамента проволока не влияет, она только фиксирует арматуру до заливки фундамента.

ШАГ 1 : делаем расчёты и закупаем материалы. Высчитать, сколько надо материалов, очень легко. Поперечные прутья кладутся на расстоянии около 30 сантиметров (небольшие погрешности не страшны), продольная парная арматура через каждые 40 сантиметров высоты (не забываем первый раздел), а вертикальная – через 60 см. Длину стены делим на количество поперечин и количество «ярусов» продольной арматуры. Рассмотрим на примере фундамента 10х10 метров и высотой 120 см:

Теперь 396 умножаем на ширину фундамента (пусть он будет у нас 70 см): 396 х 70 = 27720 см. 277 метров прутков надо купить. Аналогичные расчёты проводим для продольной арматуры:

И, конечно же, вертикальные элементы. Их будем ставить с обеих сторон фундамента с частотой через одну поперечную перемычку, то есть, через 60 см:

Подставляем параметры вашего строения в пример и получаем правильный расчет элементов для армирования ленточного фундамента дома. Не забудьте 5-8% на «всякий пожарный».

ШАГ 2 : У вас на дне траншеи уже есть 5-6 см бетона для выравнивания? Пропускайте этот шаг. Если же нет, засыпаем 15 см песка, затем 5 см бетона, выравниваем все, не забываем о коммуникациях и месте под них. Если нет желания возиться, можно просто на дно положить плотную ПВХ пленку. Основная задача этого шага – выровнять землю и задержать немного воду, которая появится после заливки бетона.

ШАГ 3 : вязка арматуры для ленточного фундамента. Делать ее можно в траншее или рядом, если там неудобно разворачиваться либо сама траншея слишком узкая по проекту. При «удаленной» сборке сразу необходимо будет продумать способы опускания металла вниз, чтобы не повредить структуру. Рассмотрим, как сделать армирование фундамента своими руками:

Примеры неправильной вязки арматуры

Важно: оставляйте по 20 см после каждого соединения, поскольку арматура может немного двигаться при заливке фундамента под его нагрузкой. Не обязательно намертво зажимать вязальную проволоку, можно оставить ее, чтобы немного «играла», так будет правильнее.

4. Каркас опускаем в траншею (если сборка была не в ней), отступив по 5 сантиметров от опалубки, фиксируем его любым удобным способом.

Правильная схема армирования фундамента и примеры вязки арматуры

У вас получится 4 «блока», которые будут на длину и ширину одной стороны минус 5 см со всех сторон. Далее рассмотрим, как правильно их крепить между собой и армировать углы, на которые припадает большая часть всей нагрузки.

Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента?

При строительстве или закладке неблочного дома наступает момент, когда потребуется вязка каркасов из арматуры. Можно заказать уже готовые изделия на любом предприятии, но такой фундамент обойдётся на 5-10% дороже. Не все застройщики могут себе это позволить.

Какие прутья использовать и как правильно связать каркас для усиления базы дома? Как усилить углы, где нужно проложить дополнительное усиление, а где нет? Эти вопросы лучше решить заранее, так как от качества основания и способа его устройства зависит долговечность всей конструкции. Рассмотрим детально, как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента.

Сварка или обвязка

Они проводятся методом прихватки при помощи сварочного оборудования на малых токах, до 150 ампер.

Поле установки направляющих, так называемых троллей, стыки арматуры полностью связывают специальной проволокой, вручную или механическим способом.

Сталь класса А-3 имеет два ребра жёсткости, которые во время сварки очень легко повредить (расплавить). Из-за этого ухудшаются несущие способности сечения арматуры. Например, 12 мм прутья будут столь же эффективны в бетоне, как металл диаметром 10 мм. Такого допускать нельзя.

Кроме того, использование сварочных работ при армировании в ленточном фундаменте не оправдано, сильно сэкономить не удастся. Не стоит рисковать несущими параметрами каркаса, ускоряя сроки сдачи объекта или облегчая себе работу.

Типичные схемы армирования.

Применение электроинструмента

Повысить скорость проводимых работ при вязке арматуры для основания типа «лента» можно с помощью специальных машинок. К примеру, понадобится проволока 1,0-0,8 мм и аккумуляторный пистолет DZ-04-A01. Связать один стык таким прибором можно за 2 секунды. Заряд восстанавливается за 30 минут подсоединения к сети, а хватает его на 440-450 стыков.

Такое оборудование выгодно применять при больших объемах работ. Также его можно брать в аренду. Вязка арматуры под ленточный фундамент подобной машинкой позволяет использовать прут толщиной до 19 мм, что вполне позволит самостоятельно подготовить любое основание. Здесь быстрота и качество шагают в ногу.

Использование крюка для вязки арматуры.

Стандарт — не правило

При обустройстве ленты фундамента, из арматуры вяжут пространственный каркас. Под закладку основания для небольшого одноэтажного дома (сечение небольшого основания 600×400 мм) подходят стандартные параметры:

• Арматура 12-14 мм применяется на горизонтальные несущие направляющие;
• Тонкие прутья диаметром 8-12 мм вяжутся перпендикулярными поперечинами, так как на них нет большой весовой нагрузки;
• Шаг и расстояние между поперечинами должны соответствовать нагрузкам, но не менее 200×200 мм и не более 500×500 мм. Обычно это расстояние выдерживают со значением 300x400x400 мм между осями, где 300 – показатель длины.

Вязка углов – довольно важный момент (а точнее — узел). Кроме пространственного каркаса можно проложить несколько тяг так, чтобы они образовали на стыке треугольник правильной формы. Концы делают не короче 150 мм, сгибают и вяжут проволокой в двух местах параллельно продольным прутьям. Закладывают их по углам фундамента, на верхний и нижний ярус каркаса.

Схема армирования тупых вязки проволокой.

В некоторых случаях по периметру всего основания пускают дополнительные стержни диаметром 14-16 мм. Это делают только тогда, когда предполагаются чуть большие нагрузки по площади всего каркаса.

Правильная вязка арматуры для ленточного фундамента предполагает укладку металла по центру каркаса. Если основание состоит из четырёх лежащих горизонтально прутьев, то их устанавливают поперек, на нижний ярус самого каркаса.

Важно

Армирование нужно связать в одно целое с основным каркасом, доходя при этом до самых углов.

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.

Онлайн калькулятор расчета размеров, арматуры и количества бетона монолитного ленточного фундамента

Онлайн калькулятор монолитного ленточного фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа фундамента, обязательно обратитесь к специалистам.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП и ГОСТ Р 52086-2003

Ленточный фундамент представляет собой монолитную замкнутую железобетонную полосу, проходящую под каждой несущей стеной строения, распределяя тем самым нагрузку по всей длине ленты.

Предотвращает проседание и изменение формы постройки вследствие действия сил выпучивания почвы. Основные нагрузки сконцентрированы на углах.

Является самым популярным видом среди других фундаментов при строительстве частных домов, так как имеет лучшее соотношение стоимости и необходимых характеристик.

Существует несколько видов ленточных фундаментов, такие как монолитный и сборный, мелкозаглубленный и глубокозаглубленный. Выбор зависит от характеристик почвы, предполагаемой нагрузки и других параметров, которые необходимо рассматривать в каждом случае индивидуально. Подходит практически для всех типов построек и может применяться при устройстве цокольных этажей и подвалов.

• Проектирование фундамента необходимо осуществлять особенно тщательно, так как в случает его деформации, это отразится на всей постройке, а исправление ошибок является очень сложной и дорогостоящей процедурой.
• При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация
• Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта.

Общие сведения по результатам расчетов

• Общая длина ленты

— Длина фундамента по центру ленты с учетом внутренних перегородок.

• Площадь подошвы ленты

— Площадь опоры фундамента на почву. Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.

• Площадь внешней боковой поверхности

— Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.

• Объем бетона

— Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.

• Вес бетона

— Указан примерный вес бетона по средней плотности.

• Нагрузка на почву от фундамента

— Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.

• Минимальный диаметр продольных стержней арматуры

— Минимальный диаметр по СП 52-101-2003, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.

• Минимальное кол-во рядов арматуры в верхнем и нижнем поясах

— Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.

• Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)

— Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СП 52-101-2003.

• Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов)

— Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.

• Величина нахлеста арматуры

— При креплении отрезков стержней внахлест.

• Общая длина арматуры

— Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.

• Общий вес арматуры

— Вес арматурного каркаса.

• Толщина доски опалубки

— Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.

• Кол-во досок для опалубки

— Количество материала для опалубки заданного размера.

Подготовительные работы

Существенное преимущество ленточного основания заключается в потребности производить копание в небольшом объеме. При проведении работ вдвоем на нормальной почве с мелкими по протяженности перерывами удается без особых сложностей вырыть котлован требуемых размеров за один день. После выкапывания траншеи можно переходить к следующему этапу, что заключается в его обустройстве.

Первоначально необходимо уложить подушку, которая позволяет снизить отрицательное воздействие грунтовых вод на основание, а также обеспечивает равномерное распределение нагрузок по почве от фундамента и всего здания. Для этой задачи можно выбирать различные материалы, но в большинстве случаев в подобной ситуации отдается предпочтение песку или щебню, что превосходно выполняют необходимую функцию. Основным нюансом является общая толщина подушки, которая в конечном результате должна достигать не менее 15-20 см.

Некоторые специалисты советуют осуществлять ее возведение из бетона. Ключевой недостаток такой подушки заключается в повышении расходов, на которые оказывает влияние дороговизна цемента и потребность дополнительно выполнять армирование. Кроме больших капиталовложений сроки производимых строительных работ также увеличиваются, однако в таком случае в итоге основа для будущего фундамента отличается высочайшей надежностью, обеспечивая его многолетнее эксплуатирование, ввиду чего более существенные затраты можно считать полностью оправданными.

Если строительные работы производятся на слабых, пучинистых грунтах или предстоит возвести здание из кирпича, обладающее крупным весом, но по той или иной причине выполнять сооружение монолитного основания нет возможности или желания, то есть и альтернативный вариант. В качестве него выступает ленточный фундамент с подошвой. Благодаря совершаемому в ходе работ уширению удается добиться внушительного сокращения нагрузки на почву.

В процессе создания подошвы основания в обязательном порядке следует производить ее армирование. На пучинистой почве она будет постоянно подвергаться огромным нагрузкам на растяжение и изгиб, ввиду чего предельно важно во время сооружения довести ее прочность до оптимального значения.

Если все же рассматривается фундамент с подошвой, то необходимо учитывать, что копать в таком случае придется заметно больше. Кроме этого потребуется потратить дополнительные средства на приобретение арматуры, ведь в иной ситуации ее разрушение отрицательно повлияет на всю конструкцию, нарушение целостности которой в результате произойдет на порядок раньше.

Закончив с подушкой нужно собрать опалубку. Определяясь с шириной необходимо брать в расчет, что в итоге в готовом виде толщина фундамента должна превышать на 10-15 см поперечную протяженность внешних несущих стен. По завершении создания опалубки требуется выполнить укладку гидроизоляционного материала. Некоторые специалисты отдают предпочтение рубероиду, но он имеет достаточно высокую стоимость и крупный вес, ввиду чего вместо него можно применять альтернативный вариант – строительную полиэтиленовую пленку.

Она отличается более низкой прочностью, но зато не обладает указанными недостатками, а учитывая, что ей предстоит находиться поверх опалубки в качестве гидроизоляции лишь в течение нескольких дней, все же выглядит заметно привлекательнее по своей цене. В местах, где происходит соединение разных кусков материала их укладку необходимо совершать с соблюдением нахлеста порядка 10-15 см, после чего следует осуществлять приклеивание полиэтилена друг к другу посредством широкого скотча.

О необходимости усиления

Насколько необходимо укреплять бетонный массив стальной проволокой? Ведь бетон обладает достаточно высокими прочностными характеристиками. Действительно, бетон имеет повышенную устойчивость к сжимающим нагрузкам, но требует усиления от губительного воздействия разрывных усилий.

Наибольшая вероятность растяжения – на поверхности основания, именно там следует расположить арматуру

Компенсировать эту особенность бетона позволяет укладка стальных стержней на двух уровнях основы. Такое решение повышает прочностные характеристики массива, позволяя сохранять целостность под воздействием изгибающих нагрузок, крутящих моментов и разрывных усилий.

Бетонная основа дополнительно укреплена вспомогательными прутками, расположенными в вертикальной плоскости. Вертикальные элементы обеспечивают фиксацию прутков верхнего и нижнего уровня силового каркаса.

Советы армирование ленточного фундамента

Если говорить о том, каким должно согласно строительных норм быть правильное расположение арматуры в ленточном фундаменте – учитывают ряд правил.

• Сам напуск должен быть как минимум 5 см.
• На самих соединениях углов перпендикулярно уложенные пруты обязательно связывают. Никогда не стоит использовать отдельные блоки. Оптимально, если сами углы будут выполнены из загнутой под нужным углом арматуры. Это позволит обеспечить необходимую степень надежности. Но тут необходимо загибать ее на специальных станках, своими силами этого не сделать.
• Само соединение соединяют при помощи специально соединительной проволоки. Используют специальные строительные крюки или пистолеты. Главное затягивать проволоку так плотно, чтобы не оставлять свободного места под хомутом. Прикоснитесь к нему и если он ходит ходуном, то затянут недостаточно плотно.
• Сам перехлест должен равняться как минимум 40-50 диаметров выбранной арматуры. Не должно быть разбежки в стыковке, предусмотренной просветом.
• Каркас должен стоять ровно. Плюс ко всему всегда надо позаботиться и о защитном слое из бетона для арматурной сетки.

Все это наглядно показывает, насколько просто можно сделать армирующий ленточный фундамент. Если сделать все согласно правил, то сроки службы, как самого фундамента, так и всего дома, иного строения, увеличивается в разы.

Требования к арматуре

Во время армирования ленточных фундаментов устанавливается вид и контролируемые значения качества арматуры. Стандартами допускается к применению горячекатаная строительная арматура периодического профиля, термически обработанная арматура или механически упрочненная арматура.

Строительная арматура

Класс арматуры выбирается с учетом гарантированного значения предела текучести при максимальных нагрузках. Кроме характеристик на растяжение, нормируется пластичность, стойкость к коррозии, свариваемость, устойчивость к отрицательным температурам, релаксационная стойкость и допустимое удлинение до начала разрушительных процессов.

Таблица классов арматуры и марок стали

Расчет ленточного фундамента производится в соответствии с рекомендациями ГОСТ 27751, рассчитываются показатели предельных нагруженных состояний по группам.

К первой группе отнесены  состояния, приводящие к полной непригодности фундамента, ко второй группе отнесены состояния, приводящие к частичной потере устойчивости, затрудняющие нормальную и безопасную эксплуатацию зданий. По предельно допустимым состояниям второй группы производятся:

• расчеты по появлению первичных трещин на поверхности ленточного фундамента;
• расчеты по временному периоду увеличения образовавшихся трещин в бетонных конструкциях;
• расчеты по линейным деформациям ленточных фундаментов.

К основным показателям по устойчивости к деформации и прочности строительной арматуры относится максимальная прочность при растяжении или сжатии, определяемая в лабораторных условиях на специальных испытательных стендах. Технология и методы испытаний прописаны в государственных стандартах. В некоторых случаях производитель может пользоваться нормативно-технической документацией, разработанной предприятием. При этом нормативно-техническая документация должна в обязательном порядке утверждаться контролирующими органами.

Для бетонных конструкций эти значения могут ограничиваться максимальными показателями изменения линейности бетона. В качестве обобщенных показателей принимаются фактические диаграммы состояния арматуры при кратковременном одностороннем воздействии расчетных нормативных нагрузок. Характер диаграмм состояния строительной арматуры устанавливается с учетом ее конкретного вида и марки. Во время инженерного расчета армированного фундамента диаграмма состояний определяется после замены нормативных показателей фактическими.

Какие схемы существуют?

Существует две установленные схемы продольной установке арматуры:

• В четыре прута;
• В шесть прутьев.

Если принять ширину основания для фундамента более чем 500 мм, то используется вторая схема. Это зависит от норм, которые предписывают рядом расположенные стержни укладывать с интервалом 400 мм друг от друга.

При возведении фундамента любой высоты применяется два пояса армирования:

Типовые схемы по устройству углов и Т-образных примыканий применяются хомуты:

• В виде «Г» элементов.
• В виде «П» элементов.

На рисунке изображен чертеж схемы армирования ленточного фундамента с применением Г и П элементов:

Гнутые элементы должны быть продолжением основных продольных прутьев и «наслаиваться» на них на 600-700 мм, но не короче 50 диаметров арматуры. Шаг арматуры в местах расположения углов вычисляется по соотношению: 0,75 х высоты фундамента.

Выбор и расчет

При армировании необходимо использовать арматуру класса АIII. Она отличается рифленой поверхностью. Ее применяют для продольных и поперечных хлыстов, а также в упрочнении углов.

Такой тип, по сравнению с гладкой, имеет лучшую сцепляющую способность с бетоном. Гладкие класса АI применяют для вертикальных элементов.

Допустимо применять только горячекатаную сталь марок:

В настоящее время помимо стандартных металлических прутков применяют арматуру из стеклопластика. Ее прочность выше, чем у стальной. Но такой тип чаще используется в крупногабаритном строительстве для уменьшения нагрузки.

Упрощенный план расчета:

1. Чтобы рассчитать сечение рабочих прутьев необходимо взять 0,1% площади сечения фундамента, а именно, для фундамента длиной:
   • менее 3м применимо сечение в 10мм;
   • более 3м — сечение необходимо применять не менее 12 мм, но не более 40 мм.
2. Горизонтальная арматура составляет более 25% толщины рабочего прутка (минимальное значение 6 мм).
3. Вертикальные стержни рассчитываются согласно высоты фундамента:
   • менее 0,8м принимается сечение в 6мм;
   • более 0,8м принимается сечение в 8мм и более.

Данные формулы применимы только при возведении небольших построек. Габаритные строения в соответствие со СНиП требуют учитывать запас арматуры для обеспечения достаточной прочности.

При планировании постройки в три этажа и выше, либо при наличии подвижных грунтов, предпочтительнее заказать расчет и схему в специализированной строительной фирме.

Еще больше информации о расчете арматуры в видео:

Заливаем бетон на каркас

Только что мы разобрались, как армировать фундамент, теперь рассмотрим, как правильно заливать бетон, чтобы не нарушить целостность и повысить прочность конструкции. Первым делом надо сделать хорошую основу. Для этого под первым поясом обвязки насыпаем 5 сантиметров битого кирпича или шлакоблока. Далее заливаем жидким раствором, чтобы он хорошо проник во все щели, обеспечил максимальную прочность подошвы.

Важно: нельзя заливать фундамент и цоколь «волнами», особенно на стыке армирования – трещина пойдет именно по этой линии. Если нужно выполнить операцию за 2 раза, тогда «разрыв» лучше делать посредине фундамента. К примеру, если его высота 150 сантиметров, то на уровне 75 см можно сделать перерыв. Далее заливать нужно все монолитным слоем, и только так.

Металл заливают как минимум на 8-10 сантиметров, чтобы он не был около края, иначе фундамент будет разваливаться при среднестатистической нагрузке. На общую прочность это не повлияет, а вот цоколь потеряет свой внешний вид – края будут крошиться.

Как калькулятор считает необходимое количество бетона

Расчет монолитного перекрытия онлайн калькулятор производит в следующей последовательности:

• Сервис рассчитывает на основании внесенных линейных размеров – длины (D), ширины (L) ,толщины (H) – плиты объем фундамента Vф:

Vф = H×L×D; м. куб.

• Параллельно определяется объем занимаемый арматурной сеткой Vа. Происходит это по следующей формуле:

Vа = La×π×r2; м. куб.

где La– длина всех прутов арматуры, м;

r – радиус арматуры, м.

• затем по разности между всем объемами фундамента и арматуры находится объем необходимого для его заливки бетона Vб :

Vб = Vф — Vб; м. куб

• На последнем этапе объем бетона (Vб) умножается на его плотность (P), в результате чего получается масса бетона:

Мб= Vб×P; кг

Плитный фундамент не является сложной геометрической фигурой и достаточно легко рассчитывается типовыми формулами Источник

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про расчет плиты фундамента.

Пример расчетов

Исходные данные

• Размеры котлована под заливку основания составляют 10×6 м.;
• Толщина фундаментной плиты – 0,3 м.;

Расчет

• Объем фундамента равен Vф = 10×6×0,3=18 м. куб.
• Для армирования такого фундамента планируется применять два слоя сетки из арматуры диаметром 12 мм. (радиусом 0,006 м.) суммарной длиной 1232 м. Таким образом занимаемый арматурной сеткой будет равен Vа= 1232×0,0062×3,14=0,14 ;
• Объем бетона будет равен Vб = 18-0,14 = 17,86 м. куб.;
• Так как планируется использовать бетона марки В 22,5 (М300) плотностью 2350 кг/м. куб. его масса необходимая для заливки данной плиты равна Мб = 17,86×2350=41 971 кг. (41,9 т.).

Результат

• Таким образом для заливки основания размером 10×6×0,3 м требуется 17,86 бетона марки В 22,5(М300) массой 41 971 кг.

Установка решеток в траншеи

Две решетки готовы, можно укладывать в траншею и опалубку. Но перед этим надо установить на дно подставки, которые обеспечивают нахождение армирующего каркаса в теле бетонной конструкции. То есть, обеспечивать расстояние от плоскостей фундамента – 5-8 см. Можно использовать готовые изделия из металла, изготавливают их своими руками из остатков арматуры, другого стального профиля, используют цельные кирпичи, камень подходящего размера.

Решетки устанавливаются строго вертикально по отвесу и крепятся между собой поперечными элементами каркаса. Начинать крепление нужно снизу, поднимаясь вверх.