Армирование ленточного фундамента по чертежам

В строительстве частных домов чаще всего применяют ленточный фундамент. Он относится к монолитным основаниям. Однако если сравнить его с плитным фундаментом, то ленточный является менее затратным вариантом.

Арматурный каркас для ленточного фундамента

Бетон является довольно прочным, но недостаточно пластичным материалом. Он хорошо справляется с нагрузками на сжатие, но может разрушаться при нагрузках растяжения.  Поэтому для увеличения устойчивости и надежности ленточного фундамента его необходимо усилить. Наиболее распространенный способ — усиление ленточного фундамента  с помощью арматурного каркаса, который представляет собой уложенную по определенной схеме и увязанную в жесткую конструкцию (каркас) стальную арматуру. Диаметр и количество стержней арматуры в каждом конкретном случае определяется расчетом.

Принцип работы арматурного каркаса

Качество каркаса влияет на свойства фундамента

Однако при строительстве частного дома своими руками застройщик не всегда с полной ответственностью подходит к армированию железобетонного фундамента. Как результат – деформация и преждевременное разрушение основания здания, что часто влечёт за собой также и разрушение всей постройки.

Свойства бетонных конструкций

Принцип работы арматурного каркаса

Чтобы лучше понять всю необходимость армирования основания, нужно слегка углубиться в такой непростой предмет как сопромат. На любой фундамент здания действует несколько разнонаправленных сил, причём эти силы не постоянны, а с течением времени меняют свою величину, направление и место приложения. Прежде всего, на бетонное основание давит масса возводимой постройки, и эта сила давления не везде одинакова. Как бы вы не старались равномерно распределить массу дома по всей площади фундамента, сделать этого не удастся – в каких-то местах давление будет сильнее. Если дом стоит на влагонасыщенном грунте, на зимой бетонное основание снизу давят деформирующие силы «пучения». Расширяясь при замерзании, почва начинает выпирать на поверхность в виде бугров, поднимая и выдавливая вверх элементы фундамента. При оттаивании грунта в этих местах могут наоборот образовываться болотистые ямы, и целые участки фундамента могут попросту зависать в воздухе.

Бетон, являясь довольно прочным материалом, совершенно не эластичен — отлично справляясь с сжатием, он не может работать на растяжение и изгиб. Так , устойчивость бетона к сжатию в 50 раз больше, чем к разрыву. В большей мере это проявляется в конструкции ленточного основания: благодаря большой его протяжённости в нём может быть несколько зон изгиба или растяжения. Как результат, бетон неизбежно лопается и растрескивается, а основание здания разрушается.

Технические особенности железобетона

Железобетонный фундамент соединяет в себе лучшие качества металла и бетона

Во избежание этих существенных недостатков бетонных конструкций и был изобретён железобетонный фундамент. Улучшения технических характеристик удалось добиться за счёт объединения лучших качеств двух строительных материалов – бетона и металла. Внутри опалубки монтируется несущий каркас из стальной или стеклопластиковой арматуры, который затем заливается бетоном.

Принцип работы арматурного каркаса

В результате армирование даёт возможность перенести нагрузки растяжения и изгиба на каркасную арматуру, которая значительно лучше бетона справляется с ними.

Читайте также:  Cвайный фундамент своими руками для коттеджа или загородного дома

Нагрузки сжатия, возникающие при давлении массы здания на фундаментную основу, переносятся на бетонную массу. Как результат, армированный железобетон может выдержать нагрузки на растяжение и изгиб в десять раз более сильные, чем просто монолитный бетон.

Принцип работы арматурного каркаса

Качество каркаса влияет на свойства фундамента

Однако при строительстве частного дома своими руками застройщик не всегда с полной ответственностью подходит к армированию железобетонного фундамента. Как результат – деформация и преждевременное разрушение основания здания, что часто влечёт за собой также и разрушение всей постройки.

Свойства бетонных конструкций

Принцип работы арматурного каркаса

Чтобы лучше понять всю необходимость армирования основания, нужно слегка углубиться в такой непростой предмет как сопромат. На любой фундамент здания действует несколько разнонаправленных сил, причём эти силы не постоянны, а с течением времени меняют свою величину, направление и место приложения.

Прежде всего, на бетонное основание давит масса возводимой постройки, и эта сила давления не везде одинакова. Как бы вы не старались равномерно распределить массу дома по всей площади фундамента, сделать этого не удастся – в каких-то местах давление будет сильнее.

Если дом стоит на влагонасыщенном грунте, на зимой бетонное основание снизу давят деформирующие силы «пучения». Расширяясь при замерзании, почва начинает выпирать на поверхность в виде бугров, поднимая и выдавливая вверх элементы фундамента. При оттаивании грунта в этих местах могут наоборот образовываться болотистые ямы, и целые участки фундамента могут попросту зависать в воздухе.

Бетон, являясь довольно прочным материалом, совершенно не эластичен — отлично справляясь с сжатием, он не может работать на растяжение и изгиб. Так , устойчивость бетона к сжатию в 50 раз больше, чем к разрыву. В большей мере это проявляется в конструкции ленточного основания: благодаря большой его протяжённости в нём может быть несколько зон изгиба или растяжения. Как результат, бетон неизбежно лопается и растрескивается, а основание здания разрушается.

Технические особенности железобетона

Железобетонный фундамент соединяет в себе лучшие качества металла и бетона

Принцип работы арматурного каркаса

Во избежание этих существенных недостатков бетонных конструкций и был изобретён железобетонный фундамент. Улучшения технических характеристик удалось добиться за счёт объединения лучших качеств двух строительных материалов – бетона и металла. Внутри опалубки монтируется несущий каркас из стальной или стеклопластиковой арматуры, который затем заливается бетоном.

В результате армирование даёт возможность перенести нагрузки растяжения и изгиба на каркасную арматуру, которая значительно лучше бетона справляется с ними.

Нагрузки сжатия, возникающие при давлении массы здания на фундаментную основу, переносятся на бетонную массу. Как результат, армированный железобетон может выдержать нагрузки на растяжение и изгиб в десять раз более сильные, чем просто монолитный бетон.

Плюсы и минусы

Плюсы:

  1. Укладываемые в конструкции различного типа бетонные смеси имеют хорошую жесткость.
  2. Устойчивость конструкции к большим нагрузкам, при которых она способна принимать различные формы.
  3. Долговечность конструкции.
  4. Устойчивость к резким перепадам температур.
  5. Приобретение материалов высокого уровня жесткости.
  6. Армирование проводится в том случае, если необходимо уберечь фундамент от сильных нагрузок, механических повреждений, растяжений, проседаний.
  7. Благодаря армированию фундамента, образование трещин, которые могут образоваться при усадке дома, сводится к минимуму.

Минусы:

Плюсы и минусы
  1. При проектировании необходимо взять во внимание увеличение веса конструкции за счет армирования фундамента.
  2. В процессе укрепления уже готовой конструкции, при выполнении работ по ее перестройке могут возникнуть проблемы.

Сегодня, армированию подлежат фундаменты для:

  1. Конструкций монолитных зданий.
  2. Частных жилых коттеджей.
  3. Перекрытий.
Читайте также:  Битумный праймер: расход материала и особенности применения

Чертежи для армирования фундамента

Фундамент является несущей опорой здания, воспринимающей нагрузку от конструкций и распределяющей ее равномерно на грунт. Самый распространенный тип фундамента – ленточный, железобетонные или бетонные блоки объединены в замкнутый контур.

У сборной конструкции есть ряд недостатков, поэтому чаще всего устраивается монолитное основание.

Правильное армирование ленточного фундамента – важная для параметров прочности категория, соблюдение которой необходимо для возведения зданий согласно положениям строительного регламента и техники безопасности.

Доводы в пользу укрепления фундамента

На фундамент при эксплуатации приходится нагрузка от основного каркаса здания, от перемещения внутренних объектов и сила морозного пучения из грунта. Морозное пучение игнорировать ни в коем случае нельзя, оно способно разрушить любое основание. От деформации опоры начинают расшатываться стены, здание может быстро выйти из строя, утратить свои первичные характеристики.

Место армированного каркаса в разрезе фундамента на ленте

Расчет армирования позволяет многократно усилить несущую способность ленточного основания. Бетон принимает на себя сжатие, нагрузка на растяжение ложится на арматуру. Основной упор при закладке армирующих элементов необходимо делать на самую нижнюю и верхнюю части опоры, средняя часть фундамента испытывает незначительное давление и в армировании не нуждается.

Описание процедуры

Для армирования используется материал с продольным размещением. Чаще всего – это изделия из горячекатаной стали класса А3. При высоте основания здания выше 15 см конструкция нуждается сразу в поперечном и вертикальном армировании. Вертикально устанавливаются стержни из гладкой арматуры А1-класса диаметра от 6 до 8 мм. Связка прутьев перпендикулярных плоскостей едиными хомутами обеспечивает более высокую жесткость каркасу.

При формировании единого каркаса расчет делается таким образом, чтобы продольные стержни размещались внутри. Для определения шага для армирования ленточного фундамента необходимо обращаться к СНиПу 52-01-2003, который предписывает в продольном армировании учитывать следующие факторы:

  • диаметр арматурных прутьев
  • фракция наполнителя в бетонном растворе
  • направление и плоскость размещения арматуры
  • способ бетонирования.

Исходя из вышеперечисленных требований, расстояние от одного стержня армирующего каркаса до другого не может быть меньше диаметра этих элементов (нижний предел – 25 мм). При поперечном размещении прутьев в каркасе шаг не может превышать 300 мм.

Внешний вид армированного каркаса

При соединении фрагментов армированного каркаса фундамента не рекомендуется пользоваться сваркой. Причина – нагревание прутьев снижает их прочность.

Важно: сваркой можно пользоваться, если требуется соединить арматуру с маркировкой «С» (пример – А500С). Все остальные марки материала лучше вязать проволокой.

При армировании фундаментной конструкции важно не только грамотно произвести расчет прутьев для каркаса, но и не допустить их соприкосновения с опалубкой или почвой. Такое нежелательное соседство может привести к развитию коррозии. Слой защиты должен превышать толщину в 5-8 см.

На угол здания приходится максимальная нагрузка, поэтому к устройству каркаса в этих местах стоит подойти внимательнее. Чтобы угловое армирование фундамента соответствовало качеству данного типа работ, из прутьев А3-класса гнут специальные узлы. Ни в коем случае углы перекрытий не армируются отдельными элементами, не связанными с общей конструкцией.

Важно: Т-образные перекрытия ленточного фундамента нужно не только армировать, но и дополнительно усиливать для обеспечения высокой прочности опоры здания.

Несколько важных нюансов

Чтобы украсить фасад здания, нередко устраивается эркер. Для его строительства требуется создание тупого угла. Такие декоративные элементы требуют Г-образного арматурного усиления и размещения дополнительных хомутов на поперечных деталях каркаса.

Человек, производящий расчет фундамента в первый раз, нередко забывает о необходимости его армирования. Но даже при наличии опыта и определенных познаний в этом вопросе используемые схемы укрепления основания часто выбираются неграмотно. Выполненное не по строительным нормативам армирование приводит к появлению сколов на фундаменте, образованию трещин (в первую очередь – по углам здания).

Читайте также:  Гидроизоляция цокольного этажа: современные материалы и технологии

Все стыки арматурных прутьев стоит тщательно перевязывать и укреплять Г- или П-образными хомутами. По углам будущего строения шаг размещения хомутов-креплений становится чаще, нежели на прямой линии ленты.

Расчет фундамента – сложный с технологической точки зрения процесс, который при устройстве ленточного основания немыслим без  армирования.

Заглубление

Схема ленточного основания

Данный показатель выводится в зависимости от назначения основания, которое бывает двух видов – мелко и многозаглубленные. Чертежи армированного ленточного фундамента должны также отображать тип погружения.

При возведении малоэтажных зданий из кирпича или дерева применяют малозаглубленный ленточный фундамент, траншею под который следует выкапывать не более 70 см.

Заглубление

Глубокие усиленные основания используют для строительства многоэтажных зданий с большими подвалами и цокольными этажами. Обязательно следует углублять такой вид основания ниже уровня промерзания грунта.

Стандартным заглублением для высотных домов считают 30 м.

Сильные и слабые стороны опорно – столбчатого основания

Несмотря на все положительные отзывы о предлагаемой технологии, вряд ли стоит хвататься за инструмент и, не подумав хорошенько, приниматься за опорно – столбчатый фундамент: плюсы и минусы данной конструкции следует изучить повнимательнее.

Вот чем привлекает она индивидуального застройщика:

  1. Значительно уменьшаются объемы строительных материалов, земляных работ и трудозатрат.
  2. Сроки строительства фундамента заметно сокращаются. Так, для постройки с размерами в плане 6х6 м опорно – столбчатое основание можно выполнить всего за один день.
  3. В силу того что строительные работы не представляют особой сложности, вполне возможно соорудить опорно – столбчатый фундамент своими руками, не нанимая для этого квалифицированных строителей со специальным оборудованием.

Экономичность опорно – столбчатого основания по сравнению с ленточным возрастает в несколько раз при строительстве на участке с большой глубиной промерзания почвы или с неустойчивыми верхними слоями грунта.

В таких условиях фундамент приходится делать особенно глубоким и если он будет сплошным, стоимость строительства окажется непомерно высокой. Что же касается конструкции из отдельных опор, то она даже при большой глубине залегания подошвы остается доступной и простой в исполнении.

Технология армирования

Предварительно проводится подготовка, в процессе которой:

  • рассчитывают нагрузочные воздействия объекта и фундаментной подошвы на почвенный состав;
  • выбирают наиболее подходящую арматуру, учитывая данные расчетов и финансовые возможности;
  • готовится площадка под строительство, устраивается фундаментная траншея с песчаной подушкой на дне.

Арматурный каркас для ленточного фундамента устраивается следующим образом.

Технология армирования

В первую очередь выставляется опалубочная конструкция, внутренние поверхности которой укрываются рубероидным материалом или пергаментом. В почву вбиваются стальные прутья необходимой длины и сечения 1 см. Можно использовать гладкую арматуру. Шаг установки равен сорока – шестидесяти сантиметрам.

По дну траншеи устраивают подставку, на которую выкладывают горизонтально прутья несколькими рядами, соединяя их продольно перемычками и связывая проволокой.

Возводя каркасную основу, следует строго выдерживать разрешенные расстояния до фундаментных поверхностей. Следите, чтобы бетонный раствор укрывал концы арматуры с запасом, чтобы защитить ее от образования коррозии.