Как провести армирование столбчатого фундамента: способы, схемы и технология

Как связать арматуру

Делается замер проволок в диаметре 6 мм. Понадобится две стороны: ширина и длина, отмечается маркером или мелом. Заготовку для хомутов сгибают по обозначенным меткам. Готовый хомут прямоугольной формы примеряется на шаблон с четырьмя длинными арматурами.

Арматуру для каркаса столба вяжут простейшими способами. Гнуть хомуты можно на специальном приспособлении. К стене крепятся два уголка по длине стенки хомута. Между ними оставляют расстояние, равное по размеру арматуре, которая будет использована.

Каркасы связываются миллиметровой проволокой и соединяется между собой в три раза более толстой проволокой, что обеспечивает хорошую жесткость и прочность.

Если брать ленту высотой 45 см и шириной 35 см, на обноску ставится четыре прута 12 мм. На них сразу насаживаются хомуты. Их количество составляет около трехсот штук, гнуть придется заранее.

• С шагом 20 см делается разметка широкой арматуры;
• Расставляются ровно хомуты;
• Стержни укладываются на специальные приспособления, вяжется верхняя сторона;
• Спицы соединяются между собой специальной вязальной проволокой по направлению резьбы;
• Согнутая пополам проволока пропускается снизу в местах пересечения элементов;
• Крючком (можно самодельным), вставленным в шуруповерт, захватывается проволока снизу и аккуратно закручивается.

Так вяжутся все узлы. В местах скрепления хомутами, проволока сгибается пополам, образуя петлю, и накрепко закручивается крючком. Хомуты связываются в местах соединения. Оставшиеся каркасы делаются аналогично.

Разновидности оснований на опорах.

В современном строительстве кроме столбчатых используют и другие типы облегченных фундаментов с отдельно стоящими опорами. Это могут быть:

• свайные:
• забивные;
• свайно-ростверковые;
• буронабивные;
• винтовые;
• комбинированные;
• другие типы фундаментов с аналогичными свойствами.

Ранее мы писали подробный статьи про монолитный и свайный фундамент, пожалуйста ознакомтесь! Для столбчатых фундаментов после ручного отрытия котлованов под вертикальные опоры используют:

Монолит

Обычно так называют монолитный железобетон на портландцементе. Этот материал бывает как товарного (покупного) типа, доставляемый к мечту строительства в самосвалах или в миксерах на автомобильном ходу, так и самостоятельного приготовления в электрических бетономешалках шнекового или роторного типа. Исходя из того, что столбики являются центрально нагруженными они армируются соответствующим пространственным каркасом из арматурных стержней и проволоки с выпуском наружу. При использовании для горизонтальных балок металлопроката, их концы для жесткости можно связать с арматурными выпусками каркасов столбиков при помощи дуговой или газоацетиленовой сварки. Также можно поступить и с железобетонными балками, связав рабочую арматуру со столбиками.

Устройство столбчатого железобетонного столба

Кирпич

Обыкновенный обожженный глиняный красный кирпич в период до 1917 года часто использовался для изготовления столбиков. Кирпич того времени, изготавливаемый путем выдавливания правильно перемешанной и сбалансированной глиняной массе, а также грамотно организованного обжига в кольцевых печах Гофмана, имели высокую плотность, пластичность и прочностные характеристики (после разборки старых построек встречается кирпич с прочностью, превышающей распространенные марки бетона, то есть выше 200 кг/см²), в то время как современный прессованный плохо обожженный кирпич с неоднородной внутренней структурой в своей массе едва дотягивает до прочности в 75 кг/см².

Блоки

До появления железобетона (патент Монье, 1867 год, Франция, регулярное использование в строительстве – начало XX века) столбчатые фундаменты из каменных блоков были самыми распространенными. Сейчас блоки различают на:

• искусственные, изготовленные с использованием того же портландцемента с заполнителями в виде золы, шлаков, других отходов производственных процессов;
• натуральные;
• осадочные (известняк, ракушечник, доломит, туф и другие);
• вулканические (гранит, лабрадорит, габро).

Блоковый столбчатый фундамент

Советы специалистов

У многих начинающих строителей возникают различные вопросы при обустройстве опорно-столбчатого фундамента. Несмотря на простоту сооружения, некоторые моменты ставят дилетантов в тупик. Таким образом, стоит представить рекомендации профессионалов по самым распространенным вопросам.

1. Для чего убирается верхний слой почвы? Грунт снимается для того, чтобы избавиться от травяного покрова в месте строительства. Если этого не сделать, растительность будет прорастать в дом, что создаст неудобство для его владельцев. Поэтому рекомендуется уходить глубоко в почву, где отсутствуют корни растений.
2. Какие требы выбрать для столбов? При использовании асбестоцементных труб для опор их внешний диаметр не должен быть меньше 20 сантиметров. В противном случае надежность сооружения снижается. Мощные элементы устойчивее размещаются в земле, соответственно, здание прочнее.
3. Какой нужен диаметр шурфов для круглых опор? Требуется, чтобы его значение было больше на 10 см, чем диаметр самого столба. Сверление ямок выполняется с использованием ручного бура, лопасти которого имеют соответствующий диаметр.
4. Каков принцип установки опор? Столбы обустраиваются в заранее вырытые шурфы, над землей они должны размещаться по одному уровню. Если какая-либо из опор выше, ее вбивают глубже в почву.
5. Для чего нужна арматура, торчащая из столбов? При помощи нее происходит обвязка с арматурой ростверка.
6. Что еще можно использовать для создания опор, кроме асбестоцементных труб? Для этих целей применяется кирпич, бутобетон, камень, древесина, смесь из бетона. Но лучшим материалом для изготовления столбов фундамента являются все-таки асбестоцементные трубы и армированные бетонные плиты.
7. Какую можно задействовать древесину для выполнения столбов опорно-столбчатого фундамента? Для создания опор из дерева применяется кедр, лиственница, сосна и прочие виды хвойных пород. Желательно ту часть столба, которая заглублена в землю, смазать горячим битумом, а затем обернуть рубероидом. Затем снова наносится слой битумной обмазки.

Прежде чем приступить к возведению опорно-столбчатого фундамента, рекомендуется все детально проанализировать, учесть каждую мелочь, чтобы обеспечить будущей конструкции надежность и долговечность. В целом, если характеристики почвы и вес планируемого здания позволяют, это самый оптимальный вид основы. Он не требует приложения больших усилий и затрат, его можно выполнить своими руками, взяв всего одного помощника. Это объясняется простотой сооружения, которой обладает опорно-столбчатый фундамент. Плюсы и минусы, а точнее их сравнение, являются ярким тому подтверждением. Если самостоятельно определить какой-либо из параметров не выходит, лучше обратиться к специалистам сразу, нежели потом получить массу проблем.

Арматура, требования к ней и расчет

Под фундамент здания обычно берут металлические прутья, класс А III и выше.

Сечения:

• холоднотянутый прут – не меньше трех миллиметров;
• горячекатаный – не менее шести миллиметров.

Сталь должна относиться к классу 15 или выше. Обязательна обработка составами, препятствующими возникновению коррозии.

Возможно применение и арматуры из композитных материалов. Она проще в монтаже, более упругая, более жесткая и не такая пластичная. Преимуществом композита является неподверженность коррозирующим процессам, этот материал хорошо выдерживает вертикальную нагрузку и не образует мостиков холода.

Диаметр прутков и как рассчитать их количество?

Основа арматурного каркаса: вертикальные элементы – ребристые прутки с диаметром 1-1,2 см.

Горизонтальные связующие элементы изготавливаются из монтажной арматуры с сечением в 6-8 мм.

Они необходимы для соединения вертикальных в общую конструкцию.

Верхние концы вертикальных прутьев должны выступать из бетонной смеси на высоту в десять-двадцать сантиметров от уровня заливки. Они требуются для привязки ростверка.

Объем требующихся для процедуры прутьев определяют так: общее значение диаметра их в бетонном основании не должно превышать 0,25 процентов от диаметра столба-основания. Рекомендуемый вариант соотношения диаметров 1 к 25.

Визуально расчет выглядит так:

Бетонная смесь должна обходить арматурный каркас слоем не менее двадцати пяти миллиметров, что позволит защитить металл от коррозии.

Для столбов подойдет и пространственный каркас, в котором прутки между собой соединены вязальной проволокой. Положение фиксируется до начала бетонирования.

Чтобы получить каркас для столба в 20 см диаметром при глубине закладки фундамента в два метра, требуется четыре вертикальных прута. Сечение не менее 10 мм, лучше двенадцать. Шаг для перевязки 50 см, а значит, потребуется четыре места горизонтальных соединений.

Принцип расчета выглядит так:

1. количество ребристых прутьев (длина) рассчитывается с учетом припуска в 200 мм, который необходим для проведения привязки ростверка. Получается, что на один столб надо (2+0,2)*4=8,8 метров прутка сечением 10-12 мм;
2. для выполнения горизонтальных соединений количество гладкой арматуры рассчитывается перемножением 0,2*4*4=3,2 метра прутка диаметром 6-8 мм;
3. чтобы посчитать объем проволоки для вязки каркаса, останется выполнить такое действие 0,3*4*4=4,8 метра.

Получив количество материала, требующегося на один столб, остается только перемножить это на общее число столбов.

Дополнительные советы

Первое время хорошо работать полуавтоматическими крючками. Крутить вручную не надо, проволока затягивается быстро. Но после непродолжительного периода использования на резьбе появляются изъяны, прутья застревают, все приходится докручивать вручную.

В больших объемах полуавтоматы не спасают при армировании.

• Обычный механический крючок стоит раза в три дешевле, легко вращается — работа без труда выполняется;
• Когда хомуты надеваются на шаблон, концы должны сидеть прочно, не болтаясь на длинных прутьях. Арматуру «шестерку» подгоняют по размерам;
• Если поставить пластиковые фиксаторы, песчано-цементный раствор не будет выпирать на стенки арматурной конструкции.

На строительном рынке представлено огромное количество технологий, но все они имеют единое начало — организация подошвы и опоры в фундаменте. Выбор способа определяется несущей способностью, стоимостью, особенностью типа грунта и эксплуатации конструкции в определенных климатических условиях.

Еще несколько советов даны в видео:

Столбчатый фундамент — это, вполне, подходящее решение для большинства частных домов. Стоимость обустройства значительно меньше, чем монолит ленточного фундамента. Меньше работ предстоит делать по рытью котлована, заливке бетона и армированию. Устройство столбов и легкая обвязка является классикой выполнения такого типа фундамента.

Этапы строительных работ для разных видов материалов

Особенности ленточного фундамента

Фундамент ленточного типа – это основание здания, монолитное по всему периметру и изготовленное из смеси бетона и гравия.

Сооружение имеет правильные геометрические формы и одинаковые высоту и ширину на всех участках

Технически обустройство такого основания не сложно и не требует применения спецтехники, как в случае с плиточным или свайным фундаментом. Его единственный минус – большой расход строительных материалов и повышенные трудозатраты.

Сферы применения основания ленточного типа:

• в зданиях с цоколем и подвальным помещением;
• для конструкций, в которых предусмотрены тяжелые перекрытия из железобетона;
• в строениях с кирпичными и блочными стенами плотностью более тысячи триста килограмм на кубический метр;
• на участках со сложным грунтом, препятствующем равномерной усадке основания здания.

Основание ленточного типа используется для строительства зданий на песчаном и глинистом грунте

Совет! Выбирая место для строительства, обратите внимание на состояние почвы. Трещины говорят о глубоком промерзании и последующей деформации грунта, провалы свидетельствуют о наличии подземных источников, вымывающих почву

Не стоит возводить фундамент в местности, где происходит сезонное затопление во время паводка

Не стоит возводить фундамент в местности, где происходит сезонное затопление во время паводка

Подбирая место для строительства дома, следует присмотреться к домам, расположенным поблизости. Их состояние подскажет возможные проблемы и пути их решения. Если фундаменты окружающих домов не выдержали нагрузки и дали трещины, а стены покосились, откажитесь от такого участка под строительство.

В процессе подготовки котлована под основание дома станет заметна структура почвы и обнаружатся все проблемные участки

Совет! Для снижения уровня промерзания грунта строители используют плиты утеплителя из полистирола или пенопласта. Их закладывают на дно и стенки траншеи перед заливкой. Этот метод особенно эффективен для мелкозаглубленного основания.

Основные параметры грунта, оказывающие влияние на прочность фундамента и необходимые для расчета его размеров:

• состав почвы;
• уровень промерзания;
• уровень грунтовых вод;
• рельефные характеристики участка.

Исследованиями участка занимается организация, осуществляющая проектирование дома

В зависимости от характеристик участка подбирается тип фундамента. Продолжительность жизни основания зависит от материалов, которые использовались строителями.  Монолитные фундаменты и бутовые основы способны простоять полтора века, кирпичные основания прослужат всего пятьдесят лет, а конструкции из бетонных плит – три четверти столетия.

Монолитные конструкции делятся на два вида:

• незаглубленный – подходит для домов из сравнительно лёгких строительных материалов. На нём можно устанавливать деревянные и каркасные строения. Подходит для участков с неустойчивой почвой и обычно выбирается из соображений экономии;
• заглублённый – необходим для строений с бетонными перекрытиями и мощными стенами. Обустройство такого основания необходимо, если планируется подземный гараж или подвальное помещение. Отличается повышенной прочностью и требует капитальных вложений.

Для обустройства монолитной конструкции не требуется привлечение специальной техники. Достаточно одной бетономешалки

Монолитное основание без армирования не будет отличаться прочностью и долговечностью. Армирующие каркасы придают бетонной конструкции устойчивость к возможным подвижкам почвы.

Статья по теме:

Как рассчитать, сколько надо?

Фибра полипропиленовая

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор. Подробнее

Полипропиленовая и базальтовая фибра добавляются в бетон при замесе и легко, без образования комков, распределяются по всему объему раствора. Добавление фибры в бетон обеспечивает следующие характеристики:

1. повышение прочности и долговечности бетона;
2. уменьшение усадочных явлений, предотвращение образования трещин;
3. повышение ударной вязкости бетона;
4. снижение истираемости.

Полипропиленовая и базальтовая фибра CEMMIX могут применяться в качестве замены или дополнения стальной арматуры.

Советуем изучить: Для замены арматуры

Чем соединять

Преимущества возведения столбчатого фундамента

При строительстве столбчатого фундамента, когда расстояние между отдельными столбами достигает свыше 2,5 м, принято возводить усиленный ростверк в виде монолитной балки из железобетона (рандбалка). Для этих целей допускается применять стальные балки (двутавр, швеллер) с обязательной антикоррозийной защитой элементов. Посмотрите видео, как возвести столбчатый фундамент.

О некоторых преимуществах возведения столбчатых фундаментов уже упоминалось выше, кроме быстрой сборки и невысокой сложности работ, фундамент из отдельных столбов отличается от других конструкций основания следующими показателями:

• Экономичность – стоимость фундамента из столбов обычно ниже на 15-30%.
• Столбчатые фундаменты требуют незначительных затрат на приобретение основных материалов, а также требует почти в 2 раза меньше трудозатрат, чем фундаментные основания ленточного типа.
• Столбчатые основания работают как отдельные опоры, поэтому фундамент имеет меньшее давление на грунтовое основание, а в связи с этим и меньшую осадку.
• Морозное пучение, губительно действующее на фундаменты легких индивидуальных построек, можно компенсировать специальной обработкой стенок возведенных столбов.

Уменьшают трение стенок фундаментного основания на грунт такие материалы, как эпоксидные смолы; полимерные пленочные материалы; битумная мастика; пластические смазочные составы: солидол «С», ЦИАТИМ-201, БАМ-3, БАМ-4.

Для защиты фундамента от негативного воздействия влаги и низких температур необходимо устраивать отмостку, которая выполняется с уклоном от стен здания. Отмостка помогает отвести от стен постройки дождевую и талую воду.

Процесс армирование углов

Ввиду того, что на углы ленточного фундамента припадает основная часть нагрузки, долговечность и отсутствие деформаций напрямую зависят от правильности и качества выполнения упрочнения. Правила выполнения работы базируются на строительных нормативах и показателях.

Основные положения правильного армирования

• Максимальные нагрузки идут на продольную часть ленточного фундамента – эти участки упрочняются самыми толстыми стержнями сечением до 15 миллиметров.
• Напрямую влияет на жесткость и качество усиления плотность грунта (особенно сложно, когда грунты рыхлые, неустойчивы, глинистые): ленточный фундамент на суглинке должен выполняться с максимальными характеристиками жесткости из большего слоя прутьев большого сечения.
• Прутья должны быть рифлеными, с хорошей адгезией с бетонной смесью.
• Углы укрепляются более тщательно, чем стены и места примыкания.

Как правильно просчитать металлический каркас армирования

• Каркас должен находиться от края основания на расстоянии минимум 5 сантиметров.
• Нижние стержни не могут располагаться ниже уровня грунта больше, чем на 5 сантиметров.
• Между вертикальными стойками выдерживают расстояние в 50-80 сантиметров.
• Диаметр несущих прутьев опоры – 10-20 миллиметров, дополнительных – 4-10 миллиметров, проволоки для вязания – меньше.

Прежде, чем приступать к работе, обязательно нужно прорисовать чертеж, составить схему. Так удастся избежать самых распространенных ошибок.

Алгоритм изготовления металлического каркаса

Сначала вбивают в землю несущие стержни диаметром 10-20 миллиметров шагом 50-60 сантиметров. Снизу и сверху варятся несущие стержни в вертикальном положении, потом привариваются рабочие дополнительные с шагом около 8-10 сантиметров.

Нюансы дополнительного армирования углов

• Сварка на стыках конструкции недопустима, да и прямые участки так не скрепляются – лучше вязать.
• На углах прутки варят чуть под наклоном, сгибая заранее.
• Перекрестные крепления для упрочнения ленточного основания на стыках стен не допускаются.
• Рекомендовано дополнительное крепление каждого прутка согнутой арматурой.
• Все усиление должно превратиться в монолитную конструкцию из стержней каркаса, а не сборку из отдельных блоков.

Правила хорошего строительства

При выполнении работы используются только качественные материалы, соответствующие указанным физическим характеристикам. Именно фундамент требует использования самых лучших материалов, так как это основа и от того, насколько она получится надежной, зависит срок службы всего здания.

Нужно уметь правильно применять разные типы соединений в зависимости от контуров каркаса – в одних местах нужна сварка, в других недопустимо сваривать и нужно вязать. Делать наугад нельзя ни в коем случае. Каркас можно опускать в готовый котлован, заливать бетоном обязательно в один заход, чтобы избежать ослабляющих основание стыков и расслоений.

Для создания нужной монолитности основания на стыках стен используют гнутые стержни и установка их диагональная – под углом к основной сетке. Так удается добиться нужных характеристик надежности и прочности.

Пример

Для примера, можно взять фундамент под гараж. Внутренние размеры помещения – 4 х 6 м, с учетом толщины стен – 4,5 х 6,5 м. Если заливается плитный фундамент, то края каркасной решетки не должны доходить до краев самого фундамента на 10 см. Получается, что размеры решетки – 4,3 х 6,3 м. Если толщина фундаментной плиты будет больше 20 см, то укладываются две сетки одна над другой. Гараж – сооружение небольшое, поэтому оптимальные размеры ячеек армирующей стеки – 20 х 20 см. Получается, что укладывать стержни надо буде через каждые 20 см.

Теперь можно подсчитать количество необходимых продольных и поперечных стержней. Для этого надо:

1. 630/20=31,5.
2. 430/20=21,5.

Полученные значения надо округлить и добавить по одному прутку, потому что данный расчет не учитывает крайний элемент сетки для фундамента. В конечном итоге получится, что вдоль надо уложить 23 стержня длиною по 6,3 м, поперек 33 длиною по 4,3 м. Такое же количество потребуется и на вторую решетку. Теперь нужно подсчитать количество арматуры, отрезки которой будут соединять между собой две сетки.

К примеру, если толщина бетонной стяжки равна 20 см, а сам армирующий пояс должен располагаться в теле бетона, то соответственно от нижней и верхней плоскости надо отступить по 3 — 4 см. Получается, что между сетками армирования плиты остается расстояние 12 — 13 см. Это и есть длина вертикальных отрезков арматуры. Что касается количества, то здесь надо учитывать шаг установки, который равен стороне ячейки сетки каркаса, то есть, 20 см.

Фибра полипропиленовая

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор. Подробнее

Полипропиленовая и базальтовая фибра добавляются в бетон при замесе и легко, без образования комков, распределяются по всему объему раствора. Добавление фибры в бетон обеспечивает следующие характеристики:

1. повышение прочности и долговечности бетона;
2. уменьшение усадочных явлений, предотвращение образования трещин;
3. повышение ударной вязкости бетона;
4. снижение истираемости.

Полипропиленовая и базальтовая фибра CEMMIX могут применяться в качестве замены или дополнения стальной арматуры.

Советуем изучить: Для замены арматуры

Виды

На данный момент армирование по типу фундамента подразделяется на следующие виды:

Ленточный

Армирование ленточного монолитного фундамента проводится, в принципе, по той же технологии. Только сам каркас собирается в стороне от траншей. Собираются две сетки, которые между собой соединяются отрезками арматуры. И уже готовую конструкцию опускают внутрь опалубки. Устройство армированного пояса с опалубкой – это практически готовая к заливке конструкция

Единственное, на что нужно обратить внимание, это поставить армированный пояс на подпорки. Для этого используют цельные кирпичи, камень или изготовленные подставки из металлических профилей

Как правильно вязать арматуру.

Армирование углов

В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.

Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол

Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.

По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.

Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки

Схема и подсчёт металла

Потребность в металле и предположительные затраты легко подсчитать, если нарисовать схему армирования ленточного фундамента со всеми продольными, поперечными и вертикальными прутьями. Арматура продаётся на вес, поэтому при подсчёте следует учитывать диаметр арматуры, возможно комплектование каркаса металлом разных диаметров и видов рифления.

Для армирования фундаментов применяется арматура различных марок и диаметров, в основном распространены арматурные стержни диаметром 10 -14 мм, гладкие и ребристые. Для укладки поперечных соединений допустимо использовать круглую гладкую арматуру меньшего диаметра.

Самый распространённые виды арматуры для фундаментов изготовлены из стали марок М35ГС и М25ГС, длина стержней до 12 м, диаметр от 10 до 40 мм.

Правильный подбор сечения арматуры – залог прочности фундаментаИсточник armsetka16.ru

Пример расчета армирования фундамента

Попробуем рассчитать, сколько потребуется материалов для обустройства армирования конкретного ленточного фундамента с чертежами. Допустим, мы строим из строительных блоков (шириной 0,4 м)   небольшой загородный дом с габаритными (внешними) размерами 5×8 м. Характер почвы на нашем участке позволяет сделать высоту полосы 0,9 м, ее ширину 0,4 м, что соответствует ширине строительного материала стен. В арматурном каркасе для ленточного фундамента будем использовать продольные рабочие прутья диаметром 12 мм и □-образные поперечные хомуты, изготовленные из прутков диаметром 8 мм.

Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента:

На фото видно, что расстояние между рабочими продольными прутьями (0,4 м) и шаг □-образных поперечных хомутов (0,5 м) выбраны в соответствии с требованиями нормативных документов.

Проверяем относительное содержание продольных рабочих прутков в нашей железобетонной конструкции. Для этого воспользуемся следующими терминами и обозначениями:

• h – высота фундамента (900 мм);
• w – ширина фундамента (400 мм);
• Sₒ – площадь поперечного сечения фундамента;
• Sₐ – суммарная площадь поперечных сечений продольных прутьев (6 штук);
• r – радиус продольного прутка (6 мм), который равен d/2, где d – диаметр прутка (в нашем случае d=12 мм);
• D – относительное содержание рабочих прутков в «теле» фундамента.

Sₒ = h∙w = 900∙400 = 360000 мм²

Sₐ = 6∙π∙r² = 6∙3,14∙6² = 678,24 мм²

D = (Sₐ∙100)/ Sₒ = (678,24∙100)/360000 = 0,1884 ≈ 0,19 % (что в 1,9 раза превышает минимально допустимое значение, то есть схема армирования ленточного фундамента выбрана нами правильно).

Расчет количества продольных прутьев

Для того чтобы определить сколько стандартных продольных прутьев (6 м) нам необходимо, воспользуемся следующими величинами:

• L – длина фундамента (8000 мм);
• W – ширина фундамента (5000 мм);
• P – периметр;
• N – количество продольных элементов (в нашем случае 6 штук);
• X – общая протяженность продольных прутьев.

P = (L+ W)∙2 = (8000 + 5000)∙2 = 26000 мм = 26 м

X = P∙N = 26∙6 = 156 м

К полученной величине необходимо добавить 20 % (материал для изготовления Г-образных или П-образных элементов для правильного армирования углов и обеспечения достаточного нахлеста при стыковке элементов).

Xдоп = X∙0,2 = 156∙0,2 = 31,2 м

Окончательная общая длина продольного арматурного прутка:

Xок = X + Xдоп = 156 + 31,2 = 187,2 м

Стандартная длина арматурного прутка составляет 6 м. Осталось посчитать, сколько таких прутков необходимо: Xок/6 = 187,2/6 = 31,2 ≈ 32 штуки.

Изготовление поперечных элементов и расчет количества материала

Укладка арматуры в ленточный фундамент невозможна без установки поперечных (вертикальных) элементов. Обычно, для этих целей используют □-образные хомуты. Варианты хомутов:

Как видно из представленного фото все три варианта отличаются технологией изготовления, но расход прутка во всех случаях приблизительно одинаковый. Длина прутка (Ø=8 мм), необходимого для изготовления одного хомута: (800+300)∙2+250 = 2450 мм.

Вариант № 1

1. Отмеряем приблизительно 120 мм и с помощью приспособления для гибки выгибаем эту часть будущего хомута в виде крючка.
2. На расстоянии 800 мм от крюка загибаем пруток под углом 90˚.
3. Отмеряем 300 мм и делаем еще один загиб на 90˚.
4. От этого угла откладываем 800 мм и гнем прут на 90˚.
5. От полученного угла отмеряем 300 мм и загибаем второй крючок.

Вариант № 2

1. Отмеряем от конца заготовки 250 мм и с помощью приспособления выгибаем эту часть на 90˚.
2. Откладываем от полученного 800 мм и загибаем пруток под углом 90˚.
3. Отмеряем 300 мм и делаем еще один загиб на 90˚.
4. От этого угла откладываем 800 мм и гнем прут на 90˚.

Внимание! Место нахлеста прутков скрепляем точечной сваркой или 2÷3 скрутками из проволоки. Вариант № 3

Вариант № 3

1. Отрезаем от прутка две заготовки длиной по 860 мм каждая и две по 360 мм.
2. Складываем из них прямоугольник (выступ с каждой стороны составляет 30 мм).
3. Скрепляем углы хомута сваркой или проволочной скруткой.

Теперь рассчитаем, сколько хомутов необходимо для армирования нашего фундамента:

Q = P/T (P – периметр ленты фундамента, T – шаг расположения поперечных хомутов)

Q = 26/0,5 = 52 штуки

Плюс нам потребуются дополнительные хомуты для усиления каркаса в углах (по 2 штуки с каждой стороны всех четырех углов, то есть дополнительно 16 хомутов). На ленточный фундамент необходимо изготовить 68 □-образных поперечных хомутов.

Длина заготовки для одного элемента составляет 2450 мм, то есть из одного стандартного прутка мы сможем изготовить только 2 хомута. Требуемое число прутков (Ø=8 мм) – 34 штуки.

Для чего нужно армировать фундамент

Фундамент чаще всего деформируется из-за неравномерной нагрузки или пучения грунта под воздействием низких температур. Если конструкция состоит из бетона, то следует учитывать его характеристики: высокие показатели прочности на сжатие и низкую прочность на разрыв. Для компенсации последнего качества используется схема каркаса, которая монтируется из металлических прутьев для армирования. Сталь обладает более высокой устойчивостью к растяжению, что помогает фундаменту выдерживать повышенные нагрузки.

Верхняя часть конструкции фундамента под весом здания сжимается, нижняя растягивается при замерзании грунта, вследствие чего в области растяжения могут появиться трещины. Поэтому арматура укладывается в нижней и верхней части фундамента. В армированном бетоне цементный раствор сопротивляется сжатию, металл — процессу растяжения. Укладывать прутья посередине нет смысла, так как там повышенной нагрузки не наблюдается.

При возведении фундамента особое внимание необходимо уделить тем частям конструкции, которые выделяются на пристройки и эркеры. Для армирования бетона в этих областях используются согнутые под определенным углом прутья на примыкающие стены. Металл не должен выступать за опалубку или уходить в грунт, расстояние между прутьями не должно превышать 5 см

Для соединения можно использовать только проволоку (но не сварку). Форма каркаса из арматурных прутьев должна быть квадратной (прямоугольной)

Металл не должен выступать за опалубку или уходить в грунт, расстояние между прутьями не должно превышать 5 см. Для соединения можно использовать только проволоку (но не сварку). Форма каркаса из арматурных прутьев должна быть квадратной (прямоугольной).

Схема армирования

Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.

Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см

На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.

Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так

Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.

Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты

Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной. Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.

В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.

Классы арматуры и ее диаметры

Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.