Армирование

Как выбрать арматуру для фундамента?

Необходимо знать ее основные виды и особенности.

Первый вид – это арматура из металла. Используется для создания сильного каркаса фундаментов из бетона, выглядит как стальные прутья с круглым сечением. Для более прочного ее свойства имеет ребристую поверхность в винтовом исполнении.

Второй вид – это арматура из стеклопластика. За последнее время набирает популярность в странах США и Европы. Производители заявляют, что данный вид продукции является более плотным, чем продукция из металла. Но, для нашего рынка, все же, более приемлема продукция из металла.

Для более точного понимания предлагаем вам посмотреть фото арматуры для фундамента.

Сечение и диаметр – это характеристическая основа арматуры. В строительной промышленности выпускается металлическая арматура в диаметре от 5 до 32 мм. В таком случае, во время проектирования каркаса из металла, необходимо подбирать арматуру из стали с внешним сечением, для обеспечения необходимой прочности конструкции в целом.

Также, арматуру из металла, независимо от ее внешнего сечения, разделяют на два типа. Первый тип – это ребристая поверхность. Такой вид может применяться для растягивания нагрузки

Особенностью является поверхность с ребристой фактурой данного вида прута, который подразумевает более высокое зацепление при взаимодействии с бетоном, что очень важно, так как, площадь контакта становится больше

Вторым типом является гладкая поверхность. Следовательно, данный вид материала эксплуатируется как соединительный. В этом случае, на такую конструкцию нельзя давать основную нагрузку, она может служить соединением продольной силовой линии, изготовленной только из прутьев с насечками.

В основном, при строительстве дома не более чем два этажа выбирают диаметр прутка для фундамента от 10 до 16 мм. В случае слабонесущих грунтов диаметр необходимо увеличить в два раза. При выборе прутьев толщиной до 10 мм необходимо знать, что данная конструкция не сможет выдержать большой нагрузки, соответственно использование такой продукции не рационально.

При строительстве соединяют прутья обычно электрической сваркой, что позволяет выполнять данный вид работы очень быстро. Но этот способ соединения имеет ряд своих недостатков.

• Во-первых, соединять таким образом можно продукт который промаркирован буквой “С”, что означает “сварка”.
• Во-вторых, соединения таким образом фиксируются жестко, что не приемлемо в данной конструкции, так как, должна быть небольшая степень свободы в пересечениях.
• И в-третьих, в местах соединения металла с помощью сварки происходит потеря прочности металла, что является огромным недостатком.

Актуальным способом скрепления арматуры является вязка. Осуществляется данный метод с помощью специальной вязальной проволоки, с помощью которой накручиваются петельки в местах пересечения.

Обустройство каркаса для ленточного фундамента

Закладка арматуры для устройства каркаса бетонного основания выполняется по определенным требованиям. Первое — для устройства каркаса нужно создавать минимум два горизонтальных силовых пояса. Второе — вся уложенная арматура должна быть полностью утоплена в бетоне. Касание стальных прутиков к отливаемой поверхности, тем более к опалубке, недопустимо.

Но и слишком заглублять арматуру в отливаемое основание тоже нельзя, иначе она не сможет выполнять свою главную задачу — предохранять отлитый бетонный монолит от повреждений при возможном изгибе. В-третьих — в ленточном фундаменте в каждом горизонтальном армирующем поясе обязательно наличие минимум двух сплошных продольных линий.

Приемы вязки арматуры.

Особенно это касается ленточного фундамента, высота которого может в несколько раз превосходить его ширину. Именно эта несимметричность позволяет выполнять армирование стержнями в 10-14 мм, поскольку из-за своей формы лента фундамента меньше склонна к деформации, чем плиточное или свайное основание. Монтаж арматуры в ленточном фундаменте выполняется по всей длине всегда в два слоя, внизу и вверху ленты, на расстоянии 50-60 мм от края независимо от ее высоты.

Основную нагрузку в ленточном фундаменте принимают на себя продольно уложенные прутья, поэтому при строительстве лучше брать для них 14-16 мм арматуру с ребристой поверхностью. Поперечные и вертикальные прутья на усиления основания влияния почти не оказывают, поэтому лучше для них брать тонкие гладкие прутья диаметром 6-8 мм.

Обычно на каждые 20 см ширины такого фундамента используется один прут арматуры. Для среднестатистического фундамента шириной в 40 см достаточно 4 продольных прутьев: 2 снизу и 2 сверху. Армировочный пояс в 3 или 4 прута используется или при большей ширине ленты, или при строительстве на слабонесущем грунте.

Зная размеры будущего дома, легко сделать вычисления нужного количества арматуры. Например, для дома 6Х6 м с одной несущей стеной общая протяженность фундамента составит 30 м (24 м протяженность внутренних стен и 6 м внутренней). Потребность в ребристой арматуре под фундамент таких размеров составит 120 м (30 м на 4 шт).

Виды арматурных каркасов.

Поперечные и вертикальные прутья в ленточном фундаменте устанавливаются со средним шагом в 50 см. При высоте в 70 см для условного фундамента на каждый шаг понадобится 1,8 м тонкой арматуры (0,6+0,6 м высоты и 0,3+0,3 м ширины). Шаговых соединений будет 61 шт, общая протяженность проволоки 109,8 м (61х1,8 м).

В каждом шаговом соединении есть 4 места связки (по два с каждой стороны). На каждую связку идет 0,3 м вязальной проволоки, поэтому расчет для проволоки для дома с заданными параметрами — 73,2 м (61Х4Х0,3).

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.

Арматура – залог прочности ленточного фундамента

Название этого типа фундамента определяет его суть. Ленточный фундамент представляет собой ленту – как бы продолжение стен здания вниз. Внутреннее пространство ленточного фундамента иногда занимает грунт (он попросту не вынимается), а иногда занимается всевозможными вспомогательными помещениями и техническими этажами.

Бетон своеобразный материал. Его прочностные характеристики сильно отличаются в зависимости от приложения вектора силы. Данный материал прекрасно выдерживает сжимающие нагрузки, но из рук вон плохо – нагрузки растягивающие. Ещё хуже бетон сопротивляется изгибу. Так прочность бетона на растяжение в 15 раз меньше прочности на сжатие.

Проблему решают добавлением бетону каркаса (скелета) из стальной арматуры. Закалённая сталь превосходно, в отличие от бетона, держит растягивающие нагрузки.

Располагая в цементной массе стальную арматуру по линиям предполагаемых растягивающих нагрузок, изготовитель получает материал с совершенно новыми свойствами – железобетон. В отличие от простого бетона железобетон хорошо выдерживает нагрузки на растяжение, железобетонные балки и стержни отлично справляются с изгибающими нагрузками, сносно работают также на скручивание.

Основным элементом арматуры в частном строительстве является пруток. Со времён СССР изготовление прутка регламентируется ГОСТ 5781-82. 

Прут в основном изготавливается ребристым (периодический профиль) реже гладким. Рёбра прутка предназначены для лучшего сцепления с бетонной массой. На заводах пруток нарезают на отрезки 6 или 12 метров.

В последнее время на рынке активно продвигается арматура из различных полимеров. В чём разница со стальным материалом? Если вкратце, то полимерная арматура хороша для конструкций с умеренными нагрузками, она долговечнее стальной, так как не подвержена коррозии. Однако ни одно производство плит перекрытия или лестничных пролётов не перешло пока на использование пластиковой арматуры. Надёжность и прочность нового материала пока близко не догнала «классику».

Вот таблица с характеристиками распространённых в строительстве диаметров стальной ребристой арматуры.

Диаметр арматуры в миллиметрах	Один погонный метр арматуры весит кг	В одной тонне арматуры  погонных метров	Площадь сечения прутка, м2
6	0,222	4 505	0,0000283
8	0,395	2 532	0,0000503
10	0,617	1 621	0,0000785
12	0,888	1 126	0,0001131
14	1,120	826	0,0001539
16	1,580	633	0,0002011
18	2,000	500	0,0002545
20	2,470	405	0,0003142
22	2,980	336	0,0003801
25	3,850	260	0,0004909
28	4,830	207	0,0006158
32	6,310	158	0,0008042
36	8,000	125	0,0010179
40	9,870	101	0,0012566

Расчет количества арматуры на фундамент плитного типа

Фундамент плитной конструкции применяется для строительства жилых зданий на пучинистых грунтах. Для обеспечения прочностных характеристик применяются арматурные стержни диаметром 10–12 мм. При повышенной массе строений диаметр прутков следует увеличить до 1,4–1,6 см.

Рассчитать количество арматуры для фундамента плитной конструкции можно, используя следующую информацию:

• пространственный каркас из арматуры сооружается в двух уровнях;
• соединение стержней выполняется в виде квадратных ячеек со стороной 15–20 см;
• обвязка выполняется отожженной проволокой в каждой точке соединения.

Схема армирования монолитной плиты фундамента

Для определения потребности в арматуре выполните следующие операции:

1. Определите количество горизонтальных прутков в каждом ярусе.
2. Вычислите общий метраж арматурных стержней, формирующих ячейки.
3. Прибавьте суммарную длину вертикальных опор, объединяющих ярусы.

Что нужно знать о каркасе?

Габариты ленточного фундамента – толщина 30-50 сантиметров и глубина 70-120 сантиметров. Правильное расположение арматуры в нем, даст бетону необходимую прочность, для того чтобы он справился со всеми нагрузками и не растрескался. Поэтому просто уложить арматуру на дно котлована просто нельзя – из прутов изготавливается специальный каркас.

Благодаря такому решению арматура находится не на дне, а в самой толще. Достоинства технологии:

• Повышается прочность не конкретного слоя бетона, а всей массы сразу;
• Бетон защищает металл, находящийся внутри него, от влаги и, соответственно, коррозии;
• Верхние пруты каркаса расположены в верхней части бетона, который подвергается наибольшим нагрузкам при вспучивании почвы.

Поэтому использование именно каркаса, а не отдельных прутов совершенно оправданно.

Изготовление каркаса также сопряжено с определенными трудностями. После того, как вы решили, какую арматуру использовать, нужно понять, как именно её использовать. Сразу стоит отказаться от сварки. При этом металл нагревается до крайне высокой температуры, что может привести к нарушению кристаллической структуры. В результате прочность прутов снижается – в большинстве случаев они выходят из строя при значительных нагрузках именно в местах сварки. Кроме того, серьёзно страдает коррозийная стойкость – на участках, подвергшихся сварке, процесс ржавления идёт интенсивней, чем на остальных. Сегодня существуют специальные сорта арматуры, с индексом «С» в маркировке, расшифровывается как свариваемая, например А500С. Они способные выдерживать сварку, не теряя при этом изначальных свойств, но она является узкоспециализированной и потому дорогостоящей. Именно поэтому лучшим решением будет использование обычных прутов и сборка каркаса при помощи вязальной проволоки.

В умелых руках такая сборка занимает меньше времени, а качество исходного материала ничуть не страдает. При сборке используются разные инструменты:

• обычный вязальный крючок,
• механический вязальный крючок,
• вязальный пистолет.

Инструменты расположены в порядке возрастания стоимости и производительности. Так, простой крючок можно приобрести за 100 рублей, но производительность (особенно в неумелых руках) оставляет желать лучшего. С помощью пистолета можно вязать до 50 вязок в минуту, причем для этого не нужно обладать узкоспециализированным навыком, однако его стоимость составляет 50 тысяч рублей и больше. Впрочем, многие люди просто берут оборудование в аренду на один-два дня. Благодаря этому вы легко и быстро выполните большой объем, потратив при этом сравнительно небольшую сумму.

Расчет необходимого количества продукции

Расчет необходимого количества продукции выполняется на предварительном этапе проектирования. При расчете стоит учитывать: размеры здания, разновидность самого основания, а также характеристики верхнего слоя почвы. Например, у нас есть следующие данные: периметр будущего дома 7 на 5 метров, два армирующих ряда, шаг установки 20 на 20.

Основные этапы расчета

• Вдоль постройки потребуется 35 элементов (7/0,2), а поперек – потребуется 25 элементов (5/0,2);
• Далее подсчитываем, сколько нужно материала в погонных метрах. Для этого 35 умножаем на 7, и 25 умножаем на 5. После складываем получившиеся значения и умножаем на 2, так как нам понадобятся два пояса. В результате получаем 740 метров. Плюс всегда необходимо брать определенное количество запасом. Возьмем 10 метров запаса. В результате нам необходимо будет 750 метров стального рифленого прутка;
• Теперь подсчитываем, сколько материала потребуется на вертикальные элементы. Их количество должно равняться точкам, где элементы пересекаются. 25 умножаем на 35 и получаем 875 стержней. Толщина нашего основания 30 сантиметров, так как сверху и снизу должно быть по 5 сантиметров, то 875 умножаем на 20 сантиметров (0,2). В результате получаем 175 метров и прибавляем 5 метров запаса.

Теперь потребуется подсчитать, какое количество вязальной проволоки потребуется для соединения всей конструкции. В каждой точке крепления необходимо будет два раза перевязать. В среднем это 30 сантиметров проволоки на одну точку. Умножаем 875 точек на 3, полученное число умножаем на 2, так как обвязывать надо 2 раза. Это 525 метров на один пояс. У нас 2 пояса, получается, что нам понадобится 1050 метров проволоки плюс 50 метров запаса.

Так как продается все не в метрах, а в килограммах, то для того чтобы понять, сколько денег вам придется затратить, нужно перевести значения в метрах в единицы массы. Для этого спросите у поставщика, сколько весит один погонный метр. Данную информацию вы можете найти на сайте поставщика.

Арматура для фундамента является главной составляющей любого дома/коттеджа. Выбор подходящей продукции для усиления будет зависеть от ряда факторов: категория основания, почва, размеры дома. Если подобрать качественный материал, то построенное сооружение будет служить десятилетиями.

Расчет арматурного каркаса для фундамента

Чтобы рассчитать количество необходимой арматуры, нужно сделать схему армирования. Сделать это можно при помощи СНиПа 52-01-2003 и некоторых формул. Ряд ограничений, от которых следует вести дальнейший расчет:

1. расстояние от любой поверхности железобетонной конструкции до арматурного прута составляет 50 мм (минимальное — 10 мм);
2. максимальное расстояние между прутами — 400 мм;
3. минимальное сечение продольной арматуры для конструкций более 3 м длиной — 12 мм;
4. шаг поперечной арматуры не должен быть более 300 мм, расстояние между продольными рядами — 400 мм;
5. диаметр поперечной арматуры должен составлять не менее четверти такового у продольной и не менее 8 мм при высоте фундамента более 0,8 м;
6. площадь арматурного каркаса должна составлять от 0,001 до 0,03 от площади его поперечного сечения.

Ленточный фундамент и ростверк

Для начала вычислим площадь поперечного сечения ленты. Для этого нужно просто умножить высоту фундамента от подошвы до будущего цоколя на его ширину. После этого полученная цифра умножается на 0,001. Это будет минимальная площадь, которую должна занять арматура, если ее мысленно разрезать поперек.

Если получается маленькая цифра, то количество прутов и рядов продольной арматуры рассчитывайте, исходя из ограничений. Так, при ширине 40 и более сантиметров у вас должно быть не менее 2 прутов в ряду, а при высоте более 80 см — не менее трех рядов. Если длина стенки более 3 метров, значит, минимальный диаметр не может быть менее 12 мм.

Если фундамент имеет высоту 2 метра, а ширину 50 см, то арматуры по 12 мм понадобится не менее 9 прутов, а по факту — 5 рядов по 2 прута. Но поскольку стенка широкая, то расстояние между внутренним и наружным прутом получается более 30 см, поэтому ставить придется 15 прутов (5 по 3). Такое количество хорошо укладывается в пределы от 0,1% до 3%

Вертикальную арматуру на невысоких лентах проще изготовить в виде хомутов — загнутой в квадрат арматуры диаметром 6 мм. Для более массивных лент необходимо считаться с тем, что вертикальная и поперечная арматура не должна иметь сечение менее четверти от основной.

Когда рассчитана вся длина, необходимо вспомнить об углах и примыканиях. Это очень уязвимые места фундамента, которые требуют усиления. Сваривать прутья крест-накрест тут не рекомендуется, необходимо их вязать. Такие участки делаются только внахлест (с загибом) и длина его составляет 3/4 от высоты фундамента, но не менее 50 см. Соответственно, на каждом ряду из двух прутьев должен быть запас от 1 м.

Монолитная плита

Существенных различий в расчете таких фундаментов нет, но есть ограничения по шагу — 400 мм. Чаще всего расстояние между прутьями делают равным 20 см, а на местах, где будут стены, увеличивают диаметр арматуры или уменьшают шаг в 2 раза.

При толщине плиты менее 15 см делают одну обрешетку, от 15 до 40 — два ряда, в толстых плитах может быть и большее число решеток. Но такие крупные плиты (от 80 см) в частном домостроении редкость, обычно их делают как замену свай на слабых грунтах, и уже непосредственно на такую плиту ставят обычный ленточный фундамент; применяется такая технология при строительстве больших домов.

Для частного дома из газобетона подушка составляет не менее 35 см. Если произвести расчет по правилам из предыдущего пункта, то, например, для дома 8 х 8 м при шаге 20 см понадобится арматура сечением 12 мм. На один ряд приходится 40 прутков в одном направлении и столько же в другом, на два ряда — 160 штук. Длина одного с учетом 50 см нахлеста — 8,5 м. Итого — 1360 метров, или 1,2 тонны. С учетом усиления мест под стены рекомендуется покупать 1,3 т.

Вертикальные стержни можно не устанавливать на каждое перекрестье решетки, а ставить через одну в шахматном порядке, а вот П-образные стойки сбоку лучше устанавливать на каждый прут.

Соответствие стальной и композитной арматуры

В таблице представлена заменяемость стали на композит, и для фундаментов подобные данные будут работать. Но ввиду нижнего ограничения минимального сечения арматуры в конструкциях более 3 м (12 мм) подобные расчеты не имеют смысла.

Диаметр стальной арматуры	равнозначная по прочности композитная
6	4
6	5
8	6
10	7
12	8
14	10
16	12
20	14
22	16
25	18
28	20

Как правильно устанавливать арматуру?

Правильное соединение арматуры обеспечивает высокую прочность железобетонного основания, препятствуя возникновению трещин и обеспечивая сопротивляемость к различным нагрузкам.

Вязка

. Арматура соединяется перехлестом, крест-накрест. Для горизонтальных элементов используются ребристые прутки, для поперечин – гладкие. Вязка выполняется при помощи стальной гибкой проволоки с низким содержанием углерода толщиной 1,2-1,4 мм. Также для этих целей могут быть использованы специальные пластиковые хомуты с сердцевиной из стальной нити.

В качестве дополнительного оборудования применяют специальный пистолет или дрель с насадкой в виде крючка для вязания, что позволяет существенно снизить трудозатраты. Также можно использовать обыкновенные плоскогубцы

Обратите внимание, что скрутка после обрезки лишних концов должна быть хорошо зафиксирована и прижата к каркасу

Сварка

. Выполняется по ГОСТ 14098–91. Для качественного соединения армирующих элементов может быть использовано несколько способов сварки: электрошлаковая, полуавтоматическая, ванно-шовная, электродуговая ручная, контактная, ванная. В зависимости от требований прочности, применяют несколько видов соединений – тавровые, стыковые и нахлесточные. Сварка применяется только к арматуре А400С и А500С, выдерживающей термическое воздействие.

Основное преимущество данной технологии – минимальные временные затраты, что особенно актуально при больших масштабах строительства. Однако в результате сварки снижаются прочностные характеристики арматурных прутьев в местах соединения, а сам шов отличается повышенной хрупкостью. Поэтому такие силовые конструкции не рекомендуется применять при уплотнении бетона вибропрессом. Сварка арматуры также не проводится для фундаментов на участках с болотистым грунтом.

Выбор и расчет армирования необходимо выполнять еще на этапе проектирования дома. Только при жестком соблюдении требований проектной документации во время строительства можно гарантировать высокое качество основания.

Расчет толщины сечения

Расчет поперечных и вертикальных прутков и продольных отличается из-за общей нагрузки и требований СНИП.

Поперечная и вертикальная

Для дополнительных поперечных и вертикальных элементов диаметр выбирается в соответствии с проектом. При этом учитываются его размеры, количество длинных арматурин, шаг установки поперечин. Обычно используют гладкие прутья 6-8 мм.

Диаметр поперечной и вертикальной арматуры необходимо подбирать согласно таблице:

Условия использования арматуры	Минимальный диаметр арматуры в мм
Вертикальная при высоте поперечного сечения ленты менее 80 см	6
Вертикальная при высоте ленты более 80 см	8
Поперечная арматура	6

Какой диаметр арматуры нужен для одноэтажного дома? В строительстве 1- 2-этажных частных домов обычно для вертикального и поперечного армирования используются 8-миллиметровые прутья.

Продольная

Для расчета нужно узнать площадь сечения фундамента. Для этого его высоту нужно умножить на ширину. Площадь сечения арматуры должна быть 0,1% от площади сечения основания, значит нужно полученный результат умножить на 0,1%.

Кроме этого необходимо понимать, по какой схеме будет собираться каркас. Обычно он состоит из 4 или 6 продольных прутков.

Рассмотрим примеры расчетов:

Пример

Рассчитаем толщину прутков для ленты с высотой 80 и шириной 30 см. Площадь сечения такой ленты составляет 2400 квадратных см, а 0,1% от него – 2,4 см.

80 * 30 * 0.1% = 2,4 см²

Допустим, планируется использовать арматуру 12 мм. Берем ее площадь поперечного сечения — 1,13 квадратных сантиметров.

Эту площадь можно посмотреть ниже в таблице или высчитать по формуле площади окружности: S=πR², где:

• R – радиус,
• π – 3,14.

Считаем сколько прутьев (ниток) должно быть в каркасе. Делим 2,4 на 1,13, получаем 2 с остатком, значит, чтобы выполнить требования, нужно применить каркас с тремя нитями. 1,13 * 3 = 3,39 см², а это больше чем 2,4 см², которые рекомендует СНиП.

3 нитки на два пояса поделить не получится, а нагрузка будет значительной и с той и с другой стороны. Для обеспечения ему устойчивости нужно минимум 4 прута. При использовании 4 прутьев в 12 мм получается слишком большой запас прочности.

Оптимальный вариант здесь – взять 4 прута меньшего диаметра. Вполне будет достаточно 10-миллиметровой арматуры. Его площадь — 0,79 см². Если умножить на 4, получится 3,16 см², этого параметра будет достаточно.

Чтобы не высчитывать диаметр каждого прута по площади сечения, можно воспользоваться специальной таблицей:

Номинальный диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, см2	Масса 1 метра, теоретическая, кг
6	0,283	0,222
7	0,385	0,302
8	0,503	0,395
10	0,785	0,617
12	1,131	0,888
14	1,54	1,21
16	2,01	1,58
18	2,64	2
20	3,14	2,47
22	3,80	2,98
25	4,91	3,85
28	6,16	4,83
32	8,04	6,31
36	10,18	7,99
40	12,58	9,87
45	15,90	12,48

Подобные расчёты очень удобно производить в Microsoft Excel.

Для чего нужен арматурный каркас

Для компенсации растягивающих нагрузок внутрь бетонных изделий помещают специальную конструкцию – армирующий каркас. Он имеет форму пространственной решётки, расположенной внутри отливки так, чтобы принимать на себя все растягивающие воздействия. Самый простой вариант – четыре рабочих стержня, размещённых под поверхностью бетона на небольшой (5см) глубине. Есть и более сложные решётки, рассчитанные на принятие значительных нагрузок.

Конструкция каркаса представляет собой сочетание рабочих и вспомогательных стержней. Рабочие располагаются в продольном направлении, они толще и прочнее. Вспомогательные стержни используются только для поддержки рабочих прутков и нужны лишь до момента заливки. Все задачи каркаса выполняют рабочие стержни, а вспомогательные остаются в отливке, так как их невозможно извлечь.

Простейший каркас с длинными рабочими и поперечными вспомогательными элементамиИсточник stroyimdom.com

Сборка каркаса производится прямо на площадке, перед заливкой бетона. Иногда используются заранее подготовленные элементы или целые конструкции, но чаще в ход идут отдельные прутки, порезанные по длине. Соединение стержней обычно производится с помощью мягкой отожжённой проволоки, из которой делаются обычные скрутки. Часто пользователи задумываются – можно ли сваривать арматуру для ленточного фундамента. На первый взгляд, это быстрее и прочнее, чем вязка проволокой. Однако, для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть работу армирующего пояса внимательнее.

Как работает арматура

Арматурные стержни имеют рифлёную поверхность. Она позволяет пруткам прочно сцепляться с бетоном и удерживать его в заданном положении. При возникновении разнонаправленных внешних нагрузок или воздействий, все усилия принимают на себя именно стержни. Бетон остаётся в работоспособном состоянии, исключается возникновение трещин или перелом ренты фундамента.

Стальная рифлёная арматураИсточник стройкапро.рф

Каркас создаётся после тщательного расчёта. Необходимо определить толщину стержней, рассчитать их количество, определить и усилить наиболее нагруженные участки. Распределение стержней строго регламентируется – они размещаются на глубине 50 мм от поверхности отливки.

Расстояние между соседними прутками не должно превышать 50 см, а на ответственных участках используются сдвоенные элементы. Все требования к каркасу подробно изложены в СНиП, которыми необходимо руководствоваться на всех этапах строительства фундамента.

Понимание распределения нагрузок на каркас позволит ответить на часто возникающий вопрос – можно ли варить арматуру для фундамента, а не вязать. Функциональные задачи выполняют только рабочие стержни, расположенные вдоль отливки.

Для обеспечения конструкционной жёсткости принципиальную важность имеют только продольные соединения. Хомуты (поперечные элементы, выполненные в форме букв «О» или «П») необходимы только для фиксации рабочих стержней до момента заливки

В распределении или принятии нагрузок на фундамент они не участвуют, поэтому изготавливаются из прутков меньшей толщины, не имеющих рифления.

Вспомогательные элементы каркаса – хомутыИсточник allegroimg.com

Прочность соединения элементов каркаса между собой необходима для принятия нагрузок в момент заливки. Бетон достаточно тяжёлый материал, который способен разрушить слабое крепление.

Некоторые строители для достижения высокой скорости сборки скрепляют прутки пластиковыми хомутами. Во время заливки они часто лопаются. Приходится восстанавливать каркас, останавливая заливку. Это крайне нежелательные ситуации, поскольку время жизнеспособности бетона ограничено и не терпит перерывов в работе. Поэтому, принято пользоваться достаточно прочными способами сборки.

Как проводится армирование

При строительстве дома на бетонной плите необходимо провести армирование каркаса в зонах продавливания, к ним относятся места опирания несущих и поперечных стен или колонн.

Армированием фундаментной ленты занимаются в последующем порядке:

• создают оси металлических каркасов ленты;
• сгибают прутья, таким образом, что концы уходят в разные стороны. Это необходимо для укрепления углов и примыканий;
• соединяют арматуру ленточного фундамента. Штыри должны быть соединены внахлест;
• для закрепления верхнего ряда прутков устанавливают поперечные стержни на каждом армирующем поясе. Между собой продольные линии соединяют проволокой и затем связывают с нижним рядом;
• устанавливают верхние стержни и армируют углы в местах их пересечения с помощью загибов в виде хомутов;
• связывают стрежни верхнего ряда с опорными хомутами для повышения жесткости каркаса;
• устанавливают пластиковые, металлические или фибробетонные фиксаторы для удержания арматуры в центре опалубки;
• проводят опалубку.

Схема армирования

На ленточный фундамент давят силы снизу, когда из-за морозов почва начинает вспучиваться, а также тяжесть дома – сверху. Поэтому делают стальные пояса сверху и снизу. Если ленточный фундамент глубокого заложения, то поясов армирования делают уже три. При высоте ленты больше 150 см, устанавливают вертикальные и поперечные прутья. Такая методика позволяет сделать основание крепким даже на слабых грунтах.