Армирование ленточного фундамента — схема, расчет, технология

Армирование ленточного фундамента — схема, расчет, технология

Самоучитель армирования бетонного ленточного фундамента

Практически любой фундамент на основе бетона требует дополнительного усиления. И ленточный в этом случае не является исключением. Армирование ленточного фундамента – наиболее распространённый способ его усиления. Метод является универсальным, применяемым как в промышленности, так и при возведении своими руками.

Необходимость усиления бетонных фундаментов

Основание постройки испытывает два вида механических нагрузок:

Источниками этих нагрузок выступают различные факторы: давление постройки, замерзание/размерзание грунта, просадка грунта. Помимо относительно статических нагрузок могут воздействовать также и динамические нагрузки: вибрация от проезжающего автотранспорта, работа механизмов внутри здания.

Зачем армировать ленточный фундамент

Точки воздействия нагрузок неравномерны и поэтому могут проявляться достаточно значительные воздействия на:

Бетон имеет хорошие показатели по прочности на сжатие, и не очень хорошие на растяжение. Для компенсации этого недостатка бетонные фундаменты усиливают.

Основные способы усиления:

  1. Армирование. Введение в бетонную конструкцию различной арматуры до начала процесса заливки;
  2. Добавки в бетонный раствор, улучшающие его характеристики: прочность, подвижность и т.д.;
  3. Внешняя стяжка. В основном применяется, когда расчет допустил ошибку, основание готово, а прочность его недостаточна.

Способы армирования бетонных фундаментов

Разные схемы армирования фундамента

Существует несколько способов армирования:

  1. Прутами из металлической арматуры. Наиболее распространённый способ проведения армирования. Со временем металл окисляется, и прочностные характеристики могут ухудшаться. Необходимо серьёзно отнестись к качеству самой бетонной смеси, для исключения попадания внутрь монолитного фундамента излишней влаги;
  2. Прутами арматуры на основе прочного стеклопластика. Появилась на рынке не так давно. Нет недостатков предыдущего способа по отношению к агрессивной среде, но она менее прочная и при её выборе потребуется точный расчет;
  3. Подручным материалом. Такой способ традиционно ещё применяется в частном строительстве. В качестве арматуры используется любой металлический хлам, имеющийся в наличие. Во многих случаях этого бывает достаточно для усиления. Не рекомендуется применять такой метод армирования при возведении капитальных долговременных строений. При таком способе произвести расчет не представляется возможным;
  4. Крупными каменными блоками. Несмотря на архаичность, это тоже один из методов армирования. Косвенно применяется до настоящего времени. Бутовый наполнитель частично армирует. В зависимости от размеров и материала бута. В любом случае при значительном наполнении бутом общая прочность монолитного фундамента снижается.
  5. Комбинированный способ. Различные комбинации из представленных выше способов.

Виды арматур, используемых при армировании бетонных ленточных фундаментов

Промышленностью выпускается два вида арматуры: металлическая и стеклопластиковая. Их можно применять как отдельно, так и в комплексе.

Арматура в конечной конструкции делится по назначению:

  • Рабочая. Непосредственно воспринимающая растягивающие усилия в процессе эксплуатации строения;
  • Распределительная. Связывает рабочую, препятствуя её смещению при бетонировании. Равномерно распределяет нагрузку между рабочими стержнями в процессе эксплуатации;
  • Монтажная. Не является усиливающим элементом конструкции. Предназначена, чтобы задать точное расположение основной арматуры в будущей конструкции во время монтажа и бетонирования.

Металлическая арматура для ленточных фундаментов

Выпускается в виде металлической проволоки или стержней диаметром от 6 до 40 мм.:

  • Гладкого профиля. Используется в качестве распределительной и монтажной;
  • Ребристого профиля (винтовой, ёлочный). Имеет лучшее сцепление с бетоном, используется как рабочая.

Металлическую арматуру выпускают свариваемую (индекс С) и не свариваемую (отсутствует индекс С). Изготовляется из разных марок стали – используется для точных расчетов в критических конструкциях.

Стеклопластиковая арматура для ленточных фундаментов

Выпускается в виде проволоки или стержней гладкого и ребристого профиля диаметром от 4 до 20 мм. По назначению аналогична металлической арматуре.

Самостоятельно, без применения металлической арматуры, рекомендуется использовать при строительстве объектов без большой нагрузки: частные коттеджи, гаражи, относительно лёгкие сооружения.

Также выпускаются уже готовые конструкции в виде арматурных решёток. Видов выпускаемой арматуры гораздо больше. Здесь приведены лишь те, которые используются при производстве работ своими руками.

Принципы армирования ленточного бетонного фундамента

Наибольшие нагрузки в процессе эксплуатации приходятся на верхнюю и нижнюю часть в продольном направлении. Поэтому схема армирования ленточного фундамента выглядит двухслойной. Верхний армирующий слой и нижний армирующий слой. При этом для надёжного сцепления с бетоном и защиты арматуры от внешних неблагоприятных воздействий расстояние от арматуры до краёв должно быть не менее 50 мм.

Из тех же соображений продольные прутья используются с ребристым профилем – для лучшего удержания конструкции на растяжение. Особых требований к другим элементам армирующего каркаса нет. Поэтому при изготовлении своими руками эти элементы выполняются из более дешёвого гладкого профиля.

Промежуток между горизонтальными продольными прутьями рекомендуется около 300 мм. Зависит от ширины бетонной ленты, обычно достаточно 2-3 полосы. Продольные и вертикальные прутья имеют больше технологическое значение, поэтому размещают их таким образом, чтобы обеспечили надёжное расположение конструкции во время проведения бетонирования (от 150 до 600 мм.).

Армирование углов, примыканий ленточных фундаментов

Одна из критических точек при армировании – углы и примыкания. В этих местах требуется обеспечить цельность армирующей конструкции, так как особенно на углах возникает несколько разнонаправленных сил сжатия и растяжения.

Технология армирования углов и примыканий:

  • Сварная арматурная тумба. Сваривается готовая конструкция с заходом в стены, которая затем крепится к стеновой арматуре;
  • Отдельными арматурными стержнями. Если соединение не подразумевает сварки, стержни загибаются. При этом длина нахлёста стержней должна быть не менее 40-50 диаметров используемого прута.

В частном строительстве иногда просто связывают меж собой перпендикулярно пересекающиеся пруты. В каких-то случаях этого вполне достаточно. Но при возведении своими руками и выборе такого варианта рекомендуется проконсультироваться предварительно у специалиста ещё лучше провести расчет.

Методы соединения арматуры при формировании армирующего каркаса

Технология соединения арматурных прутов:

  • Сварка. При этом конструкция может ослабляться в сварных местах;
  • Вязка. Это лучший вариант, перехлёст стержней при этом должен быть не менее 40-50 диаметров используемого прута. Вязку производят проволокой, либо пластиковыми стяжками в случае стеклопластиковой арматуры.

Расчеты армирующей конструкции фундамента

Таблица расчета армирования

Расчет нагрузки – задача достаточно сложная. Здесь потребуется учитывать не только вес самой конструкции, но и особенности ландшафта, режимы эксплуатации и прочие факторы. Минимальная площадь сечения продольных арматурных прутов рекомендована 0,1% от поперечного сечения фундамента. В рекомендациях СНиП также приведены зависимости от длины, количества стержней.

На основании этих данных и чертежа можно прикинуть необходимый диаметр прутов по таблице. Если не желаете тратиться на специалиста для расчета, то рекомендуется взять арматуру большим диаметром с запасом прочности. Как показывает практика, армирование ленточного фундамента в частном строительстве производится без особых расчетов, при этом закладывается заведомо больший объём прочности.

Необходимое количество арматуры для армирующего каркаса

Расчет производится на основании подготовленного чертежа будущей конструкции. Чертеж составляется с учётом рекомендаций приведённых выше. При этом учитывается технология соединения прутов. Если это вязка, то необходимо будет увеличить общую длину. Можно просто увеличить общий метраж от полученных расчетов на 10%.

Последовательность работ при армировании ленточного бетонного фундамента

При изготовлении монолитного бетонного ленточного фундамента своими руками последовательность сборки армирующей конструкции следующая:

  1. Размещают в соответствии с чертежом вертикальные направляющие, вбивая их в грунт на незначительную глубину (для устойчивости);
  2. Закрепляют на вертикальных направляющих не менее чем в 50-70 мм. от дна крайние прутья нижнего слоя. Используют при этом сварку, либо вязку. Учитываются рекомендации по перехлёсту прутьев. Желательно прямые участки делать по возможности из цельного прута. Для скрепления углов прутья предварительно гнуться или варится отдельная конструкция;
  3. Крепят поперечные прутья нижнего слоя. При необходимости крепят внутренние продольные прутья нижнего слоя;
  4. Аналогичные действия производят (пункты 2, 3) для верхнего слоя. Для ориентации предварительно рекомендуется натянуть леску по верхней кромке будущего основания. Устанавливать прутья верхнего слоя не менее чем на 50 мм. ниже этого уровня;
  5. Срезаются излишки вертикальных стержней.

Собрать армирующую конструкцию своими руками не представляется сложным. Наиболее критический момент – расчет конструкции и выбор подходящей арматуры.

Прочитайте еще:

Как роль арматуры в железобетонной конструкции. Как подготовить арматуру к укладке и обвязке фундамента. Основные способы связывания узлов.