Правильное армирование фундамента

23.03.2021

Армирование бетонного фундамента обязательно, без стальных элементов бетон не сможет компенсировать все нагрузки, оказываемые на основание.

Подготовка к работам

Перед строительством фундамента обязательно выполняется его расчет, который даст понимание, какие у основания будут размеры, сколько и какого диаметра необходимо арматуры. Для этого собирают исходные данные и рассчитывают нагрузки, под которыми подразумеваются длительные и кратковременные весовые воздействия на фундамент. При этом рассматривают абсолютно все возможные воздействия — вес стен, перегородок, перекрытий, крыши и других постоянных конструкций дома. Временные нагрузки могут быть от людей, мебели и снежного покрова, их также необходимо учитывать.

Выполнить полный инженерный расчет фундамента достаточно сложно, так как для этого необходимо произвести геологические изыскания, которые требуют использования специализированных инструментов. Они позволят узнать характеристики грунта, уровень грунтовых вод, климатические условия и другие факторы, которые могут оказывать воздействие на строение. Однако в частном домостроительстве на здания оказываются не настолько высокие нагрузки, как в многоэтажном, поэтому можно ограничиться общими рекомендациями. Для небольших зданий с низким весом фундамент обустраивают по примерным расчетам. Выполнить их можно с помощью специализированных калькуляторов, обычно размещенных на сайтах крупных строительных компаний.

При этом соблюдают следующие правила:

• Основание фундамента закладывают ниже глубины промерзания почвы. Этот параметр индивидуален для каждого региона, уточнить его можно по соответствующей карте, приведенной в старом СНиП 2.01.01-82 (в новые правила от 1999 года она не включена).
• Фундамент устраивают таким образом, чтобы масса строения равномерно распределялась по грунту. Если с монолитным основанием в этом плане проблем нет, то при возведении ж/б ленты фундамента необходимо учитывать стабильность и характеристики грунта. При подвижных почвах его ширину увеличивают или делают в основании армированную бетонную «подошву».
• Любой бетонный фундамент обязательно армируют. Стальная арматура, смонтированная внутри бетона, компенсирует изгибающие воздействия и обеспечивает ему дополнительный запас прочности.

Работы по армированию выполняется строго согласно нормам и правилам СНиП 52-01-2003, который регламентирует тип, толщину и количество стальных прутков, минимальное расстояние между ними и другие конструктивные особенности.

Основные принципы

Независимо от типа фундамента, в нем должно быть заложено арматуры, совокупная площадь которых занимает не менее 0,1% от его поперечного сечения. Как показывает практика, для большинства частных домов оптимально подходят рабочие пруты диаметром 10 мм (при стороне до 3 метров) или 12 мм (свыше 3 м). Можно больше, но в этом случае стоимость материалов будет значительно выше.

Для хомутов, которые используются для соединения верхнего и нижнего арматурных поясов, обычно выбирают стержни размером 6-8 мм.

Арматурный каркас делают только из рифленых прутов (кольцевого, серповидного или смешанного профиля). Стержни с гладкой поверхностью не рекомендуется применять даже для хомутов. При армировании соблюдают следующие правила:

• Арматуру размещают таким образом, чтобы она была распределена равномерно. Промежуток между прутками в поясе не должно быть более 400 мм. Шаг установки хомутов — до 300 мм. Но и располагать стержни слишком часто тоже не стоит: во-первых, уйдет много материала, во-вторых, могут быть проблемы с заливкой бетона. Наполнитель будет застревать в промежутках.
• Для рабочей арматуры берут стальные прутки классом не ниже А400 (A-III), для хомутов рекомендуется выбрать А300 A-II.
• Пруты связывают отожженной проволокой диаметром 0,8-1,4 мм. Метод вязки рекомендуется использовать для любых типов фундаментов. Сварка здесь недопустима, так как она ослабляет конструктивную прочность каркаса.
• При монтаже арматурной сетки или каркаса необходимо отслеживать, чтобы все элементы конструкции после заливки были «утоплены» в бетоне, не находились близко от грунта и не втыкались в него. Для нормальной защиты металла от коррозии внешних воздействий достаточно бетонного слоя в 25-30 мм со всех сторон.
• Если длины прута не хватает на всю протяженность каркаса, второй стержень укладывают внахлест. Соединение встык недопустимо. Нахлест должен быть не менее 20 диаметров используемого прутка (но не менее 25 см) для ленточного фундамента, не менее 40 диаметров — для монолитной плиты. В этом случае нагрузка будет равномерно распределена по всем элементам.
• В любом фундаменте самые проблемные места, на которые оказывается повышенная нагрузка. Это углы, примыкание несущих стен и простенков. Чтобы обеспечить запас прочности, в конструкции обязательно делают дополнительное усиление. Хомуты в этом случае выступают в качестве рабочей арматуры, поэтому шаг их установки уменьшают в два раза. На углах стержень загибают с нахлестом не менее 0,6-0,7 м.

Сгибать металл лучше холодным способом, без использования паяльной лампы, чтобы не снизить качество материала. Если длины прутка не хватает, используют Г-образный хомут, каждая из сторон которого также должна быть не менее 60-70 см. Аналогично усиливаются примыкания простенков.

Перед работами рекомендуется предварительно разработать схему армирования с указанием всех размеров, используемых стержней и их диаметров, мест соединений, усилений и т.д. Это упростит расчет необходимого количества материалов. При подсчете рекомендуется добавлять 10-15% «про запас».

Особенности ленточного фундамента

Наиболее часто в частном домостроительстве используют ленточный фундамент, представляющий собой замкнутый контур по всему периметру здания с ответвлениями под простенки. Его строительство обходится гораздо дешевле, возводить его проще, быстрее, при этом не требуется большого количества стройматериалов и использование специализированной техники.

Главная конструктивная особенность ленточного фундамента: он имеет небольшую глубину и ширину, в то время как протяженность железобетонной ленты может достигать нескольких десятков метров. Такая конструкция в основном испытывает нагрузки от веса дома и от морозного пучения грунта в зимнее время, поэтому для конструкции высотой около 60-80 см достаточно двух арматурных поясов — сверху и снизу, укрепленных хомутами.

Для лент глубокого заложения (свыше 100 см) потребуется смонтировать уже три ряда. Рабочие пояса подвязывают горизонтальными и вертикальными перемычками. Это позволяет закрепить пруты в необходимом положении, а также распределить часть нагрузки в местах соединений.

Под дома на пучинистых грунтах или крупногабаритные строения ленточный фундамент изготавливают с подошвой, которая за счет распределения нагрузки по большей площади обеспечивает более высокую стабильность основанию и снижает риск значительных просадок. Ее также необходимо армировать по длине одним или двумя рядами рабочей арматуры, соединенных хомутами с основным каркасом.

Монолитная плита

Монолитный фундамент представляет собой цельную железобетонную плиту, изготавливаемую строго по СП 63.13330.2012. Такие конструкции обеспечивают самую надежную опору для дома. Но имеют один значимый недостаток: низкая прочность при изгибе или растяжении, которые возникают при неравномерных нагрузках. Закладка стальной арматуры в бетон позволяет решить эту проблему.

По основной площади армирование бетонного монолита выполняется равномерно. При толщине плиты до 150 мм арматура монтируется в виде сетки с одинаковыми ячейками, шаг укладки стержней — 200-400 мм. Для монолитов высотой от 150 мм создают металлический каркас из двух или трех рядов прутков, связанных хомутами. В местах повышенной нагрузки обязательно выполняют усиление:

• Там, где будут установлены несущие перегородки, стержни укладывают в два раза чаще, с укороченным шагом.
• На торцах фундамент армируется П-образными прутками, длина которых составляет минимум две толщины плиты.
• Если в доме планируется обустроить подвал, в обязательном порядке связывают каркасы основания и стен дома. Делают это с помощью вертикальных прутков, так называемых выпусков. Стержни загибают под прямым углом на конце на две высоты плиты и вяжут к каркасу фундамента.

Сборку каркаса из арматуры необходимо проводить осторожно, чтобы не повредить гидроизоляционный материал и уплотненную песчаную подушку.

Технология изготовления армированного каркаса

Армирование выполняют после монтажа опалубки. При этом каркас можно сразу собирать непосредственно на месте. Или подготовить отдельные отрезки рядом и соединить их в траншее или котловане. Какой вариант выбрать, зависит от типа фундамента, глубины его заложения и условий строительной площадки. Например, сетку под монолит проще монтировать по месту, а каркас под высокую узкую ленту — отдельно.

Монтаж каркаса проводят в следующем порядке:

• Первыми монтируют рабочие прутки нижнего пояса, приподнимая их на 5 см с помощью подпорок или обычных кирпичей.
• Устанавливают поперечные стержни или заранее сформированные контуры, закрепляя их в требуемом положении отожженной проволокой с помощью пистолета или крючка для вязки или даже обычных плоскогубцев.
• Собирают верхнюю часть, соединяя ее с остальной конструкцией.

Со всеми перечисленными работами вполне реально справится в одиночку, но лучше задействовать двух-трех человек.

Какую арматуру использовать

Выбрать арматуру и заказать

Сегодня некоторые производители предлагают стеклопластиковую арматуру из сверхпрочного пластика диаметром 4-18 мм и длиной до 12 м. При этом заявляют, что ее характеристики сопоставимы с параметрами стальных стержней, а легкий вес изделий не создает дополнительной нагрузки на основание фундамента.

Однако по опыту профессиональных строителей прочность стеклопластика гораздо ниже, чем у металла. Кроме того, арматура из стеклопластика плохо гнется и скручивается, при деформации сразу ломается, рифление разматывается. Рабочей она быть не может. Да и стоит этот материал в два раза дороже. Поэтому для фундамента лучше выбирать традиционные стальные прутки, приобрести которые можно в компании «МеталлТорг».

Возврат к списку