Как армировать фундамент

Автор: | Октябрь 8, 2018

Как армировать фундамент своими руками

Фундамент служит опорой для здания и значительно влияет на его прочность. Чтобы укрепить основание, нужно понимать, как армировать фундамент. Если правильно подойти к армированию фундамента и знать как это правильно делатьто можно продлит срок службы здания и это поможет сэкономить вам на стройматериалах.

Как армировать фундамент

Причины армирования ленточного фундамента

Ленточный фундамент состоит из цементного раствора и металлической стяжки. Прочность бетона на сжатие 11 Мпа, на растяжение 1.1 Мпа. В следующих ситуациях запаса прочности ленточного неармированного фундамента недостаточно:

  • Неоднородный грунт. В период застывания раствора на поверхности с неоднородным составом усадка разных участков фундамента происходит неравномерно;
  • Высокое содержание влаги в грунте из-за дождливого климата или почвенных вод. Размытие почвы смещает фундамент, подвергая дополнительным нагрузкам;
  • Эффект «морозного пучения». При охлаждении почвы с высоким содержанием глины, объём отдельных участков повышается до 20%, выдавливая фундамент;
  • Подвижный грунт. В зоне оползней, землетрясений, а также в болотистой местности монолитное бетонное основание подвергается сильному растяжению.

Во всех случаях возникает дополнительная деформирующая сила, направленная на растяжение или изгиб. Прочность стали по обеих характеристикам превосходит 200 Мпа, но постройка здания на металлическом основании стоит в десятки раз дороже, чем на бетонном. Притом, что ленточный фундамент – одна из самых дорогих бетонных конструкций. Оптимальный вариант укрепления основания: расположить стальные прутья в местах максимальной нагрузки – по краям фундамента, амортизировав её для внутренних участков бетонной конструкции.

Варианты вязки арматуры

Для цементных фундаментов описаны 2 способа вязки арматуры: продольный и поперечный. В первом используются стальные прутья, длиной от 6 до 12 метров, которые укладывают по верхней и нижней кромке фундамента. Определить диаметр арматуры можно по таблице для ГОСТ 5781-82, описывающим данную технологию.

Если прочности продольного укрепления недостаточно, в цемент замуровывают короткие горизонтальные и вертикальные стержни под углом к длинным прутьям, образуя поперечную стяжку. Установлен минимальный рекомендованный диаметр элементов поперечной вязки: 6 мм для угловых и 8 мм для продольных частей. Продольную арматуру также называют рабочей, а поперечную конструктивной.

В качестве рабочей арматуры используется кольцевой, либо серповидный профиль. В обоих случаях материал прутьев: низколегированные справы с содержанием углерода. Гладкий профиль сложно вязать при помощи проволоки, поэтому его используют только при сварке. Модели профилей имеют код А-ххх, где ххх – показатель текучести сплава в ньютонах на квадратный миллиметр. По госту выпускают арматуру от А-240 до А-1000.

Структура армированного фундамента

Укреплению с помощью стальных прутьев подлежат ленточные и блочные конструкции. Для первых арматура служит укреплением основания здания по верхней и нижней кромке, а для особо неустойчивого грунта – по периметру. В блочных использование конструктивной арматуры обязательно из-за наличия внутренних бетонных элементов, деформирующая сила для которых сильнее, чем для монолитного фундамента. Чтобы понять, как вязать арматуру для фундамента, изучим его структуру.

Для оснований здания из бетона, железобетона и бетонных блоков, скреплённых арматурой, характерна слоистая структура. Снизу-вверх стройматериалы расположены следующим образом:

  • Песчаная прослойка. Песок по всей площади заливки фундамента амортизирует нагрузку при движении грунта и обеспечивает равномерную усадку бетона. Высота песчаной насыпи может достигать 1 метра при глубине траншеи в 2-3 метра;
  • Слой щебня. Амортизирует нагрузку при землетрясениях и ударах, пропускает грунтовые воды и осадки. Толщина: 15-30 см;
  • Гидроизоляция. Обычно это листовой материал из неорганических полимеров. Пластиковая бетонная изоляция популярна из-за низкой цены. Технология изготовления листов предполагает запаса прочности не ниже 1.1 Мпа при сжатии и устойчивость к перепадам температур в пределах 90 градусов. Наряду с бюджетными, применяются теплоизоляция из натуральных материалов и композитные листы. Слой не толще 60 см и не меньше 10 см;
  • Слой бетона.

Как армировать фундамент такой структуры? Универсальное решение для всех видов зданий: использование цемента марки М200 с поперечным армированием по схеме: на каждые 40 см по горизонтали и метр по вертикали (высота считается вместе со слоем гидроизоляции) укладываются 6 продольных прутьев (по 3 на верхнюю и нижнюю кромку. Мысленно разбив монолитный фундамент с гидроизоляцией на блоки 40х40х100 см можно рассчитать полный расход арматуры. Для одного блока используют от 8 до 12 конструктивных элементов, обвязываемых непосредственно по краям. Рабочая арматура отстоит от верхнего края будущего пола не меньше чем на 10 см.

Техника и ошибки при вязке арматуры

Металлические элементы в фундаменте служат для его укрепления, но могут наоборот снизить прочность при неправильном монтаже. Воздушные полости между стальными прутьями и бетоном за пару лет проявят себя в наружных трещинах. Сетки промышленной вязки не имеют таких недостатков, но стоят дороже.

Как правильно вязать арматуру для фундамента?

Всего существует 2 способа соединения конструктивной и рабочей арматуры: сварка и вязка. Сварные элементы частично прожигаются в местах стыковки, поэтому вязка остаётся самым прочным вариантом. Для работы потребуются:

  • Крючок для вязки фундамента или вязальный пистолет;
  • Отожжённая проволока с сечением в диапазоне 0.8 – 1.4 мм;
  • Режущий инструмент (для проволоки).

Первая ошибка возникает при продольном соединении прутьев. Заводской длины в 6-12 метров не всегда достаточно для перекрытия фундамента четырьмя прутьями по периметру. Если обрезать металл на короткой стороне основания не нужно – лишняя длина уходит в землю и делает фундамент менее подвижным, то соединение продольных прутьев по длинной стороне необходимо. Как показывают физические расчёты, для большинства моделей армированных стержней оптимальный нахлёст при продольном соединении равен 30-и диаметрам. Меньшее значение приводит к внутренним сколам при движении грунта, особенно на местах стыка крайних прутьев. Слишком большой нахлёст повышает риск образования воздушных полостей и неравномерной усадки при заливке фундамента.

как армировать ленточный фундамент

Вторая ошибка связана с угловой вязкой. Выделяют два основных соединения: конструктивной арматуры с рабочей и продольных прутьев между собой. Первое возникает в поперечно-вязаном фундаменте через каждые 40 см (для прутьев от 8 мм сечением и бетона М200), второе: по углам периметра. Здесь допустима сварка деталей с дополнительными условиями. Всего существует 3 технологии для угловых стыков:

  • Соединение типа «лапка». На 35-40 диаметров рабочей арматуры делается дуговой изгиб на угол 60-90 градусов. Внешней, относительно края фундамента, стороной прутья заводятся за внутренний край друг друга, после чего свариваются обычно или с помощью профилей;
  • Стальные хомуты типа Г. В продаже есть прутья Г-образной формы различного сечения и длины. Хомут устанавливают на месте стыка рабочей арматуры и прикрепляют к каждому из прутьев сваркой либо вязкой. Длина хомута по обе стороны должна составлять не меньше 50 диаметров;
  • П-соединения. По аналогии с хомутами типа Г, выпускают прутья с двумя углами (в форме буквы П), которые используют на стыке двух поперечных и одного продольного прута. Длину концов хомута также подбирают в определенном соотношении с диаметром рабочей арматуры.

 

Прочность конструкции при любом из трёх типов соединений снижают следующие ошибки:

  • Образование прямых углов. При соединении под острым углом, давящая нагрузка на стыке равномерно распределяется вдоль сечения рабочих прутьев. При соединении под тупым углом, нагрузка распространяется по бетонной плите. Худший вариант при угловой вязке: соединение арматуры под прямым углом. При малейших движениях грунта, давящая нагрузка ложится непосредственно на место стыка, что со временем приводит к трещинам. Оптимальные углы соединения: 60 и 120 градусов;
  • Установка поперечных прутьев, не связанных с продольными. Конструктивная арматура используется для создания металлической стяжки внутри фундамента, но её опора – не цементный раствор, а рабочая арматура. Часто вязку двух продольных прутьев выполняют из поперечных элементов, так что часть арматуры оказывается изолированной. При землетрясениях такие места максимально уязвимы;
  • Перекрёстное соединение. Поперечные прутья могут пересекаться в местах соединения с продольными, но конструкция не должна образовывать квадрат. На первый взгляд, перекрёстное соединение выглядит прочным. Действительно, нагрузка на угловое соединение будет снижена, но внутренний край такой решётки опустится при усадке фундамента. Прочность на растяжение в местах за конструкционной сеткой будет убывать по мере эксплуатации здания.

Зная, как армировать фундамент, вы не только сэкономите время закладки, но и продлите срок службы будущей постройки. Сделать качественный армированный фундамент можно без спецтехники – дополнительные инструменты могут потребоваться при вязке конструктивной арматуры (вязочный пистолет) и сгибе продольных прутьев (соединение лапкой).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *