Предпосылки: для чего необходимо армирование
Фундамент создается для того, чтобы выдерживать нагрузку сооружения; лучше всего он справляется с равномерно приложенной силой давления. Но на практике нагрузка слишком часто оказывается неравномерной и в фундаменте возникают внутренние напряжения. Причиной могут быть как изменения грунта, так и просчеты проекта (неравный вес отдельных частей конструкции).
Ошибки проектирования обязательно станут заметными Источник homeklondike.site
У бетона отличные показатели сопротивления на осевое сжатие и слабые — на растяжение. Арматурные стержни обладают природной пластичностью и компенсируют недостаток бетона. Последний, в свою очередь, защищает металл от коррозии.
Во время эксплуатации бетон (который противостоит сжатию) и металл (растяжению) способны максимально эффективно сопротивляться разнонаправленным нагрузкам, защищая конструкцию от разрушения. Правильно проведенное армирование не только повышает прочность, но и является средством экономии: позволяет снизить затраты бетона (уменьшить массивность фундамента).
Схемы распределения арматуры в конструкции каркаса ленточного фундамента
Оптимальной считается схема, где в ленточном фундаменте при поперечном сечении арматура будет представлять прямоугольник. На основание действует сразу две силы: первая – пучение при морозе, вторая – давление дома. Какую арматуру используют для ленточного фундамента для компенсации этих двух сил?
Композитная арматура
Материал здесь не играет главной роли. Чтобы скомпенсировать влияние этих двух сил, устанавливают два пояса арматуры. Первый располагается сверху, второй – снизу. Если фундамент закладывают неглубоко (до 1 метра), то этого вполне достаточно. Для основания, которое закладывается глубже, необходим третий пояс арматуры. Большой высоте нужно усиление.
Применяются четыре основные схемы вязки арматуры для ленточного фундамента. Вне зависимости от выбранного метода, в первую очередь необходимо сделать крючок из проволоки, диаметр которой должен составлять 3–4 мм. Вязать арматуру проволокой можно самостоятельно.
Какой проволокой лучше вязать арматуру
Для обвязки арматуры применяют отожженную проволоку. Она отлично гнется и, при этом, обладает высокой прочностью, поэтому ее можно затягивать с усилием, не опасаясь порвать.
Для вязки арматурных каркасов лучше всего подходит проволока диаметром от 1 до 1,4 мм.
Чаще применяется черная обожженная проволока, но в некоторых случаях используют стойкую к коррозии проволоку с цинковой защитой.
На строительную площадку проволока может поставляться в бухтах или нарезанная на куски определенного размера, подходящего для получения одного соединения. Часто такие отрезки уже снабжены петлей на конце, что позволяет ускорить процесс вязки. Работать с мотками трудней – приходится тратить время на нарезку.
Выбираем материал для вязки
Оптимальный вариант — отожженная стальная оцинкованная проволока, позволяющая давать прочное и надежное соединение
Она практически не растягивается, устойчива к коррозии и не слишком жесткая, что важно при длительной работе с большим количеством соединений
Принципиальных ограничений по толщине проволоки не имеется, обычно подходят по принципу удобства работы. Для арматурных стержней диаметром 12 мм принято использовать проволоку толщиной 1,2 мм, для более толстых прутков толщину проволоки увеличивают.
Основной критерий выбора — жесткость материала, определяющая рабочие качества и удобство пользования. Чрезмерно жесткий материал вызывает быструю утомляемость, что снижает производительность.
Обычно проволока реализуется в бухтах, но имеются и заготовки — отрезки проволоки с кольцами на концах, облегчающие работу.
Существуют также пластиковые хомуты, существенно ускоряющие процесс соединения каркаса. Специалисты не любят работать с ними, так как они не обладают достаточной прочностью и способны разрываться под нагрузкой, что нередко обнаруживается уже в процессе заливки.
Другие способы соединения арматуры
Вязка арматуры считается самым надежным способом соединения прутков арматуры при создании каркаса для ленточного фундамента. Однако существуют и другие варианты монтажа металлического скелета:
- При помощи сварочного оборудования. Имея в арсенале сварочный аппарат и некоторые навыки по работе с ним, можно быстрее и проще создать каркас для фундамента из металлических прутьев. Но в этом случае стоит учитывать особенности такого соединения арматуры. Во-первых, сварка способствует утончению металла, делая его более хрупким. Во-вторых, сваренный каркас будет надежным лишь в том случае, когда правильно подобран металл и электроды, а также соблюдены все нормы и правила.
- Соединение внахлест. Этот способ предполагает не поперечное, а продольное соединение прутьев. При этом отдельные концы арматуры имеют выпуск не меньше 15 см для последующей обмотки проволокой.
- С помощью пластиковых ленточных хомутов. Такой способ может использоваться при строительстве фундамента под небольшие конструкции. Соединение пластиковыми хомутами делает процесс вязки несколько проще. Однако стоит помнить, что такой каркас менее устойчив к нагрузкам, а под воздействием низкой температуры пластик может лопнуть.
- С помощью зажимов или скоб, выполненных из пластика или стали.
Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента?
При строительстве или закладке неблочного дома наступает момент, когда потребуется вязка каркасов из арматуры. Можно заказать уже готовые изделия на любом предприятии, но такой фундамент обойдётся на 5-10% дороже. Не все застройщики могут себе это позволить.
Какие прутья использовать и как правильно связать каркас для усиления базы дома? Как усилить углы, где нужно проложить дополнительное усиление, а где нет? Эти вопросы лучше решить заранее, так как от качества основания и способа его устройства зависит долговечность всей конструкции. Рассмотрим детально, как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента.
Сварка или обвязка
Важно: не рекомендуется проводить весь монтаж с помощью электросварки. Это связано с хрупкостью стыков, а также преждевременной коррозией прутьев и сварочного шва. Сталь класса А-3 имеет два ребра жёсткости, которые во время сварки очень легко повредить (расплавить)
Из-за этого ухудшаются несущие способности сечения арматуры. Например, 12 мм прутья будут столь же эффективны в бетоне, как металл диаметром 10 мм. Такого допускать нельзя
Сталь класса А-3 имеет два ребра жёсткости, которые во время сварки очень легко повредить (расплавить). Из-за этого ухудшаются несущие способности сечения арматуры. Например, 12 мм прутья будут столь же эффективны в бетоне, как металл диаметром 10 мм. Такого допускать нельзя.
Кроме того, использование сварочных работ при армировании в ленточном фундаменте не оправдано, сильно сэкономить не удастся. Не стоит рисковать несущими параметрами каркаса, ускоряя сроки сдачи объекта или облегчая себе работу.
Типичные схемы армирования.
Применение электроинструмента
Повысить скорость проводимых работ при вязке арматуры для основания типа «лента» можно с помощью специальных машинок. К примеру, понадобится проволока 1,0-0,8 мм и аккумуляторный пистолет DZ-04-A01. Связать один стык таким прибором можно за 2 секунды. Заряд восстанавливается за 30 минут подсоединения к сети, а хватает его на 440-450 стыков.
Такое оборудование выгодно применять при больших объемах работ. Также его можно брать в аренду. Вязка арматуры под ленточный фундамент подобной машинкой позволяет использовать прут толщиной до 19 мм, что вполне позволит самостоятельно подготовить любое основание. Здесь быстрота и качество шагают в ногу.
Использование крюка для вязки арматуры.
Стандарт — не правило
При обустройстве ленты фундамента, из арматуры вяжут пространственный каркас. Под закладку основания для небольшого одноэтажного дома (сечение небольшого основания 600×400 мм) подходят стандартные параметры:
- Арматура 12-14 мм применяется на горизонтальные несущие направляющие;
- Тонкие прутья диаметром 8-12 мм вяжутся перпендикулярными поперечинами, так как на них нет большой весовой нагрузки;
- Шаг и расстояние между поперечинами должны соответствовать нагрузкам, но не менее 200×200 мм и не более 500×500 мм. Обычно это расстояние выдерживают со значением 300x400x400 мм между осями, где 300 – показатель длины.
Вязка углов – довольно важный момент (а точнее — узел). Кроме пространственного каркаса можно проложить несколько тяг так, чтобы они образовали на стыке треугольник правильной формы. Концы делают не короче 150 мм, сгибают и вяжут проволокой в двух местах параллельно продольным прутьям. Закладывают их по углам фундамента, на верхний и нижний ярус каркаса.
Схема армирования примыканий. Армирование углов. Армирование тупых углов.
Приемы вязки проволокой.
В некоторых случаях по периметру всего основания пускают дополнительные стержни диаметром 14-16 мм. Это делают только тогда, когда предполагаются чуть большие нагрузки по площади всего каркаса.
Правильная вязка арматуры для ленточного фундамента предполагает укладку металла по центру каркаса. Если основание состоит из четырёх лежащих горизонтально прутьев, то их устанавливают поперек, на нижний ярус самого каркаса.
Виды арматуры
Сегодня в строительстве для заливки ленточного фундамента используют обычную стальную арматуру и новую – композитную. Оба вида применяются для сооружения конструкций каркасов, но вопрос, какая лучше, сегодня один из актуальных. Итак, давайте разберемся, какую арматуру надо выбирать для заливки ленточного фундамента.
Металлическая
В этой категории материала три вида: холоднодеформированная, термомеханическая и горячекатаная.
Не будет влезать в дебри технологий производства каждого вида, просто обозначим, что для создания высокой прочности фундамента применяется горячекатаный вид класса АIII.
Это арматура с рифленой поверхностью, которую укладывают в продольном направлении. Именно она несет на себе все основные нагрузки (на растяжение и на изгиб), которые действуют на фундамент дома.
Есть в конструкции армирующего каркаса и еще два элемента: вертикально установленные стержни и поперечные. Первые вместе с продольными составляют основу каркасных решеток, вторые отвечают за соединение нескольких армирующих сеток между собой.
Поэтому для этих двух групп можно использовать арматуру и классом ниже, и диаметром меньше. К примеру, для вертикальных элементов используются прутки класса АII (тоже с рифленой поверхностью), для поперечин класса АI (гладкие).
Что касается диаметра, то в частном домостроении используется арматура диаметром в пределах 8 — 18 мм. Такой же размер характерен и для вертикальных стержней, а вот поперечины могут изготавливаться из арматуры 6 — 8 мм или проволоки (катанки) диаметром 6 мм. Наиболее популярный вид для поперечин – катанка. Добавим, что выбираемый диаметр поперечных элементов зависит от высоты собираемого каркаса.
- Если этот показатель не превышает 80 см, то каркас обвязывается катанкой 6 мм.
- Если выше данного значения, тогда 8 мм.
Обвязка арматуры стального типа производится специальной проволокой. Она мягкая и при частых циклах сгибания не рвется.
Стеклопластиковая
Пластиковую арматуру нередко называют композитной, потому что состоит она из нескольких разных материалов.
Основа у них, конечно, пластик, а вот наполнители могут быть разными: базальт, стекло и углерод.
Самыми популярными среди них – это стеклопластиковая арматура. У нее отличные технические и эксплуатационные характеристики, но цена намного ниже, чем у остальных видов.
Вот преимущества стеклопластиковых стержней перед стальными.
- Они не коррозируют, хотя внутри фундамента эти процессы происходят медленно.
- У них низкая тепловая проводимость.
- Они не бояться перепадов температур и влажности.
- Прочность на растяжение – 1000 МПа. У стальной арматуры этот показатель равен 390 МПа.
- Стеклопластиковая арматура в 3,5 раза легче металлической.
- Она не проводит электрический ток.
Что касается недостатков, опять же в плане сравнения, то упругость у стеклопластиковой арматуры намного ниже. При нагревании они быстро размягчаются и теряют свои качества. К тому же арматуру этого вида можно отнести к слабо горючим материалам. Сегодня производят специальные пластиковые прутки, которые по показателям горючести лучше. Но это все равно не входит ни в какое сравнение с металлическими аналогами.
В строительных канонах еще нет определенных стандартных подходов, на которые можно было бы опираться, отвечая на вопрос, для каких фундаментов можно использовать стеклопластиковую арматуру. Просто из личного опыта строители рекомендуют, что эту разновидность лучше использовать для сборки каркаса под ленточный фундамент, если последний закладывается под небольшие легкие постройки.
Металлическая арматура
Самым распространенным типом трубопроката, применяемым при закладке фундамента, является металлическая арматура. В продаже имеются прутья разных диаметров сечения – от 12 до 40 мм. Они широко применяются в строительстве, в частности, для закладки фундаментов под большие, тяжелые здания.
Стоимость продукции напрямую зависит от ее характеристик, а именно:
- способа проката,
- марки стали,
- поверхности (рифленая или гладкая).
Прутья с рифленой поверхностью имеют более высокую цену. Данный тип имеет ребра жесткости, что позволяет изделиям лучше сцепиться с бетоном.
Металлическая арматура
Строительство основания
Предварительно выполняют подготовительные работы. Использование любого материала требует траншеи с прямыми углами, которая совпадает с периметром будущей постройки. Выполнить разметку можно с помощью нескольких колышков из металла или древесины, метрической рулетки и прочной нити. Чтобы получить прямые углы, колышки вбивают в требуемые точки, растягивая от них по две нити длиной 3 и 4 м. На 2 этапе выкапывают траншею.
Таблица расчета арматуры для ленточного фундамента.
На 3 этапе выполняют укладку песочной прослойки толщиной в 10-15 см, позволяющей стабилизировать грунт. Затем производят заливку и армирование. Расчет арматуры на ленточный фундамент производится с учетом его глубины. Основаниям заглубленного типа, на нестабильных грунтах, пучинистых или техногенных требуется 2 армопояса. Эксперты советуют утрамбовывать песочную подушку, заливая ее водой. Песок просядет до нуля и последующих оседаний не будет.
На 4 этапе выполняют вязку арматурного каркаса. Сварка для подобной конструкции не подходит из-за низкой степени гибкости. Вязку выполняют с помощью мягкой проволоки из стали. На 5 этапе выполняют опалубку части основания, выступающей над поверхностью грунта. Материал для конструкции — доски. Высота зависит от высоты и массы будущего здания и особенностей грунта. Фундамент в этой части требует армирования каркасом или сеткой.
Выбор арматуры для основания
Инженеры в работе над объектами промышленного строительства производят расчет арматуры для ленточного фундамента, но для частного строительства небольших объектов, гаражей, пристроек подходят прутья по 8 мм в диаметре, а для малоэтажных домов — по 10-12 мм. Для армирования ленточного фундамента массивного сооружения применяют арматуру диаметром больше 14 мм.
Каркас для основания из ленты — объемный прямоугольник с 2-мя несущими сверху и 2-мя снизу. Перемычки, расположенные вертикально и поперек, не испытывают большой нагрузки и требуются для сохранения целостности конструкции и придания ей прочности на срез.
Параметры для расчета арматуры для фундамента.
Шаг между перемычками зависит от размеров каркаса и достигает 30-80 см. Шаг между несущими горизонтальными элементами не должен быть менее 30 см.
Перемычки могут быть изготовлены из гладких прутьев с меньшим диаметром.
Специалисты рекомендуют соблюдать расстояние в 50 мм между наружной частью заливки и прутом, чтобы избежать коррозии.
Требуется провести замеры всего основания вместе со стенами внутри здания и умножить полученную цифру на 4. Получится метраж несущих элементов по горизонтали. Общую длину основания необходимо разделить на шаг, через который будет выполняться вязка, и умножить полученную цифру на 4, чтобы рассчитать требуемое количество перемычек. Чтобы вычислить длину арматуры на 1 пояс, используют следующую формулу:
D=P×K, где P — длина основания, K — количество прутьев в 1 поясе.
https://youtube.com/watch?v=LpBOWcpy8g8
С помощью формулы Q=P/L (L — длина ячейки каркаса) можно получить число горизонтальных перемычек. Длина перемычки вычисляется по следующей формуле:
C=T×(K-1)+0,05, где T — шаг между продольной арматурой.
Для определения числа вертикальных перемычек понадобится следующая формула:
J=P/N, где N — шаг между вертикальными прутьями.
Вычислить длину вертикального прутка между поясами можно с учетом следующих данных:
U=H×(P-1)+0,05, где H — расстояние между поясами каркаса.
Основные вычисления
На примере строения 6х8 м с двумя перегородками длиной в 4 и 6 м количество требуемых материалов рассчитывается следующим образом: величина периметра (6+8)×2=28 м. Вместе с перегородками получается 28+6+4=38 м. Общая длина несущих горизонтальных прутьев 38×4=152 м.
На рынке представлены подобные прутья длиной по 6 м. Поэтому их потребуется стыковать на отрезке траншеи длиной 8 м. Получается (4+4)×2=8 стыков. Необходим нахлест в 0,5 м в каждую сторону, вместе 152+8=160 м. Вычисление по прутьям — 160/6=26,6. Потребуется 27 несущих прутьев с одинаковым сечением.
Перемычки из гладких прутьев диаметром в 8 мм с шагом в 0,5 м. Длина основания 38 м, поэтому потребуется 38/0,5×4=304 шт. первая половина из которых — горизонтальные, а вторая — вертикальные. В каркасе высотой 0,5 м и шириной 0,25 м для вертикали потребуется 304/2×0,5=76 м, а для горизонтали — 304/2×0,25=38 м прутьев.
Вязку выполняют с помощью специального крючка. Необходимо подготовить 0,5 м проволоки. На кольцах 304 точки, требуется по 4 вязки на стыки. Получается (304+(4+4)×4)×0,5=168 м. Подобная проволока представлена на рынке в бухтах с разной длиной.
Правила крепления стержней
По этой схеме можно обвязывать арматуру:
- Проволока связывается вдвое.
- Через петлю просовывается крючок.
- С обратной стороны конец заматывается вокруг пересечения и тоже закладывается в крючок.
- Проволока закручивается.
Рекомендованные правила и методы работы при вязке:
- Стержни подтягиваются, скручиваются, концы откусываются кусачками;
- Проволока скручивается в несколько оборотов при ее сильной натяжке;
- Стержни и хомуты перевязываются.
Использование скрепок, скоб, хомутов
При необходимости ускорить вязку используют вышеупомянутые материалы. В этих ситуациях производится вязка руками без использования инструмента. Стержни с небольшим диаметром могут связываться самозатягивающимися пластмассовыми хомутами. Универсальные приспособления, подходящие для любых сечений. Они легкие, устанавливаются руками и не вымазывают. Не стоит забывать о том, что у них невысокая прочность и при пониженных температурах они могут повредиться.
Преимущества скоб и других фиксаторов этого же типа:
- Повышается производительность;
- Повышается плотность связанных узлов;
- Просты в использовании.
Методы
Вязать арматуру можно разными методами:
- вручную;
- при помощи инерционного полуавтоматического крючка;
- с применением специального вязального пистолета.
Ручная
Схема вязания от инструмента не зависит. Выше описана вязка вручную, то есть при помощи обычного крючка.
Такой инструмент можно приобрести в строительном магазине или изготовить самостоятельно. Его делают из заточенной арматуры. Ручку наплавляют растопленным пластиком.
Сам крючок может иметь практически любой изгиб и длину. Мастер выбирает наиболее удобную для себя конфигурацию крючка опытным путем.
Полуавтоматом
Инструмент, работающий по инерционному принципу, тоже имеет форму крючка. Его применение ускоряет и упрощает процесс. Стоит он недорого, продается в строительных магазинах.
Принцип действия такого инструмента следующий:
Полуавтомат применяется профессиональными строителями при возведении частных домов.
Использование вязального пистолета
Пистолет – это полноценное строительное оборудование. Он выполняет вязку автоматически.
При создании каркаса пистолет просто подносится к месту соединения, после этого нужно нажать на рычаг или кнопку (в зависимости от модели инструмента).
Пистолет обмотает соединение проволокой, затянет ее и обрежет. Вся процедура занимает несколько секунд.
В видео советы и руководство по обвязке арматуры шуруповертом и крючком:
Схема армирования
Число располагаемых продольных прутьев зависит от ширины ленточного фундамента, в индивидуальном строительстве распространены два варианта: с четырьмя и шестью стержнями. Вторая система актуальна при превышении размеров монолита свыше 50 см. Это обусловлено основными требованиями к размещению арматуры, согласно СНиП 52-101-2003: расстояние между продольными линиями не должно превышать 40 см; рекомендуемый промежуток между элементом металлического каркаса и краем бетона – 5-7 см.
Утапливать стержни в центр нельзя, равно как и допускать их расположения вблизи грунта из-за возрастания риска коррозии. Добавочный прут крепят ровно посередине, расстояние между нижним и верхним поясом варьируется в пределах 60-80 см, такая схема идеально подходит для фундамента одноэтажного дома высотой не более 1 м. Поперечные и вертикальные стержни перекрещивают между собой в одном узле, интервал размещения составляет от 30 до 80 см, для удобства расчета его часто принимают равным 50.
Особого внимания требуют углы, на участках перераспределения напряжения каркас усиливается загнутыми прутьями. Рекомендуемые схемы включают анкеровку Г-образными или П-образными элементами, или загиб продольного ряда. Поддерживающая арматура укладывается в верхнем поясе, минимальная длина одной стороны – 50 см. Также на этих участках сокращается интервал размещения продольных прутов, шаг для фундаментов стандартного сечения – 25 см. Выполнение этих условий актуально даже при строительстве легких построек типа бани, обычной связки проволокой в углах недостаточно.
Расчет арматуры для ленточного фундамента
Исходными данными являются геометрические размеры будущей основы. Расчет проводится на стадии проектирования дома, одновременно с составлением схемы расположения прутьев. Процесс начинается с выбора диаметра, для ленточного типа фундамента допускается использование разного типа метизов для продольных (основных) рядов и вертикальных с поперечными. Закладываемый минимум для горизонтальных несущих стержней – 12 мм, исключение делается для легких построек типа бани (но не менее 10 мм). Применяется арматура одинакового сечения с одной маркой стали, при избытке допускается укладка изделий с большим диаметром для формирования нижнего ряда.
Зная величину периметра ленты и число прутьев, на первый взгляд, найти общий метраж легко. Но расчет усложняется из-за необходимости использования цельной арматуры. В идеале продольные пруты неразрывны, при связке двух отрезков короче, чем длина стены, допустимый минимум запаса составляет 30 см. Загнутые элементы для усиления углов не уступают в диаметре, их общий метраж зависит от числа поворотов, в расчет включают участки соприкосновения с внутренними несущими стенами.
Требуемая длина для поперечных и вертикальных стержней также рассчитывается согласно выбранной схеме. Самый простой путь – подсчитать метраж на один стык и умножить его на число узлов. Даже при условии соединения каркаса сваркой арматура для фундамента не режется в обрез, учет нахлестов и запусков обязателен. Точно учесть величину выступающих отрезков невозможно, для упрощения расчета их принимают равными 10 % от общего метража монтажных прутьев.
Нюансы вязки арматуры
Сварочное соединение для каркасов ленточных фундаментов не подходит: помимо увеличения затрат оно не обеспечивает достаточную надежность, стыки со временем подвергаются коррозии. Единственно возможным способом фиксации считается обвязка пластиковыми хомутами или стальной проволокой. Ее расчет несложный: число узлов умножают на длину отрезка, требуемого для обхвата прутьев и закрутки концов (обычно это 30-50 см), полученный метраж переводится в кг.
Рекомендуемое сечение проволоки при диаметре арматуры от 12 мм варьируется в пределах 1,2-1,4 мм. Для вязки используются крючок и плоскогубцы или специальный пистолет (дорогой инструмент, но оправданный при больших объемах работ).
Способы соединения арматуры
Перед началом вязки, нужно определиться с типом соединения
Перед началом вязки, нужно определиться с типом соединения. Сделав мониторинг видео материалов, мы выделили три самых популярных способа:
- Проволокой;
- Хомутами из пластика;
- Хомуты из пластика с сердцевиной из металла.
Стоит заметить, что для вязки арматуры для ленточного основания чаще всего используют проволочный материал, который надежный и уже проверенный многими. Если взять пластиковые хомуты, то они имеют преимущество в удобстве и быстроте, но они имеют плохую фиксацию. После бетонной обработки материалы не уступают друг другу.
