Какую арматуру использовать для ленточного фундамента: что учитывать?

Содержание статьи

Арматурный каркас в обязательно порядке заливается в фундамент абсолютно любого типа. Надежность и долговечность основания здания от этого элемента зависит напрямую. Поэтому вопрос о том, какую именно арматуру стоит использовать для фундамента загородного строения, безусловно, очень важен.

Особенности конструкции каркаса

Арматурные каркасы, служащие для повышения прочности бетонных лент и плит на растяжение, всегда имеют продольные, вертикальные и поперечные элементы. Основная нагрузка приходится на первые. Следовательно, к их прочности предъявляются особые требования. Поперечные прутья необходимы только для придания жесткости самому каркасу. Поэтому они обычно отличаются небольшой толщиной.

Выбор продольных прутьев

Расчет прочности продольных элементов производится с учетом следующих факторов: материал стен, особенности грунта на участке, этажность будущей постройки, марка бетона и т. д. Согласно нормативам СНиП, толщина продольных прутьев арматуры для фундамента не должны быть меньше 10 мм. Тонкий 10 мм вариант применяется лишь при возведении оснований под легкие каркасно — щитовые дома и бани либо хозяйственные постройки. Под бревенчатые и брусчатые, а также под дома из пено — и газоблоков, арматуру часто вяжут из 12 мм прута. Под тяжелые монолитные и кирпичные стены применяется материал еще большего диаметра (14-17 мм). Вертикальные и поперечные прутья, используемые при заливке бетонных лент и монолитного фундамента, в большинстве случаев имеют толщину 8-10 мм.

Виды стальной арматуры

Каркас для бетонных лент и плит собирается из двух основных типов прутков:

• Гладких. Это обычный материал цилиндрической формы.
• Рифленых. Такая арматура имеет на поверхности расположенные под углом серповидные вертикальные ребра.

Последний вариант для конструкций, эксплуатируемых в постройках под значительными нагрузками, считается более предпочтительной. Дело в том, что ребра значительно усиливают связку с бетоном.

Класс стали

Paste a VALID AdSense code in Ads Elite Plugin options before activating it.

Задавшись вопросом о том, какую металлическую арматуру стоит использовать для заливки фундамента здания, следует учитывать и такой параметр, как качество стали. Производиться пруток может из металла разных классов. Сделать правильный выбор поможет представленная ниже таблица.

АI	6-40	Гладкая, пластичная арматура	Используется при строительстве многоэтажных зданий
АII	6-40	С серповидным рифлением	Применяется при возведении коттеджей, производственных и торговых цехов
АIII	6-40	Прерывистая арматура с очень хорошей свариваемостью	Используется для строительства как малоэтажных, так и многоэтажных строений

Маркировка

При выборе арматуры следует обращать внимание, в том числе и на маркировку:

• Буквой «Т» отмечается термически упроченный материал;
• «В» — более надежный вариант, дополнительно упроченный вытяжкой. Используется в основаниях, испытывающих большие нагрузки.

Выбираем современную арматуру для фундамента

В последнее время очень популярным становится и еще один, принципиально новый, вид арматуры – пластиковая. Как и железная, она может быть гладкой и ребристой. К основным ее достоинствам относят:

• схожий с бетоном коэффициент расширения;
• небольшой вес;
• устойчивость к коррозии;
• невысокую стоимость.

Обходится арматура ПВХ гораздо дешевле стальной, по рабочим же характеристикам практически ничем от нее не отличается. Для фундамента дома наиболее предпочтительным вариантом считается прочная рифленая разновидность.

Таким образом, подходящую в том или ином случае арматуру выбирают, обращая внимание в первую очередь на такие параметры, как архитектурные особенности самого здания и степень устойчивости грунта. Произвести же расчет этого элемента жесткости фундамента проще всего, воспользовавшись онлайн-калькулятором

Зачем нужна арматура в ленточном фундаменте

В процессе эксплуатации здания неизбежно возникает осадка. Грунт под подошвой фундамента в условиях давления сверху уплотняется. Чем выше давление, тем сильнее происходит уплотнение. В том случае, если оно строго равномерно по всей протяженности ленточного фундамента, опасные внутренние усилия в фундаменте не возникают.

На практике такая ситуация встречается крайне редко. Не симметричность форм и нагрузок обуславливает неравномерное давление. С целью снижения неравномерности осадки в пределах одного здания обычно применяют фундаментные ленты разной ширины. Больше нагрузка – больше ширина. Но даже в этом случае полностью уравнять значения давлений под подошвой фундамента невозможно.

Кроме того, нельзя поручиться за абсолютную идеальность основания фундамента (грунта). Различные включения в грунтовой толще также формируют неравномерность осадок. Негативное влияние оказывает и неравномерная влажность. Протечка водонесущих коммуникаций, отсутствие отмостки с одной стороны, вероятность появления различных пристроек (дополнительная нагрузка дает дополнительную осадку) – всё это формирует неравномерность осадок.

Условно говоря, поверхность грунта под лентой фундамента стремится стать «кривой» по вертикальному направлению. Наиболее опасными участками становятся углы, а также места со значительными перепадами нагрузок (например, при переменной этажности, наличии колонн, дополнительно нагруженных пилонов и т.д.). Такая ситуация формирует в фундаментной ленте дополнительные внутренние напряжения в виде поперечных сил и изгибающих моментов. Для их восприятия в тело фундаментов вводят арматуру, так как без неё появятся трещины не только в ленте, но и в стенах.

Процесс усиления ленточного фундамента

В самом начале лучше разобраться, какая арматура как монтируется. Все начинается с того, что по периметру размеченного и вырытого ленточного котлована, в котором сделали опалубку, вбиваются прутья, диаметр которых составляет 8-10 мм. Расстояние от одного прута до другого составляет от 0,5 м до 0,8 м. На эти вертикальные пруты вяжут 2 горизонтальных пояса – верхний и нижний. Они состоят из основной арматуры.

В идеале – это надежная конструкция, которая не потеряет своей формы после ее заливки бетоном и будет способна предотвратить его растрескивание. Однако открытым остается вопрос, из скольких горизонтальных прутов должен состоять каждый пояс. Во-первых, независимо от , пояса всегда 2, а вот от его ширины зависит, сколько горизонтальных прутьев лучше использовать в каждом из них.

Если ширина ленты 400 мм и меньше, то выполняется армирование в 2 прута, то есть 2 прута снизу, 2 прута сверху.
Если ширина ленты более 400 мм, то в каждом поясе используют 3 прута таким образом, чтобы 1 шел посередине.
В очень редких случаях допускается использование 4-х прутов в одном поясе.

Высота прутьев, которые вбивают по периметру, должна соответствовать высоте ленточного фундамента. Соединять вертикальные и горизонтальные прутья лучше таким образом, чтобы выступающая часть вертикальных прутьев не превышала 8-10 см

Очень важно уделить внимание армированию углов. Дело в том, что на углы действуют разнонаправленные силы сжатия и натяжения. Если допустить ошибку при армировании углов, то каркас может перестать быть единой системой

А это может привести к возникновению трещин и частичному разрушению

Если допустить ошибку при армировании углов, то каркас может перестать быть единой системой. А это может привести к возникновению трещин и частичному разрушению.

Прутья нельзя укладывать под прямым углом друг к другу. Лучше их изогнуть и объединить 2 параллельных прута каждого пояса в систему перекрестных лент. Нахлест между 2-мя прутьями, находящимися близ угла будущего здания, должен составлять не менее 250 мм. В этом случае при заливке бетоном каркас из прутьев не погнется и будет держать форму. Можно дополнительно усиливать углы при помощи арматурных сеток, в этом случае используют сетку с ячейками 20×20 см. Они устанавливаются в верхней и нижней частях фундамента и соединяются вертикальными стержнями через каждые 60 см.

Укладывать арматурный каркас лучше не на землю, а на подушку. В качестве подушки используют 5-7 см бетона, залитые на дно котлована. То есть перед тем, как к вертикальным прутьям привязывать или приваривать нижний горизонтальный пояс, на дно ленты делают первую небольшую заливку бетона. Благодаря тому что арматура не соприкасается с землей, а значит, не подвергается коррозии, фундамент получается гораздо более прочным.

2 Сборка металлического каркаса

Арматура в фундаменте устанавливается по-разному. Как правило, изначально собирается металлический каркас из арматуры, который затем устанавливается в опалубку. Способ сборки каркаса тоже может быть различным.

Сборка металлического каркаса

При промышленном строительстве зданий и сооружений металлические прутки собираются в каркас при помощи точечной сварки. Это позволяет быстро собирать металлическую конструкцию. Однако такой способ имеет свои нюансы. Во-первых, сварить каркас можно только из тех стержней, которые имеют в маркировке букву «С». Во-вторых, с помощью сварки получается жесткое соединение, что относится к недостаткам. Постоянное воздействие нагрузки требует наличия люфта в местах соединения, что исключается при сварке. В-третьих, в месте сваривания прутки теряют свою первоначальную прочность.

Вторым популярным способом создания каркаса является вязка стальных стержней. Для выполнения процесса используется специальная вязальная проволока. С ее помощью создаются и закручиваются петли в местах пересечения стальных стержней.

Вязка стальных стержней

Обвязка фундамента, в отличие от сваренного каркаса, имеет люфт, что оставляет небольшую свободу движения. Изготавливать ее можно из любой арматуры, а прочность прутков сохраняется на первоначальном уровне.

Сколько нужно арматуры для ленточного фундамента

Важным вопросом перед началом строительства является его стоимость. Определить её в объёме фундамента без определения требуемого количества арматуры невозможно. Но для первоначальной оценки можно воспользоваться весовым коэффициентом армирования. За десятилетия проектирования и строительства был выведен показатель количества арматуры для зданий малой этажности. Он равен приблизительно 80 кг/м3. То есть если для Вашего ленточного фундамента требуется 20м3 бетона, арматуры в среднем понадобится 20х80=1600кг. Требуемый объём бетона при этом посчитать не сложно – нужно лишь знать периметр здания, протяжённость несущих внутренних стен, задаться высотой ленты 300мм и умножить на её ширину.

В условиях экономии перед покупкой арматуры целесообразно выполнить более точный расчёт. Для этого придётся нарисовать схему армирования, определить общий погонаж продольной и поперечной арматуры, вут, добавить 5-10% на обрезки и затем умножить полученные данные на вес погонного метра для каждого из диаметров.

Таблица веса 1 м.п. арматурного стержня в зависимости от диаметра

1 Типы арматуры, используемой в фундаменте

Для заливки фундамента используется бетон. Но этот материал хоть и отличается высокой прочностью и долговечностью, является довольно хрупким. Поэтому дополнительно он укрепляется арматурой. Раньше в основном использовались только металлические прутья, однако современные технологии расширили выбор.

Сегодня для укрепления фундамента применяются 2 основных вида арматуры:

1. Металлический. Представляет собой стальные прутья. Наиболее часто используются стрежни, имеющие круглую форму сечения. Для улучшения прочностных характеристик прутки имеют ребристую винтовую поверхность.
2. Стеклопластиковый. Композитные прутки были изобретены еще в конце 70-х гг. XX века, однако стали использоваться при строительстве фундамента сравнительно недавно. Постепенно начали вытеснять металлический тип. Изготовлены они из прочного стеклопластика. Главное преимущество таких стержней заключается в стойкости к коррозии, чего не скажешь о стальных прутках.

Арматура для фундамента

Какая арматура лучше: металлическая или стеклопластиковая? Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки. Кроме того, второй вариант появился недавно, и на практике пока не доказаны его долговечность и прочность.

Основным параметром арматуры является ее сечение (диаметр). Металлические прутки выпускаются диаметром от 5 до 32 мм, стеклопластиковые — от 4 до 20 мм. Благодаря этому можно подобрать оптимальный вариант под строительство любого здания или сооружения, обеспечивая при этом необходимую прочность основания.

При возведении частных домов используются стальные стержни диаметром 8-16 мм. То, какую арматуру использовать при заливке фундамента, зависит и от его типа. Для ленточного, плитного, свайного оснований стальные стержни подбираются отдельно.

Использование стальных стержней при возведении домов

Кроме того, металлическая арматура подразделяется на 2 вида: с ребристой или гладкой поверхностью. Первый вариант используется в зонах, на которые приходятся растягивающие нагрузки. Гладкие стержни применяются, как правило, в качестве соединительных перемычек. И на них не оказывают воздействие основные нагрузки.

Различается арматура для фундамента и по марке стали. Для изготовления прутков может применяться углеродистая и низколегированная сталь. Марка материала выбирается потребителем либо указывается непосредственно самим заводом-изготовителем.

То, какая арматура нужна для фундамента, зависит от множества факторов. Необходимо учитывать тип грунта, сезонные деформации, мощность строящегося здания и все нагрузки. Не меньшее значение в выборе типа прутков имеет и вид основания (ленточное, плитное, буронабивное).

Виды арматуры

Требования к арматуре для устройства железобетонного фундамента регламентируется ГОСТ10922-2012. Стандарт определяет марку, диаметр сечения, допустимые нагрузки и прочие характеристики арматурной стали, применимые к конкретным условиям строительства. Проектные организации рассчитывают нагрузки на фундамент, составляют оптимальные схемы раскладки арматуры, рассчитывают ее параметры и потребность. Проектирование армирования – непременное условие для фундаментов высотных зданий, общественных сооружений, производственных цехов.

Для небольших строений технология армирования позволяет назначать сечения и методы крепления, исходя из параметров конкретного строительного объекта и места его расположения. Такой подход обусловлен тем, что фундаментная лента, как правило, воспринимает незначительные нагрузки.

В частном малоэтажном домостроении возможно использование усреднённых нормативов, общих принципов армирования.

Раскладка арматуры фундамента предполагает разделение стержней на три основные группы по их пространственному расположению в конструкции армокаркаса:

• Рабочие пруты. Раскладываются вдоль фундаментной ленты.
• Поперечные горизонтальные стержни.
• Арматура, расположенная вертикально.

Поперечные пруты принято называть хомутами.

• Диаметр рабочей арматуры рассчитывается из соотношения ее площади сечения к общей площади сечения фундамента дома как 1:1000, или 0,1%.
• При длине фундаментной ленты до 3м – допустимый диаметр арматуры равен 10 мм.
• Для ленты более 3 м минимальный диаметр – 12 мм.
• Максимальный диаметр прутов не может превышать 40 мм.
• Диаметр горизонтальных связей (хомутов) — не менее ¼ диаметра рабочей арматуры.
• Вертикальные стержни для заглубленной фундаментной ленты должны иметь минимальный диаметр 8 мм.

При строительстве зданий из камня или кирпича рекомендуется укладывать арматуру с добавлением к расчетным нормам 10-20 % по весу, – для дополнительной уверенности в правильности расчетов.

Металлолом и камни вместо арматуры

Когда вы решили армировать фундамент, но все-же хотите сэкономить, воспользуйтесь вместо арматуры камнями и металлоломом. Способ укрепления подойдет только хозяйственным постройкам (сараю, хлеву, гаражу) и на очень малоподвижном грунте.

Жилой дом на таком основании строить категорически нельзя. Основная задача при использовании такой «арматуры» — грамотное равномерное распределение ее по объему бетонной смеси.

Если решили сделать фундамент к малогабаритному сооружению, не стоит бежать в магазин и покупать дорогую арматуру. Вместо нее подойдут металлические изделия:

• Уголки, бывшие в употреблении;
• Швеллеры б/у;
• Толстая проволока, различные металлические предметы.

Разумеется, не любой металл заменит арматуру, а лишь качественный, без видимых признаков коррозии и ржавчины.

Вязка арматуры под ленточный фундамент

После того, как арматура куплена, траншеи выкопаны, подготовительные работы проведены (просыпана и протрамбована подушка из инертных материалов, подготовлены щиты или несъемная опалубка и т.п.), можно приступать к сооружению каркаса. Каркас можно собирать внутри установленной опалубки или вне ее с последующей установкой (опусканием в лоток). В последнем случае работы производятся легче и быстрее.

Вязка арматуры выполняется с помощью вязальной проволоки, дуговой сварки или специализированных креплений (пластиковые хомуты и т.п.). Сварка придаст конструкции большую жесткость, но требует наибольших трудозатрат.

Вязальная проволока – самый простой и быстрый вариант, особенно при наличии специализированного инструмента.

Многие металлобазы продают уже готовую проволоку для вязки (порезанную на отрезки), но если вы вдруг приобрели ее бухтой, то нарезку на отрезки лучше и быстрее всего выполнить с помощью УШМ (бухта в зависимости от диаметра делится на сектора и разрезается пильным диском по металлу).

Вязать проволоку можно и с помощью плоскогубцев, но этот метод годится только в случае с малыми объемами работ.

Мы рекомендуем изготовить самостоятельно или приобрести специальный инструмент – крюк. Реверсивные модели позволяют ускорить процесс и обойтись даже без нарезки бухты на отрезки. Специальные профессиональные пистолеты позволяют добиться скорости в 0,8 секунды на связывание одного узла.

Реверсивный крюк и пистолет для вязки арматуры

Обычный крюк для вязки арматуры

Рабочая арматура должна быть отстранена от опалубки минимум на 25 мм, мы рекомендуем расстояние в 50 мм. Добиться этого позволяет или сам каркас (за счет выпирающей конструктивной арматуры), или специальные опоры (приобрести можно на тех же металлобазах).

Рабочая арматура и конструктивная перекрещиваются друг относительно друга, место их соприкосновения оборачивается вязальной проволокой по диагонали, проволока закручивается так, чтобы максимально притянуть пруты друг к другу

Важно не порвать вязальную проволоку

Отдельно стоит оговорить углы, примыкания и соединения.

При наращивании рабочей арматуры нахлест должен составлять не менее 30 диаметров связываемой арматуры. То есть для 12 мм это 36 см.

Для углов и примыканий можно применять специальные Г-образные заготовки (особо актуально для композитной арматуры, которая не гнется в бытовых условиях, заготовки можно заказать и приобрести отдельно).

Хотя можно обойтись и без них простым перекрещиванием рабочих прутов арматуры.

Существенно процесс вязки ускорит самодельный шаблон. Конструктивную арматуру можно быстро согнуть в готовый контур (прямоугольник) по опорным точкам шаблона.

Шаблон можно заменить большим листом ОСП (фанеры или аналога), в котором высверливаются отверстия под рабочую арматуру и конструктивная загибается в непосредственной близости к листу, после связывания лист передвигается на требуемый шаг и процедура повторяется.

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

Возможные последствия

Фундамент непрерывно испытывает сильные нагрузки: верхняя часть подвергается сжатию, нижняя часть испытывает растяжение. Лишив основание арматуры, вы сознательно уменьшаете способность выдерживать нагрузки на растяжение более чем в 10 раз.

Стены дома, фундамент которого залит без арматуры, не имеют прочной связки между собой, что чревато появлением большого количества крупных трещин между ними. Со временем здание может очень быстро прийти в негодность.

В процессе обязательной усадки дома, длящейся не менее 5 лет, фундамент без арматуры может потрескаться не выдержав нагрузок. Небольшая деформация грунта, морозное пучение почвы и расширение ее при намокании могут привести к плачевным последствиям, которые невозможно предотвратить.

Обычно дома, не имеющее арматуры, обладает крайне недолгим сроком эксплуатации.

Часто вслед за фундаментом деформируются и разрушаются коммуникации дома, в частности канализация. Подвал дома подвергается затоплению при малейших осадках.