Армирование ленточного фундамента

Бессмысленно возводить здание без хорошего фундамента. В результате вся конструкция будет быстро разрушаться. Общая стоимость фундаментов выше, чем любая другая работа, выполняемая на строительной площадке. Каждый прочный фундамент имеет в своей конструкции арматурную сетку. Благодаря этому бетон, залитый в опалубку, превращается в монолитную конструкцию, способную выдерживать значительные механические нагрузки. Однако армирование ленточных фундаментов имеет ряд нюансов, которые не всегда учитываются при строительстве. Именно о них пойдет речь в данной статье.

Оглавление

• Основные понятия
• Зависимость армирования от высоты и ширины
• Требования к армированию
• Процесс установления подкрепления
• Процесс установки ткани
• Подготовка отливки
• Практические советы
• Синопсис

Основные понятия

Ленточный фундамент может быть самостоятельной конструкцией или использоваться вместе с другим типом фундамента, например, со сваями. В этом случае он известен как приподнятый фундамент. Залогом высокого качества полос является их монолитность и однородность. В оригинальной конструкции фундаментная лента не содержит зазоров. Чтобы равномерно распределить нагрузку под рейкой, необходимо правильно расположить ее на земле. Для этого выкапывается траншея для фундамента. В некоторых случаях уровень дноуглубительных работ превышает уровень промерзания грунта в зимний период, в других случаях дноуглубительные работы должны проводиться на небольшую глубину. Корпус ленточного фундамента должен иметь одинаковую ширину и высоту по всей длине.

Обратите внимание! Существуют и другие типы ленточных фундаментов, которые, например, изготавливаются из железобетонных плит, но в этом случае нельзя говорить об их монолитном строительстве. Фундаменты с кусковой засыпкой также являются ленточными фундаментами, но их прочность меньше, чем у армированных ленточных конструкций.

Строительство армированного ленточного фундамента важно в следующих ситуациях:

• для тяжелых зданий;
• необходимость в подвале под домом;
• строительство многоэтажных зданий;
• для сельскохозяйственных зданий;
• в конструкции газонаполненного блока.

Только армированная лента может выдержать вес каменной кладки и многоэтажных зданий, которые требуют особого распределения сил. Ленточный фундамент подходит для любой пристройки, если есть необходимость в качественном фундаменте. Все эти случаи относятся только к грунтам с нормальной плотностью слоя и отсутствием вечной мерзлоты, так как на них невозможно использовать ленточные фундаменты. В первом случае не удастся закопать его до необходимого уровня, чтобы обеспечить его устойчивость. Во втором случае не удастся сделать качественный котлован и обеспечить изоляцию для защиты фундамента от промерзания. В этих случаях используются комбинированные варианты, например, ленточный и свайный фундаменты.

К основным преимуществам ленточных фундаментов относятся:

• длительный срок службы;
• простота изготовления схемы конструкции;
• возможность самостоятельной укладки;
• простота прокладки коммуникаций;
• простота укладки пола на первом этаже;
• высокая прочность.

Здания на ленточных фундаментах с армированием могут прослужить более пятидесяти лет, что является хорошим показателем надежности. Схема создания такого фундамента проста и понятна. Вы можете выполнить всю работу самостоятельно, если вам разрешено заливать конструкцию поэтапно. Единственной проблемой будет время выполнения работы. В ленточном фундаменте легче выполнять прокладку различных коммуникаций. Если в процессе проектирования что-то было упущено, вы всегда можете сделать необходимые отверстия и проложить трубы или кабели. Плитный фундамент, например, не имеет такой простоты, где все должно быть рассчитано заранее, потому что в большинстве случаев коммуникации заливаются непосредственно на плиту. Монолитный ленточный фундамент дает вам свободу в устройстве пола на первом этаже. Он может быть выполнен из монолитных блоков или деревянных блоков с подсыпкой из песка. Никто не будет спорить о долговечности монолитного ленточного фундамента с армированием, ведь в некоторых случаях соотношение аналогично варианту с плитным фундаментом.

Перечисленные выше преимущества сами по себе не являются показателем того, что данный тип фундамента выдержит все условия. Все положительные стороны усиленной конструкции можно увидеть только при правильном расчете параметров конструкции и нагрузок, которым она будет подвергаться. Кроме того, в процессе проектирования всегда должен быть предусмотрен запас прочности для компенсации изначально незапланированных нагрузок. Прочность конструкции во многом зависит от качества и правильности армирования.

Зависимость армирования от высоты и ширины

Разница в глубине фундамента с армированием была описана выше. Мелкозаглубленный фундамент идеально подходит для легких зданий, таких как каркасные или бревенчатые срубы. Его можно использовать, если верхние слои почвы на участке достаточно устойчивы. Чаще всего используется глубина захоронения 50 см. Если условия не соответствуют вышеуказанным предположениям, целесообразно использовать фундаменты глубокого заложения. В этом случае необходимо знать уровень, до которого промерзают грунтовые воды зимой. В этом случае основание фундамента должно быть как минимум на 30 см ниже этого уровня. В зданиях, имеющих подвал, погреб или гараж, фундамент также можно сделать на метр ниже уровня промерзания.

В каждом из вышеперечисленных случаев используется разное расположение арматуры. Для фундаментов, заложенных на небольшой глубине, можно использовать одноуровневую решетку с зазорами, чтобы бетонная конструкция оставалась внутри. Для глубоких фундаментов все сложнее, так как структура арматурной сетки здесь более сложная и требует использования большего количества материала для получения хорошей прочности при значительной высоте ленты.

 

Требования к армированию

Арматура ленточного фундамента используется в качестве основания для консолидирующего слоя. Не вся арматура подходит для этой роли. Следует обратить внимание на класс, который определяется прочностью арматуры на разрыв при максимальных нагрузках. Также учитывается прочность на разрыв и пластичность металла. Коррозионная стойкость является важным фактором. Металл изменяет свои параметры под воздействием температуры, поэтому арматура должна быть устойчива к температурам ниже нуля. В таблице ниже приведены значения для основных классов.

Обратите внимание! Перед выбором арматуры для конкретного фундамента необходимо рассчитать ожидаемые нагрузки на конструкцию. Эти значения соответствуют стандарту 27751.

Всего существует три группы нагрузок, которые могут воздействовать на фундамент. К первой группе относятся те, которые могут полностью разрушить конструкцию обрешетки без возможности восстановления. Ко второй категории относятся удары, вызывающие частичную потерю прочности. В этом случае определенные операции разрешены, но требуется восстановление. При расчете и классификации воздействий внимание уделяется следующим аспектам:

• появление трещин на поверхности;
• время роста трещины;
• общая деформация конструкции.

Прочность арматуры не может быть определена самостоятельно. Для этого в специальных лабораториях проводятся испытания на растяжение и сжатие при максимальных напряжениях, присутствующих в арматуре. Процедуры проводятся на заранее подготовленных скамьях. Методы испытаний также регламентируются стандартом ГОСТ. В некоторых случаях допускается использование стандартов, разработанных производителем арматуры. В то же время сопоставленные данные проверяются уполномоченными учреждениями.

Требования к арматуре для различных конструкций зависят от материала, с которым она будет взаимодействовать. В случае фундаментов ограничения вытекают из максимально допустимых условий эксплуатации бетона. Стандарты выбора армирования фундамента основаны на воздействии кратковременной максимальной нагрузки на готовую конструкцию. Показания записываются на графиках, которые доступны для использования строителями. Если произведены точные расчеты, на диаграмме записываются значения для данной конструкции, а не обобщенные цифры.

Если фундамент делается для здания, которое не будет превышать двух этажей, используются арматурные стержни диаметром от 1 до 2,4 см. Не допускается использование прутков диаметром менее 10 мм, так как их устойчивость к нагрузкам не соответствует требованиям. Недопустимо использовать сварные швы на рамах для усиления фундаментов. Проблема в том, что металл, нагретый до высокой температуры, теряет свою прочность. Если грунт, на котором будет сделан ленточный фундамент, однородный, используется арматура диаметром до 1,4 мм. Если плотность в разных частях участка разная, рекомендуется увеличить минимальный диаметр до 1,6 см.

Внимание! В некоторых случаях арматура может быть сварена вместе. В первом случае для изготовления арматуры используется специальный сварочный аппарат, а во втором — специальный вид арматуры для изготовления каркаса фундамента.

Жидкое армирование хорошо для некоторых конструкций, но плохо для фундаментов. Это связано с тем, что арматура не способна хорошо держаться на одном месте и может смещаться при определенных видах воздействия. Отличным решением является использование рифленых прутьев. Они отличаются повышенной адгезионной способностью, что делает возможным монолитное склеивание. В некоторых случаях в поперечных перемычках можно использовать обычные арматурные стержни. Они не подвержены тем же нагрузкам, что и продольные перемычки. Армирование внутри хордовой конструкции должно быть размещено с некоторым расстоянием от границ хорды. Обычно за основу берется допуск в 5 см. Этот допуск делается для защиты арматуры от коррозии в случае ухудшения поверхности фундамента.

Поперечные элементы, устанавливаемые в фундаментной раме, также имеют нормы расстояния между собой. Минимальное расстояние между ними составляет 25 см, а максимальное — 45 см. Эти значения должны соблюдаться для достижения расчетной прочности фундамента. При армировании фундамента особое внимание уделяется угловым элементам. Требования отличаются от требований к поперечным и продольным элементам. Через каждые 40 см высоты фланца необходимо проложить отдельный ряд продольных элементов. Если фундамент закладывается на глубину 1,6 м, то требуется 4 уровня армирования продольными элементами.

В арматурных каркасах для монолитных фундаментов выделяют три группы элементов

• продольный
• поперечный;
• вертикальный поперечный.

Каждый из них несет свою функциональную нагрузку, а правила их расположения приведены выше. Вторая группа в рамках армирования фундамента может быть объединена с третьей, так как они часто образуют единую прямоугольную или квадратную конструкцию. Эти элементы часто называют зажимами. Функция зажимов заключается в удержании геометрии арматурной сетки на месте. Задача поперечных элементов — компенсировать поперечную нагрузку. По сравнению с продольными элементами можно использовать арматуру меньшего диаметра. Задача последнего — компенсировать растягивающее действие фундамента.

Поскольку выбор конкретного диаметра арматуры для определенного размера фундамента требует сложных расчетов, была разработана упрощенная схема армирования ленточных фундаментов для использования в малоэтажном строительстве. Если длина одной стены достигает трех метров, можно использовать минимальное сечение арматуры в 1 см. Если длина конструкции превышает три метра, в качестве основания используется брус толщиной 1,2 см. Минимальный диаметр арматуры стяжки должен составлять не менее четверти сечения арматуры, используемой в продольных элементах.

Стандарты определяют минимальный общий диаметр арматуры фундамента. Эта величина равна 0,1% от общего сечения фундаментной ленты. Чтобы определить площадь поперечного сечения фундамента, умножьте высоту на ширину. Например, для фундамента 40×100 см площадь поперечного сечения составит 4000 см2. Это означает, что общая площадь поперечного сечения арматуры должна быть не менее 4 см, что соответствует 5 пруткам диаметром 10 мм или 4 пруткам диаметром 12 мм. В зависимости от длины стены необходимо использовать соответствующее количество арматурных стержней. Арматура должна быть равномерно распределена, поэтому ее следует укладывать по две в два ряда. Один бар из 5 может быть опущен, так как в расчет включен 20%-ный запас необходимой прочности. Приведенная выше таблица позволяет определить площадь для заданного количества стержней и диаметра арматуры.

 

Процесс установления подкрепления

Перед установкой арматуры в бетонный каркас необходимо определить, как отдельные элементы будут связаны между собой, образуя непрерывную конструкцию. Самый простой метод — использовать специальный пистолет, который выполняет скрепление в несколько захватов. Однако покупать такой пистолет при самостоятельной сборке не имеет смысла, поэтому наиболее распространенным методом является использование специального крючка.

Первым шагом является размещение арматурных деталей перпендикулярно друг другу. Стяжная проволока, которая будет использоваться для крепления, сгибается пополам для увеличения прочности соединения. Этот элемент размещается под местом крепления двух арматурных стержней. Вязальный крючок вводится в петлю, образованную складкой. Большой палец упирается в другой конец элемента, и петля обматывается вокруг него. Затем крючок можно удалить. Если необходимо увеличить длину прута, делается нахлест (минимум 50 диаметров) и арматура перевязывается в нескольких местах, как в случае с продольными и поперечными элементами. Углы ленточных фундаментов сложнее укреплять. Для них существует несколько вариантов:

• Подошва;
• Г-образные зажимы;
• U-образные перекладины.

Пример первого типа соединения арматуры в углах — в этом случае каждая планка согнута под прямым углом. Согнутый элемент должен иметь длину не менее 35 диаметров арматуры. Члены каждого стыкового соединения сгибаются таким образом. Затем ножки соединяются вместе и обвязываются проволокой. Таким образом, внутренние элементы соединяются с внутренними элементами, а внешние элементы — с внешними элементами.

Второй вариант соединения армирующих элементов фундамента  аналогичен тому, что описан для основания. Разница заключается в том, что краевые элементы каждого соединенного модуля не согнуты под прямым углом. Для этого используются отдельные детали. Длина одной части зажима должна быть не менее 50 диаметров. В этом случае хомуты устанавливаются на арматуру так же, как и при соединении с основанием.

Последний тип перпендикулярного крепления — в этом случае образуется элемент, похожий на букву «U». Длина его ног такая же, как и у предыдущих элементов. В некоторых случаях необходимо усилить широкие углы фундамента. В таких ситуациях используется L-образный элемент, в котором угол значительно увеличен. Элемент внутренней стенки соединен с элементом внешней стенки.

Процесс сборки рамы

Арматурный каркас фундамента легче собрать вне траншеи, в которую он будет помещен. Вам необходимо найти ровную поверхность, на которой вам будет удобно работать. Чтобы получить представление об этом, лучше начать с элемента, соответствующего меньшей стороне фундамента. Лучше использовать продольные элементы фундаментной рамы без резки, если оставшаяся часть превышает 50 диаметров, что необходимо для соединения элементов, это не составит особого труда. Первый шаг — выложить на участке столько арматуры, сколько будет на одном уровне армирования фундамента. Их размещают на равном расстоянии от краев котлована, выдерживая расстояние в 5 см с каждой стороны.

С каждой стороны должно быть обеспечено расстояние 20 см. Затем крепится первая поперечина или поперечная балка. Для изготовления проволоки необходим кусок проволоки длиной 20 см. Соберите его, как описано выше. Закрепите вязальный крючок в каждой точке разреза. Не прилагайте слишком много усилий, так как арматурная проволока довольно мягкая. Перпендикулярные детали, прикрепленные с обеих сторон, облегчат крепление дополнительных деталей. Разместите их с указанным выше расстоянием между ними. Если арматурный каркас фундамента закреплен не хомутами, а поперечными элементами, то создается несколько сеток, соответствующих уровням армирования. Затем они крепятся друг к другу.

Если для соединения различных уровней армирования фундамента используются квадратные или прямоугольные хомуты, то прутья укладываются не на землю, а на опоры. Затем зажимы закрепляются на равном расстоянии так, чтобы они свисали вниз. После завершения вязки второй слой арматуры помещается внутрь хомутов и фиксируется хомутами. Опоры удаляются, и готовая конструкция может быть помещена в котлован. Процесс установки фундаментной рамы показан на видео ниже.

Подготовка к литью

Перед установкой арматурного каркаса фундамента в котлован необходимо провести предварительную подготовку. Сначала выравниваются стены и дно котлована. Затем дно уплотняется и выравнивается. Хотя ленточный фундамент сам по себе хорошо распределяет нагрузку, под фундаментом необходим еще один слой из песка. Толщина этого слоя составляет примерно 20 см. Уложите песок в траншею и хорошо уплотните его. Затем изготавливается опалубка для фундамента. Расстояние между внутренними стенками опалубки должно быть равно ее ширине. В противном случае арматура не будет полностью заделана в бетон.

Перед укладкой арматурной сетки в котлован к ней прикрепляют распорки, чтобы она находилась на 5 см выше уровня земли. Фундаментные основания могут быть выполнены из кирпича. Это движение необходимо для того, чтобы раствор мог заполнить раму снизу. В некоторых случаях необходимо изготовить сборный фундамент. В траншею укладывается слой бетона толщиной 5 см. Он выравнивается, и на него укладывается арматурная конструкция фундамента. После того как все элементы каркаса фундамента установлены, необходимо связать углы одним из описанных выше способов.

Затем опалубка дополнительно усиливается поперечными перекладинами, чтобы давление бетона не вызывало прогиба. Только после выполнения всех этих действий можно заливать бетон. Рекомендуется делать это за один раз, чтобы отдельные части не отслаивались и основание не теряло своей прочности. После заливки раствора для фундамента необходимо погрузить вибратор, что поможет ему заполнить все пустоты. Затем поверхность разглаживается шпателем или наплавом. Процесс обретения силы долгий, но он стоит того, чтобы пройти через него. Фундамент покрывается гидроизоляцией, которая препятствует быстрому испарению влаги. Периодически проводится увлажнение для предотвращения появления трещин.

Совет! Чтобы облегчить снятие опалубки после заливки фундамента, внутреннюю часть фундамента можно накрыть полиэтиленовой пленкой, которая крепится к наружным стенкам степлером. Это обеспечит гладкость стен фундамента.

Практические советы

Изготовить полуфабрикаты для арматурной рамы фундамента будет проще, если вы построите небольшой станок. Это небольшая машина, которую можно собрать из всего, что есть под рукой. Основным и важным компонентом, который будет использоваться при сгибании арматуры на необходимый угол, является угловой стержень, который приваривается к вершине. Одновременно закрепляется второй прут, расстояние которого от основания угла равно диаметру сгибаемой арматуры. Кронштейн крепится дюбелями к просверленному отверстию. Сверху устанавливаются две вертикальные части, между которыми вставляется планка. Чтобы загнуть арматуру к фундаменту, просто расположите рукоятку перпендикулярно машине, вставьте арматуру и продвиньте ее в продольное положение. Если угол должен быть более острым, сильнее оттяните ручку назад.

 

Резюме

Как видите, процесс усиления фундамента не так прост, как может показаться. При установке каркаса с арматурными стержнями необходимо соблюдать расстояние между стержнями на одном модуле. Также важно правильно определить количество уровней армирования, которое необходимо предусмотреть для данного фундамента. Для снижения вероятности коррозии необходимо соблюдать расстояние между наружной стенкой фундамента и арматурой. Дополнительную защиту от коррозии обеспечивает хорошая гидроизоляция и изоляция фундамента, которая выполняется после завершения процесса отверждения. В дополнение к горизонтальному основанию перед укладкой стен делается горизонтальная подложка.