8-495-589-8-123
8-926-633-94-78
Фундамент – важная несущая конструкция здания, от качества которой зависит его долговечность и безопасность эксплуатации. В зависимости от особенностей дома и характеристик основания под ним выбирают из нескольких типов конструкций, каждая из которых требует расчета и грамотного проектирования. Ленточный фундамент – один из наиболее часто используемых для частного строительства. При его устройстве применяют разные технологии, одна из которых – армирование.
Армирование ленточного фундамента применяется как для сборных, так и для монолитных конструкций. Если при использовании произведенных на заводе фундаментных блоков нет возможности регулировать процент армирования и диаметры стержней, то в монолитных конструкциях процесс подбора арматуры и ее размещения в толще ленты играет важное значение. Для чего нужно армирование и как его проводят?
Особенностью бетонов, которые применяются при производстве многих типов фундаментов, является то, что они не одинаково реагируют на разные виды нагрузок. На каждый строительный элемент здания в разной мере действуют сжимающие, растягивающие, скручивающие, изгибающие силы. Бетон по-разному на них реагирует. Например, если сжимающую нагрузку определенного значения он без проблем выдерживает, то такое же растягивающее усилие может приводит к растрескиванию и разрушению материала.
Для решения проблемы применяют армирование. Оно заключается в том, что в растянутых зонах устанавливают стальные стержни, которые соединены с бетоном в одну конструкцию и воспринимают растягивающие нагрузки. При расчете нужно иметь в виду, что растягивание возможно в разных частях фундамента, в зависимости от воздействующих сил. Также бывают условия, что в одной зоне возникают сначала сжимающие, а затем (при пучении или проседании) растягивающие силы.
Для армирования монолитного ленточного фундамента используют пруты из стального проката. Арматура разделена на классы, в зависимости от особенностей (А-I, А-II, А-III). Непосредственно в толще бетона применяют:
Сетка – плоская конструкция из продольных и поперечных стержней, связанных между собой. Каркас – объемный элемент, представляющий собой те же продольные и поперечные стержни, связанные в трехмерную конструкцию. Выбор типа схемы армирования ленточного фундамента обосновывается при проектировании в зависимости от значения нагрузок и особенностей фундамента.
Для армирования используют стержни из стального проката нескольких классов. Для ленточных фундаментов чаще используют такие:
Также необходима вязальная проволока, с помощью проводят соединение стержней между собой в единый каркас или сетку. Вязание происходит с использование специального крючка, который изготовляется из стального стрежня или приобретается в строительных магазинах.
Для увеличения срока службы арматуры и защиты ее от атмосферного воздействия необходимо обеспечить расстояние от наружной поверхности бетона до края стержня. Это расстояние называют защитным слоем. Для фундаментов частных домов он составляет не менее 30 мм.
Для обеспечения защитного слоя применяют разные методы. В основном это подкладывание опор из разных материалов. Для этого используют обрезки арматуры, куски стали или приобретают в строительных магазинах специальные подставки.
Армирование заглубленного ленточного фундамента проводят продольными стержнями арматуры, связанными в каркас. Где располагают рабочие стрежни? Так как они воспринимают растягивающие усилия, их располагают в зонах таких нагрузок. В ленточном фундаменте это верхняя и нижняя часть конструкции. Одновременно растягивающие усилия в этих двух частях фундамента не возникают, но при проектировании не всегда можно с большой вероятностью определить, что нагрузка возникнет только в верхней или только в нижней зоне.
Фундамент работает как балка, на которую воздействуют вес здания и возможные силы пучения. Если конструкция рассчитана и построена правильно, то дом равномерно давит на всю ленту. В таком случае силы растягивания могут и не возникать. Но если появилась просадка, или пучение, то нагрузки увеличиваются неравномерно. Для этого и проводят армирование.
Каркас располагают таким образом, чтобы рабочая арматура была защищена слоем бетона. Для нее используют стержни марки А-III. Диаметр подбирается расчетом, но чаще он составляет 12–14 мм. Поперечные стержни изготовляют из проволоки Вр-1 4-5 мм с шагом в 150-200 мм.
В поперечном сечении чаще располагают по два рабочих стержня в нижней и верхней зонах, но при большой ширине ленты возможно использование и трех. Этот вариант возможен если ширина ленты от 400 мм и выше.
Углы фундамента, а также места стыков стен усиливают арматурными диагональными стержнями, края которых заводят за поворот и зацепляют за каркас или стеку с каждой стороны.
Так как арматура чаще продается длиной 6 или 12 мм, перед закупкой важно провести расчет размеров, чтобы непосредственно при приобретении их порезали на необходимые отрезки.
Отличие мелкозаглубленных фундаментов в том, что их подошва не располагается ниже глубины сезонного промерзания грунта. Принципы армирования и технологии работ такие же, как и для заглубленных. Существуют варианты и расположения ленты непосредственно на верхней поверхности грунта. Отсутствие заглубления приводит к тому, что особенно необходимо учитывать воздействие сил пучения в зимний период.
В основном армирование мелкозаглубленных ленточных фундаментов проводят сетками. Их расположение зависит от степени пучинистости грунта. На непучинистых и слабопучинистых грунтах армирование не всегда применяется. Это позволяет удешевить конструкцию.
Сетки состоят из продольных стержней арматуры класса А-III разного диаметра. Для небольших зданий чаще применяют стержни диаметром 10 мм. В поперечном сечении ленты чаще располагают по два стержня вверху и внизу фундамента. Для поперечного армирования применяют проволоку Вр-1 диаметром 4 мм.
Армирование углов ленточного фундамента такого типа проводят теми же методами, что и для заглубленного – устройством стержней усиления углового стыка. Также в усилении нуждаются и места стыков стен.
Рассмотрим подробнее этапы работ для армирования ленточного фундамента своими руками. Перед началом работ важно правильно рассчитать количество арматуры и подобрать схему. Можно использовать и стандартные решения, но всегда существует вероятность того, что особенности грунта на вашем участке требуют применения особых мероприятий для усиления фундамента и предлагаемые усредненные параметры каркаса не подходят по прочностным характеристикам.
Возможен и другой вариант, когда основание прочное и не требует применения такого количества материала, как предлагается к использованию. Возникает перерасход и удорожание дома. Чтобы избежать этих неприятностей рекомендуется провести профессиональный расчет конструкции с привлечением инженера-строителя.
Если схема разработана и материалы закуплены, приступают к монтажу. Работы проводят в таком порядке:
Возведение стен можно начинать после достижения необходимой прочности. Этот период зависит от качества бетонной смеси и температуры окружающей среды. В среднем проектная прочность бетона достигается за 28 суток.
Армирование подошвы ленточного фундамента, при ее наличии, проводят арматурной сеткой, в которую связывают с каркасом самой ленты перед бетонированием.
Для тех, кто хочет сэкономить на строительстве загородного дома, мелкозаглубленный ленточный фундамент — это отличный вариант. Его возведение не требует особых навыков и под силу даже начинающему строителю. Этот тип основания часто выбирают при строительстве домов из дерева, из разных видов ячеистого бетона, а также при облегченной кирпичной кладке.
Схема с армированием
Мелкозаглубленный ленточный фундамент подходит для строительства зданий высотой до трех этажей, при этом его себестоимость значительно ниже, чем у заглубленного фундамента.
Монолитный фундамент мелкого заглубления представляет собой нечто среднее между заглубленным ленточным (до глубины промерзания) и незаглубленным. Мелкозаглубленный ленточный — это монолитные железобетонные полосы, которые проходят не только по всему периметру здания, но и под несущими стенами. Располагается он на небольшой глубине (гораздо выше глубины промерзания), благодаря чему при морозном пучении грунта железобетонная лента равномерно поднимается и опускается вместе со зданием. Это предохраняет основание от разрушения при сезонных перепадах температуры. По сути, этот тип основания представляет собой достаточно жесткую раму, которая в осенне-зимний период перемещается вместе с достаточно легким зданием.
Рама — это монолитная железобетонная конструкция, которая укладывается на подушку из непучинистого материала. Такое конструктивное исполнение позволяет сократить количество бетона для заливки на 50-80 % по сравнению с основанием глубокого заложения, а трудозатраты на строительство нулевого цикла уменьшаются на 40-70 %. Кроме того, эта технология позволяет рационально использовать местные строительные материалы. В качестве подушки можно применять песок, щебень мелкой фракции, котельный шлак и прочие.
Схема поперечного сечения мелкозаглубленного фундамента.
Несмотря на большое количество достоинств, монолитный армированный мелкозаглубленный фундамент имеет и один существенный недостаток. Его устройство имеет смысл только на грунтах, которые не относятся к категории сильно вспучиваемых, а уровень грунтовых вод на строительном участке должен быть достаточно низким. В противном случае ленточный монолитный фундамент мелкого заложения может дать трещину, что приведет к разрушению здания. Кирпичные же дома высотою в 2 этажа можно возводить на таком основании только при условии наличия непучинистых грунтов на строительном участке.
Схема строительства ленточного фундамента.
Для предотвращения растрескивания мелкозаглубленного ленточного фундамента во время эксплуатации здания требуется строгое соблюдение технологии всего процесса строительства. Схема устройства мелкозаглубленного фундамента имеет следующий вид: изображение 1. Для выполнения работ по устройству ленточного фундамента мелкого заложения вам понадобятся следующие материалы:
Инструменты и приспособления
Схема заливки ленточного фундамента.
При сооружении ленточного фундамента мелкого заложения опытные мастера советуют придерживаться определенных правил, соблюдение которых поможет избежать в дальнейшем многих проблем.
Схема ленточного мелкозаглубленного фундамента.
Ленточные фундаменты такого типа при строительстве малоэтажных домов применяются все чаще. Делается это тогда, когда устройство глубокого заложения экономически не выгодно, так как его несущая способность используется только на 10-20%. При строгом соблюдении технологии устройства мелкозаглубленного фундамента и строительстве не массивных зданий этот тип оказывается вполне эффективным. Это доказано в последние годы на практике — на таких фундаментах построены тысячи домов. Технология выполнения работ по возведению мелкого заложения достаточно проста и не требует больших материальных затрат. Эту работу можно выполнить как самостоятельно, так и с привлечением специализированной организации.
В большинстве ситуаций мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах считается лучшим вариантом при строительстве зданий. Пучинистый вид почвы – это насыщенный влагой грунт, который под воздействием мороза расширяется. Вследствие этого конструкция любого типа строения подвержена незамедлительному разрушению.
В момент оттаивания в весеннее время года основание спускается по направлению вниз. Для того чтобы конструкция была прочной, необходимо выполнить армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента, вследствие этого увеличится надежность всего сооружения.
Для того чтобы выполнить устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента собственноручно, не требуется полноценная принудительная закладка исследований грунта. Вполне достаточно сделать несколько штук шурфов в разных местах строительного участка.
Вследствие этого определяется на различных уровнях глубины строение почвы. Чтобы изготовить мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками, необходимо визуально распознать состав грунта:
Любой из разновидностей грунта обладает собственным сопротивлением. Его значение будет основой для расчетов в момент, когда необходимо вычислить фундамент ленточного типа.
Также следует помнить о единице измерения, такой как: кг/см в квадрате.
Разновидности грунта, которые зачастую встречаются в момент строительства мелкозаглубленного ленточного фундамента или других видов:
В случае если на строительном участке расположен грунт, который обладает слабой несущей способностью из-за маленькой плотности, делается котлован, глубина которого должна быть небольшой. В заранее подготовленный котлован насыпается земля, которая имеет более высокую плотность. Таким образом, решается проблема в момент, когда возводится фундамент мелкого заглубления.
Если планируется установить ленточный тип основания, то необходимо произвести насыпку не на всем участке, а только в том месте, где будет размещаться лента основания.
Важно помнить о том, что на пучинистых грунтах основания фундамента должно быть качественно защищено от проникновения большого количества влаги. В противном случае конструкция основания будет постепенно подвергаться разрушению.
Для того чтобы соорудить своими руками ленточный мелкозаглубленный фундамент от а до я, следует соблюдать подробную инструкцию:
Важно в момент проведения утеплительных работ, обращать внимание на каждую мелочь. Если будет допущена малейшая ошибка, в зимний период времени грунт может промерзнуть на большую глубину.
В наше время пучение грунта не такая уж и большая проблема. Решить ее можно при помощи определенных строительных элементов, таких как:
Многие самостройщики устраивают при армировании мелкозаглубленного ленточного фундамента небольшой высоты третий средний слой арматуры «для прочности». С точки зрения восприятия нагрузок на сжатие или растяжение этот средний слой армирования бесполезен – в серединной части ленты таких нагрузок не возникает, и арматура в нем «не работает». Дополнительное продольное армирование может понадобиться, если высота фундаментной ленты превышает 70 см. В этом случае лента фундамента рассматривается как балка, которой требуется конструктивное армирование. Стержни арматуры при конструктивном армировании не у граней балки (в середине ширины балки) не требуются.
В пункте 3.104. руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения (Москва, 1978) и в разделе 3 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2007) указывается, что у боковых поверхностей балок высотой поперечного сечения высотой более 70 см должны ставиться конструктивные продольные стержни. Расстояние между конструктивными стрежнями арматуры по высоте должно быть не более 40 см.
Площадь сечения таких арматурных стрежней определяется не менее 0,1 % площади сечения бетона, но не от всей площади сечения балки, а от площади, образуемой расстоянием между этими стержнями и половиной ширины балки, но не менее чем 20 см.
Например, при расстоянии между рядами арматуры по вертикали в 40 см и ширине ленты 40 см, определяемая минимальная площадь сечения арматуры будет отсчитываться от площади в 400 мм x 400 мм /2 = 80 000 мм2 х 0,001 = 80 мм2 . Эти арматурные стержни должны соединяться хомутами или шпильками диаметром 6 - 8 мм из арматуры класса A-I с шагом 50 см по длине ленты фундамента.
В каких случаях может потребоваться дополнительное армирование бетонной подушки и устройство ее арматурной связи с монолитной лентой фундамента? Ведь, по сути, при таком армировании и использовании марки бетона М150 - М300 вместо М50 бетонная подушка превращается в подошву T-образного ленточного фундамента с ребром.
Конструктивное армирование ленты мелкозаглубленного ленточного фундамента высотой более 70 см и дополнительная связь с бетонной подушкой при возможных некомпенсированных боковых нагрузках.