Устройство армопояса ленточного фундамента

Армопояс для фундамента – назначение, целесообразность, устройство

Гарантией долговечности строящегося здания, как известно, является грамотно заложенный фундамент. Он принимает и распределяет нагрузки от всего сооружения, но при несоблюдении правильных технологий возведения может некорректно «работать». В частности, фундаменты из сборных блоков в большинстве случаев требуют устройства армопояса, не допускающего просадок отдельных участков. Они существенно снижают риски, появляющиеся в результате неравномерного воздействия нагрузок, уменьшают вероятность появления трещин и существенно продляют срок службы всего строения. Следует отметить, что монолитные железобетонные фундаменты не нуждаются в армирующем поясе, так как их конструкция уже является единым целым.

Назначение и целесообразность дополнительного укрепления

Армопояс необходим для фундамента из ФБС или штучного камня, вне зависимости от того, из какого материала будут впоследствии возводиться стены постройки. Конструкция представляет собой монолитную и, что особенно важно, замкнутую по контуру железобетонную ленту, проходящую по всему периметру здания. В современном строительстве армопояс является обязательным элементом при возведении блочных фундаментов на сложных грунтах. Он предназначается для:

• равномерного распределения вертикальных нагрузок, воспринимаемых подземной частью сооружения со стороны несущих стен;
• предотвращения скачкообразных усадок, вследствие которых происходит растрескивание стен;
• компенсации точечных нагрузок, возникающих из-за перекосов стен здания в процессе его эксплуатации, ошибок при проведении строительных работ или просчетов при проектировании.

Таким образом, армопояс выполняет разгрузочную функцию, в результате чего увеличивается сопротивляемость различным деформациям. Целесообразность его сооружения повышается в случае:

• расположения строительного участка вблизи рек, оврагов или на холмистой местности;
• высокой вероятности сейсмической активности;
• возведения малозаглубленного фундамента.

Чтобы уберечь здание от негативных воздействий впоследствии, вышеперечисленные факторы необходимо учитывать еще на начальном этапе проектирования.

Устройство армированного основания

Возведение фундамента из ФБС предусматривает два способа установки блоков – на песчаную подушку или на бетонное основание. Монолитная подошва из бетона, армированная железным каркасом, дает возможность сделать максимально жесткое основание, позволяющее справляться с воздействием сил морозного пучения и не допускающее подвижек блоков в горизонтальном направлении.

Для армирования бетонного основания под фундамент, подготавливают каркас квадратного или прямоугольного сечения из стальной арматуры класса А-3, что позволяет изгибать прут в холодном состоянии на угол в 90 градусов. При этом диаметр продольных стержней выбирается не менее 12-14 мм, а поперечных, располагающихся через равные промежутки 40-50 см, – в пределах 8-10 мм. Элементы изготавливаемого каркаса связывают между собой в местах пересечения стальной проволокой.

При стыковке прутьев не допускается применение сварки, так как она ослабляет прочностные характеристики арматуры.

Собранную конструкцию помещают в подготовленную опалубку и заливают бетонной смесью. Для обеспечения монолитности основания, заливка должна производиться в один прием. Это обеспечит равномерное схватывание раствора и увеличит прочность готовой конструкции. Высота бетонной подушки под блочный фундамент обычно составляет 30-40 см при ширине в поперечнике 70-120 см.

Опалубка удаляется не ранее, чем через неделю, но приступать к дальнейшим работам по возведению подземной части сооружения допускается лишь после набора бетоном необходимой прочности. Следует отметить, что специалисты довольно часто железобетонное основание, устраиваемое под сборным ленточным фундаментом, считают нижним армопоясом.

Верхний армированный пояс для фундамента

Следующим этапом по упрочнению подземной конструкции является устройство так называемого цокольного армопояса, укладываемого на фундамент. Следует отметить, что при отсутствии бетонного основания под блочным фундаментом, результат от верхнего армопояса окажется минимальным, что непременно скажется на долговечности строения.

Армопояс работает только вместе с железобетонной подушкой, уложенной под блоками!

Технология работ практически ничем не отличается от устройства бетонного основания под фундамент. Вначале по верхнему ряду уложенных блоков устанавливается опалубка, после чего в нее укладывается подготовленный арматурный каркас. Далее цокольный армопояс заливается бетонной смесью на высоту 200-400 мм (в соответствии с проектом). Важно понимать, что верхний армирующий пояс фундамента принимает на себя нагрузки не только от стен, но и от плит перекрытия, воздействующих на подземную конструкцию асимметрично.

Существует расхожее мнение, что если основание под фундамент сделать правильно, то цокольный армопояс не требуется. Тем не менее, его наличие никогда не бывает лишним в силу того, что конструкция берет на себя равномерное распределение нагрузок, принимаемых фундаментом от внешних стен. Так же считается, что армирующий пояс необходим лишь по периметру будущей коробки здания. Однако если в качестве перекрытия планируется использовать железобетонные плиты, то сделать железобетонную обвязку следует под всеми несущими стенами дома.

Армопояс не нужен в следующих случаях:

• при строительстве деревянных построек;
• при возведении каркасных зданий;
• при заливке монолитного ленточного или плитного железобетонного фундамента.

При сооружении свайных или столбчатых фундаментов, имеющих обвязку в виде монолитного ростверка, последний можно считать своеобразным армопоясом. Несмотря на то, что он является отдельной конструкцией, в его функции также входит принятие нагрузок от наземной части здания и равномерное перераспределение их на сваи или столбы.

Укрепление готового фундамента

В течение продолжительной и долголетней эксплуатации постройки нередко возникают просадки фундамента. На слабых почвах малая площадь подошвы приводит к неравномерному опусканию конструкции ниже отметки заложения, из-за чего появляются перекосы здания. Вовремя заметить дефекты и сделать дальнейшее разрушение строения невозможным позволяет создание армированного пояса по периметру фундамента, что уменьшит силу давления на грунт за счет увеличения опорной площади.

Технология строительных работ мало чем отличается от заливки железобетонного ленточного фундамента и состоит из нескольких основных этапов:

• рытье кольцевой траншеи по периметру сооружения;
• монтаж опалубки;
• сборка и установка армирующего каркаса;
• заливка бетонного раствора.

Отличием в технологии является жесткая привязка собранного металлического каркаса к основанию фундаментной стены. Для этого в ней необходимо сделать отверстия и вбить в них армирующие прутья, после чего прихватить к ним уложенный в опалубку каркас с помощью электросварки. Подобная трудоемкая, но действенная технология позволяет придать укрепленному фундаменту иные характеристики, усилив его несущую способность, чтобы сделать его дальнейшую усадку невозможной.

Источник

Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте

Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно. Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой. Процесс закладки металла называется армированием ленточного фундамента. Своими руками его сделать несложно, расчет элементарный, схемы известны.

Количество, расположение, диаметры и сорт арматуры — все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент — требуется проект. С другой стороны, если вы строите небольшое здание, можно попробовать на основании общих рекомендаций все сделать своими руками, в том числе и спроектировать схему армирования.

Схема армирования

Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.

Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см

На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.

Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так

Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.

Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты

Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.

Какая арматура нужна

Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.

В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.

Классы арматуры и ее диаметры

Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.

Определение толщины арматуры

Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см 2 .

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см 2 . Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см 2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см 2 ) нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см 2 , а это больше чем 2,8 см 2 , которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.

Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см 2 . Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см 2 , чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.

Шаг установки

Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.

Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).

Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.

Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались. Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.

Армирование углов

В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.

Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол

Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.

По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.

Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.

Армирование подошвы ленточного фундамента

На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.

Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.

Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются при помощи коротких отрезков прутка.

Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов

Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.

Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.

Сколько нужно прутка

Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20% — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.

Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка

Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.

По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.

Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки опалубки. Есть два варианта:

Весь каркас собирают прямо в котловане или траншее. Если лента узкая и высокая, работать так неудобно.

По одной из технологий арматуру вяжут прямо в опалубке

Вблизи от котлована готовят отрезки каркаса. Их переносят по частям и устанавливают на предназначенное им место, связывая в единое целое. Так работать удобнее, за исключением того, что связанные конструкции из арматуры переносить очень неудобно и тяжело.

Оба вариант неидеальны и каждый решает, как ему будет легче. При работе непосредственно в траншее, нужно знать порядок действий:

• Первыми укладывают продольные прутки нижнего армопояса. Их нужно приподнять на 5 см от края бетона. Лучше использовать для этого специальные ножки, но у застройщиков популярны куски кирпичей. От стенок опалубки арматура также отстоит на 5 см.
• Используя поперечные куски конструкционной арматуры или сформованные контура, их фиксируют на необходимом расстоянии при помощи вязальной проволоки и крючка или вязального пистолета.
• Далее есть два варианта:
  • Если использовались сформованные в виде прямоугольников контура, сразу к ним вверху привязывают верхний пояс.
  • Если при монтаже используют нарезанные куски для поперечных перемычек и вертикальных стоек, то следующий шаг — подвязывание вертикальных стоек. После того как все они привязаны, привязывают второй пояс продольной арматуры.

Есть еще одна технология армирования ленточного фундамента. Каркас получается жесткий, но идет большой расход прутка на вертикальные стойки: их забивают в грунт.

Вторая технология армирования ленточного фундамента — сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными

• Сначала вбивают вертикальные стойки в углах ленты и местах соединения горизонтальных прутков. Стойки должны иметь большой диаметр 16-20 мм. Их выставляют на расстоянии не менее 5 см от края опалубки, выверяя горизонтальность и вертикальность, забивают в грунт на 2 метра.
• Затем забивают вертикальные прутки расчетного диаметра. Шаг установки мы определили: 300 мм, в углах и в местах примыкания простенков в два раза меньше — 150 мм.
• К стойкам привязывают продольные нитки нижнего пояса армирования.
• В местах пересечения стоек и продольных арматурин привязываются горизонтальные перемычки.
• Подвязывается верхний пояс армирования, который располагается на 5-7 см ниже верхней поверхности бетона.
• Привязываются горизонтальные перемычки.

Удобнее и быстрее всего делать армирующий пояс с использованием сформованных заранее контуров. Прут сгибают, формируя прямоугольник с заданными параметрами. Вся проблема в том, что их необходимо делать одинаковыми, с минимальными отклонениями. И требуется их большое количество. Но потом работа в траншее движется быстрее.

Армирующий пояс можно вязать отдельно, а потом установить в опалубку и связать в единое целое уже на месте

Как видите, армирование ленточного фундамента — длительный и не самый простой процесс. Но справиться можно даже одному, без помощников. Потребуется, правда, много времени. Вдвоем или втроем работать сподручнее: и прутки переносить, и выставлять их.

Источник