Какую арматуру следует выбирать при укладке фундамента частного дома

При возведении частного дома первым делом необходимо сделать качественный фундамент. От его качества и надежности будет зависеть эксплуатационный период всего дома. В большинстве случаев используют ленточный тип основания. Арматура для фундамента частного дома выполняет функцию стягивающего и укрепляющего элемента.

Основание любого дома принимает на себя всю нагрузку от несущих строительных конструкций. Поэтому оно должно быть достаточно прочным, и способным выдерживать нагрузки любого типа. Бетон сам по себе достаточно хрупкий, и требует соответствующего укрепления.

В данной статье мы рассмотрим, для чего выполняется процедура армирования, какой материал для этого применяется, как делается вязка каркаса и выполняется усиление. Также вы найдете рекомендации по выбору и приобретению продукции соответствующего качества.

Строительные работы до начала процесса

Перед началом армирования необходимо сделать чертеж фундамента. Он должен подпирать внешние стены и несущие внутренние перегородки. После производится расчет арматурного каркаса.

Перед непосредственным началом строительных работ по вязке скелета необходимо:

1. Выкопать траншею – согласно расположению и размерам чертежа.
2. Собрать опалубку внутри траншеи из подходящих материалов.
3. Организовать песчаную подушку в качестве подложки для равномерности распределения бетона.

Ленточный фундамент

В малоэтажном частном строительстве наиболее широко распространены фундаменты ленточного типа. Это, по сути, железобетонная полоса, которая тянется вдоль всего периметра здания. Она прокладывается под всеми стенами с сохранением формы и размеров по всей протяжённости.

Если сравнивать со свайными или плитными фундаментами, изготовление ленточной конструкции представляется более простым и доступным для выполнения.

В то же время, оно более трудоёмко и стоит дороже, чем сооружение столбчатого основания, для которого не требуется большого количества материалов и привлечения спецтехники.

Главные элементы для обустройства арматурного каркаса

От правильно собранной конструкции зависит ее надежность и долговечность.

Любой каркас ленточного фундамента включает такие арматурные элементы:

• Продольная.
• Поперечная.
• Вертикальная.
• Хомуты.
• Вязальная проволока.

Правильный остов повышает несущую способность строения. Он также препятствует воздействию деформационных сил извне.

Когда используется ленточный фундамент

Сферами применения ленточных фундаментов являются
:

• здания из камня, кирпича или бетона с плотностью стен более 1300 кг/куб. м.;
• здания с тяжеловесными перекрытиями (железобетон, металл, монолит);
• здания, построенные на участках с неоднородными грунтами, вследствие чего осадка фундамента может быть неравномерной.

При изготовлении в здании цокольного этажа или подвальных помещений ленточный фундамент одновременно становится их стенами.

Закладку ленточных фундаментов обычно начинают в тёплую погоду. Для этого не требуется использовать тяжёлую строительную технику – работы производятся при помощи бетономешалки и средств малой механизации.

Пучинистые, излишне влажные и сильно промерзающие грунты для этого типа фундаментов не подходят.

Эти условия требуют жёсткого, надёжного и долговечного основания, устойчивого к поперечной и продольной деформации. Такие качества свойственны только свайно-ленточному фундаменту.

Какие схемы существуют?

Существует две установленные схемы продольной установке арматуры:

• В четыре прута;
• В шесть прутьев.

Если принять ширину основания для фундамента более чем 500 мм, то используется вторая схема. Это зависит от норм, которые предписывают рядом расположенные стержни укладывать с интервалом 400 мм друг от друга.

Боковая продольная арматура должна отходить от бетонных стенок на 50-70 мм. Это способствует сохранению защитного слоя бетона на каркасе.

При возведении фундамента любой высоты применяется два пояса армирования:

• Верхний.
• Нижний.

Типовые схемы по устройству углов и Т-образных примыканий применяются хомуты:

• В виде «Г» элементов.
• В виде «П» элементов.

На рисунке изображен чертеж схемы армирования ленточного фундамента с применением Г и П элементов:

Гнутые элементы должны быть продолжением основных продольных прутьев и «наслаиваться» на них на 600-700 мм, но не короче 50 диаметров арматуры. Шаг арматуры в местах расположения углов вычисляется по соотношению: 0,75 х высоты фундамента.

Детальная информация по армированию содержится в СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83.

Выбор и расчет

При армировании необходимо использовать арматуру класса АIII. Она отличается рифленой поверхностью. Ее применяют для продольных и поперечных хлыстов, а также в упрочнении углов.

Такой тип, по сравнению с гладкой, имеет лучшую сцепляющую способность с бетоном. Гладкие класса АI применяют для вертикальных элементов.

Допустимо применять только горячекатаную сталь марок:

• Ст3кп;
• 35ГС;
• 35Г2С;
• 32Г2Рпс;
• 22Х2Г2АЮ;
• 22Х2Г2Р;
• 80С;
• 20ХГ2Ц.

В настоящее время помимо стандартных металлических прутков применяют арматуру из стеклопластика. Ее прочность выше, чем у стальной. Но такой тип чаще используется в крупногабаритном строительстве для уменьшения нагрузки.

Упрощенный план расчета:

1. 
   Чтобы рассчитать сечение рабочих прутьев необходимо взять 0,1% площади сечения фундамента, а именно, для фундамента длиной:

   менее 3м применимо сечение в 10мм;
2. более 3м — сечение необходимо применять не менее 12 мм, но не более 40 мм.
3. Горизонтальная арматура составляет более 25% толщины рабочего прутка (минимальное значение 6 мм).
4. Вертикальные стержни рассчитываются согласно высоты фундамента:
   менее 0,8м принимается сечение в 6мм;
5. более 0,8м принимается сечение в 8мм и более.

Данные формулы применимы только при возведении небольших построек. Габаритные строения в соответствие со СНиП требуют учитывать запас арматуры для обеспечения достаточной прочности.

При планировании постройки в три этажа и выше, либо при наличии подвижных грунтов, предпочтительнее заказать расчет и схему в специализированной строительной фирме.

Еще больше информации о расчете арматуры в видео:

Виды ленточных фундаментов

Выбрав ленточный фундамент в качестве основания для строительства, необходимо определиться с его видом.

В соответствии с конструктивными характеристиками, их классифицируют следующим образом:

• монолитные армированные ленточные фундаменты (весь процесс их обустройства от первого до последнего этапа выполняется на стройплощадке);
• сборные ленточные фундаменты (для их возведения используются изготовленные на заводе бетонные блоки и железобетонные плиты, из которых составляется подушка).

Сборные фундаменты не только уступают монолитным по прочности и некоторым другим эксплуатационным характеристикам, но и могут быть возведены только с использованием спецтехники.

По глубине залегания, которая определяется в зависимости от нагрузки, монолитные фундаменты могут быть:

• мелкозаглубленными;
• заглубленными.

В обоих случаях это – горизонтально расположенная армированная бетонная рама, обладающая повышенной жёсткостью. Затраты на её изготовление могут достигать почти 20% от общего бюджета строительства.

Возведение заглубленного фундамента оправданно в том случае, если стены и перекрытия здания выполняются из тяжёлых материалов, а также если строительство осуществляется на пучинистом грунте.

Кроме того, без него нельзя обойтись в домах с подвалами или подземными гаражами. Такой фундамент закладывают на 20-30 см глубже отметки промерзания почвы. Под внутренними стенами глубина закладки может быть уменьшена.

Необходимые инструменты и материалы

Прежде чем приступить к строительно-монтажным работам нужно заранее собрать необходимые инструменты и приспособления:

• Рулетка или другой измерительный инструмент, чтобы выполнить замеры по месту;
• Угловая шлифовальная машина (по-простому «болгарка»), чтобы раскраивать арматуру;
• Специализированный крючок (можно изготовить самостоятельно), клещи или профессиональный пистолет, чтобы вязать проволоку;
• Специальный инструмент, чтобы сгибать прутья.

Обустройство опалубки и подушки

Для устройства опалубки используются ОСБ-плиты, деревянные конструкции, фанера или ДВП. Материал должен удерживать бетон и не сгибаться под его давлением. Чем выше фундамент, тем прочнее требуется материал.

Сборка опалубки поэтапно:

• 
  1 этап. Установка распорок по периметру траншеи (длина распорок в два раза больше, чем принятая высота фундамента). Располагать их следует отступая от низа фундамента на 70% его высоты. В дальнейшем они будут удерживать деревянную основу.

• 2 этап. Установка опалубки из выбранного материала. Крепить отдельные деревянные элементы стоит изнутри опалубки, чтобы потом без проблем ее разобрать. В готовой основе не должно быть зазоров более 0,3см, чтобы не допустить вытекания бетона и деформации готовой конструкции.
• 3 этап. Смазывание внутренней части опалубки техническим маслом перед началом бетонных работ. Это обеспечивает легкое снятие опалубки после застывания бетонной смеси.

Следом устраивается песчаная подушка. Ее толщина варьируется в пределах 200 мм. При этом песок следует предварительно утрамбовать. Для быстрой трамбовки достаточно намочить песок водой.

Арматура для фундамента частного дома — как выполняется вязка

Для укрепления основания частного дома делается специальный каркас из арматурных стержней. После сборки он устанавливается в опалубку и заливается бетонной смесью. Прутки могут соединяться двумя способами:

• Сварка. Данный способ соединения позволяет создать жесткий каркас, которые не будет деформироваться под воздействием достаточно сильных нагрузок. Используется этот метод в основном при строительстве многоэтажных домов или промышленных сооружений;
• Вязка. Прутья соединяются при помощи проволоки. В данном случае конструкция будет не такой жесткой, что позволит появляться небольшим люфтам под действием постоянных нагрузок.

Какой способ соединения выбирать? Это будет зависеть от множества фактором, которые будут учитываться на этапе проектирования дома.

Как правильно армировать — пошаговая инструкция

Связывание арматуры для остова делается либо сразу в опалубке, либо за ее пределами с последующей установкой в местах использования.

Этапы вязки «скелета» фундамента:

• 1 этап. Выкладывание поперечных стержней с длиной на 100 мм меньше, чем ширина фундамента.
• 2 этап. Выкладывание двух нижних хлыстов продольной арматуры. В два этапа создается нижний пояс.
• 3 этап. Установка вертикальных опор в местах соединения с высотой на 100 мм меньше, чем высота готового фундамента.
• 4 этап. К вертикальному каркасу крепится верхний пояс, который делается с использованием пунктов первых двух этапов.

Независимо от того, где происходит вязка: непосредственно в опалубке или же отдельно с последующей установкой в опалубку – последовательность шагов неизменна. Если части каркаса собираются отдельно, то их необходимо хорошо связать между собой непосредственно в опалубке.

Все пересечения арматуры должны вязаться проволокой. Иногда допустимо применять хомуты из пластика. Использование сварочного аппарата для соединения элементов запрещается строительными нормами.

Как правильно гнуть арматуру?

Правильность работы с инструментами, которые способны согнуть металлические основы для дальнейшего использования в процессе армирования, позволяет создавать правильные и надежные гнутые элементы костяка.

Чтобы согнуть металлический прут существует два способа:

• Горячая гибка – место сгиба нужно раскалить до 700-900 градусов при помощи паяльной лампы, после ударами кувалды или молотка согнуть до нужного угла.
• Холодная гибка – предполагает использование специального станка. Некоторые хлысты можно гнуть руками (до 8мм), либо при помощи рычага, но при этом нужно контролировать угол изгиба.

Горячий метод делает место сгиба хрупким. Для дальнейшей работы необходимо остудить готовое изделие на открытом воздухе.

Раскрой

Если диаметр прутьев не превышает 12 мм, для резки применимы ножовка по металлу, либо ленточная пила. Если диаметр штырей больше 12 мм, лучше применять «болгарку» со специальной насадкой, предназначенной для «мягкой» стали.

Автоматический инструмент способствует ускорению строительно-монтажных работ, но требует аккуратной работы, чтобы избежать травматизма.

Расположение

Арматура должна отступать от края фундамента вовнутрь на 50-60 мм. Это предотвратит коррозию металла внутри фундамента и создаст защитный слой из бетона. Глубже делать не рекомендуется, так как остов перестанет выполнять свои функции и противостоять внешним воздействиям среды на бетон.

Для создания цельносвязанного каркаса необходимо соединять вертикальные и поперечные стержни одним хомутом.

Для создания защитного бетонного слоя внизу фундамента под каркас на расстоянии около 0,5 метров необходимо подкладывать кирпичи. При этом не следует допускать прогибов скелета.

Как правильно уложить продольную арматуру?

Продольная арматура должна обеспечивать равномерность распределение деформационных сил по всему фундаменту.

То есть она делает бетон работоспособным. В п. 7.3.6 СНиП 52-01-2003 указывается, что шаг между продольными армирующими прутами нужно рассчитывать исходя из их типа (стены, плиты перекрытия, балки, колонны), а также высоты и ширины поперечного сечения.

Но при этом расстояние между продольными прутками не должно быть более 400-500 мм. При укладке следует использовать целые хлысты без соединений, удлиненные на 1,5-2 метра для того, чтобы сделать загибы по углам. Это повысит их прочность.

Укладка поперечной

Правила поперечного армирования рассмотрены в п. 7.3.7 СНиП 52-01-2003. Вертикальная и поперечная арматура размещается с отступом до 300 мм друг от друга.

Но при этом это расстояние не должно быть меньше половины высоты основания. Она забирает на себя часть поперечной нагрузки, которая воздействует на бетон и предупреждает формирование наклонных трещин.

Процесс вязки

Для вязки существует специализированная «вязальная» проволока. Чтобы правильно выбрать необходимый материал, нужно обратить внимание на его состав.

В состав вязальной проволоки входит низкоуглеродистая сталь. Отличается она белым цветом.

В процессе связывания достаточно приобрести проволоку диаметром от 1,0 до 1,4 мм. Если использовать минимальную толщину, то материал легко рвется. При использовании более толстой продукции в процессе монтажа будет сложно ее скручивать.

Для вязки двух элементов остова необходимо подготовить отрезы длиной 250-500мм, для соединения трех штырей нужны отрезы не менее 500мм. Отрезаемая длина зависит от диаметра связываемых материалов. При связывании нескольких элементов, вязальную проволоку следует складывать пополам.

Длину скрутки не следует делать слишком большой. Достаточно 3-5 витков для создания прочного соединения.

Углы основания

Чтобы обеспечить гармоничный переход двух векторов разной нагрузки, нужно правильно произвести армирование углов. В этом случае применимы гнутые элементы.

При достаточной длине продольных стержней лучше будет завести хлысты за угол на 600-700мм. Цельные элементы значительно повысят прочность отдельных хомутов.

При этом шаг пояса из вертикальной и поперечной арматуры должен составлять ½ шага прямых участков ленточного фундамента.

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. Армирование нужно связать в одно целое с основным каркасом, доходя при этом до самых углов.

Возможные ошибки и как исправить

Малый напуск арматуры или его отсутствие в каркасе недопустим, так как в процессе бетонирования костяк может двигаться.

Это может привести к нарушению готового изделия. Лучше оставлять припуски по 200 мм.

Сварка элементов или связывание неподходящим материалом, например, веревкой недопустимы.

Сварка делает узел крепления хрупким, а веревка не обеспечивает достаточной прочности соединения.

Армирование углов без напусков. Армирование углов внахлест хлыстом может привести к быстрому разрушению и неравномерному переходу нагрузок между двумя частями фундаментной конструкции. Для решения проблемы включаются добавочные гнутые элементы.