Армуємо фундамент: як правильно діяти? Армування фундаменту з бетону Схеми армування фундаментів

Власне ручне виробництво залізобетонного фундаменту — найвідповідальніший з усіх етапів будівництва. Необхідна жорсткість і міцність забезпечується заставною арматурою, тому сьогодні ми усунемо прогалини у розумінні функцій армування та пояснимо методологію розрахунку арматури для фундаменту.

Як працює фундаментне армування

Бетон має чудову міцність на стиск. Це означає, що якщо бетонний брусок помістити під прес, він почне руйнуватись лише під дуже високим тиском.

Реалії експлуатації ЗБВ такі, що не можна точно передбачити, які сили діятимуть в окремо взятій точці масиву. Все тому, що конфігурація бетонного виробу означає не так багато, як фізико-механічні властивості основи, на якій цей виріб встановлено. А вони майже завжди непередбачувані.

Навантаження у бетоні розподіляється нерівномірно. Максимальна напруга посідає точку опори, у своїй завжди діє правило важеля — сила зростає пропорційно плечу впливу. Якщо підвісити бетонну балку за обидва краї, вплив на центр безпосередньо залежатиме від довжини балки.

Схема роботи балки на згин: a - бетонна балка; б - залізобетонна балка; 1 - арматура

Також цікавий характер та напрямок деформацій у різних точках. При згинанні одна сторона стискатиметься, але це, як ми з'ясували, не обіцяє великих неприємностей. Набагато гірше, що зі зворотного боку виробу бетон розтягуватиметься, що за невисоких показників пружності виллється в тріщину та злам.

Головне завдання арматури – не дозволити бетону розтягуватися. Це досягається за рахунок сил тертя, які передають навантаження від бетонного шару заставним елементам, що мають модуль пружності набагато вищий, ніж у бетону. І, звичайно, арматура має бути розподілена максимально рівномірно, щоб кожна окрема ділянка конструкції не мала слабких місць з поганою перев'язкою. Інакше армування втрачає будь-який сенс.

Чим зміцнюють фундамент

Існує два типи арматури. Робоча арматура виконує безпосередню функцію армування - приймає він навантаження в площині. Конструктивна арматура служить для упорядкування ліній робочого армування у шарі бетону та отримання додаткових зв'язків, якщо це необхідно.

Як робоча арматура традиційно використовується гарячекатані стрижні періодичного або гладкого профілю за ГОСТ 5781-82. Сталева арматура може бути зварюваною та незварюваною, залежно від термомеханічного зміцнення та області використання.

Для фундаменту як робоче армування доцільно застосовувати саме періодичний профіль, який має найвищий показник зчеплення з навколишньою масою. Допоміжне армування, навпаки, виконується гладкими стрижнями, хоча це категоричне правило.

Важливим є і матеріал, марка сталі визначає клас арматури. Найбільш затребувані для приватного забудовника класи А400-А600: вони найбільше поширені на будівельних базах і не вимагають спеціальних засобів стикування: весь каркас збирається в'язкою. Все частіше застосовують композитну арматуру (ГОСТ 31938) із пластику, укріпленого вуглецевим та скловолокном. Така арматура значно легша за сталеву і абсолютно не схильна до корозії, а от наскільки це важливо в рамках конкретного проекту — вирішувати тільки вам.

Основні параметри армування

У кожному конкретному розрахунку є ряд ключових значень, описаних у посібнику до СНіП 2.03.01:

1. Щільність закладання арматури (коефіцієнт армування). Визначається за поперечним зрізом виробу як відношення суми перерізів арматурних стрижнів до перерізу бетонної маси. Встановлений нормами мінімум — 0,05%, хоча коефіцієнт може збільшуватися зі зростанням відношення довжини сегмента до його висоти аж до 0,25%.
2. Товщина стрижнів. При довжині сегмента понад 3 метри використовується арматура діаметром не менше 12 мм, понад 6 метрів — понад 14 мм, а при довжині від 10 метрів — 16 мм і більше.
3. Розподіл армування. Якщо фундамент має глибину близько метра, яку межу зміцнювати від розтягування: верхню чи нижню? Що краще – мала кількість товстих стрижнів чи багато ліній тонкої арматури? На практиці часто всю робочу арматуру поміщають біля однієї грані, розбиваючи на якомога більше лозин, що не заважають заливанню бетону. Потім такий самий пояс дублюється біля протилежної грані.
4. Коефіцієнт надійності (переармування) — поняття, що прямо випливає з попереднього пункту. Міцність фундаменту може бути свідомо завищена у 2 або 3 рази на випадок непередбачених змін у геоморфології регіону або за відсутності на момент будівництва завершеного проекту.

Останнє має ставитись до розряду винятків, але на практиці так будується майже половина об'єктів ІЖС. Проблема в тому, що без вичерпних проектних даних ви не маєте можливості точно встановити вагу будівлі, визначити по ній достатню площу та глибину залягання, що відповідають опорній здатності ґрунту, потім за нормативними пропорціями розрахувати лінійні характеристики фундаменту, а з них вивести оптимальні методи зміцнення його структури , адекватні розрахунковій навантаженні.

Конфігурація арматури для НЗЛФ, стрічки та плити

Стрічкові фундаменти, що залягають вище за глибину промерзання, армуються каркасом прямокутної форми. Між зовнішніми ребрами може розташовуватися необмежену кількість ліній армування, між якими обов'язково дотримується нормативний просвіт. Як правило, такі каркаси складаються з окремо пов'язаних модулів, довжина яких зручна для транспортування та встановлення. Конструктивна арматура тут представлена ​​П-подібними або замкнутими хомутами, що оперізують лозини робочого армування кожні 0,6-1,1 метра.

Армування прямої ділянки стрічкового фундаменту: 1 - робоча поздовжня арматура; 2 - конструктивна арматура (хомути)

Заглиблені фундаменти зміцнюються як і стрічка каркасом. Лінії армування, як згадувалося, дубльовані та зосереджені біля верхньої та нижньої граней. Додатково можуть закладатися проміжні лінії, що компенсують сили тиску та пучення ґрунту, якщо цього вимагає проект. Між собою армування з'єднується вертикальними лозинами. Це армування виглядає як конструктивне, але воно ж виконує функцію робітника, значною мірою перешкоджаючи скручуючим і бічним деформаціям, що давлять.

Плита армується найпростіше: дві арматурні сітки, кожна може складатися з кількох шарів. Розносяться сітки до верхньої та нижньої площини відповідно до нормативного захисного шару. Параметри арматурних сіток - табличні, лозина і комірка розраховуються в залежності від габаритів плити. Що стосується ребер жорсткості під плитою, вони формуються як і каркаси МЗЛФ, а потім скріплюються із сіткою плити вертикальними прутами конструктивної арматури.

В'язка, встановлення та контроль

З лінійними ділянками все просто, але фундамент має повороти і перетину. На них лінії каркасів, що сходяться, з'єднуються гнутими заставними елементами з арматури того ж перерізу. Краї встановлюються з нахлестом від 40 до 100 номінальних діаметрів. Досить поширена практика зміцнення кутів фундаменту арматурними сітками 12х150х150 мм, особливо на слабких ґрунтах та в сейсмонебезпечних регіонах.

Армування примикань та кутів стрічкового фундаменту: 1 - робоча поздовжня арматура; 2 - поперечна арматура; 3 - вертикальна арматура; 4 - Г-подібні хомути

Ми вже описували переваги в'язки арматури перед зварюванням і рекомендуємо використовувати тільки цей метод, якщо не йдеться про фундаменти спеціального призначення.

Кожен наступний сегмент каркаса встановлюється на дистанційних підкладках чи кільцях, які перешкоджають порушенню захисних шарів. Пруття на торцях зв'язуються з нормативним перехльостом, по 2-3 дротяних хомутах на кожному стику.

У результаті армуючий каркас має бути сформований таким чином, щоб ним спокійно могли пересуватися люди. Перед заливкою каркас ретельно перевіряється на міцність скріплення. Якщо при заливанні бетоном розійдуться перев'язки ліній, це може призвести до повного вибракування всієї конструкції. Тому під час заливання та усадки потрібно приділяти особливу увагу становищу та цілісності з'єднань арматури.

Правильне армування фундаменту може збільшити міцність вашої будівлі на 245%, підвищити її стійкість до механічного впливу більше ніж на 150%, виключити можливе просідання і знизити ламкість країв. Ви все ще вважаєте розшивку арматурою марною тратою грошей?

Важливі правила в'язання арматури та основні СНіП

Перед тим, як ви почнете розшивати арматурою або дротом ваш майбутній фундамент, потрібно приблизно розрахувати навантаження на нього, щоб визначити прут якого перетину знадобиться. Точно знати не потрібно, бо завжди беруть із запасом. Наприклад, при будівництві тимчасової металоконструкції з вагою стін до 400 кг/1 м 2 можна використовувати арматуру діаметром 8 міліметрів. При будівництві гаража зі шлакоблоку зі стінами до 3 метрів у висоту використовують прут із перетином 12 міліметрів. Якщо ж ви будуєте двоповерховий котедж, то розшивати вже доведеться серйознішим металом – діаметр 14-18 міліметрів.

Звичайно, можна віддати цей проект для розрахунків досвідченим фахівцям, які дозволять заощадити та підберуть мінімально допустиме значення, але якщо кілька тисяч рублів не відіграють великої ролі – візьміть із запасом. Часто виникає бажання добудувати поверх з мансардою або зробити багаторівневий важкий дах – основа має бути обов'язково готова до такого повороту подій. Існує кілька БНіП, які регулюють виготовлення даної конструкції. Розглянемо їх докладніше.

1. СНиП 7.3.4 свідчить, що мінімальна відстань між двома вертикальними стрижнями має бути не меншою, Чим перетин самого посилення, а краще в 2-3 рази більше. Максимальне значення не вказується, оскільки воно вибирається персонально для кожного проекту, залежить від способу кладки, наявності ущільнювача, марки цементу, якості заповнювача та інших факторів.
2. СНіП 7.3.6. Відстань між двома паралельними поздовжніми стрижнями має бути не більше ніж 40 сантиметрів. Чим більше навантаження на основу, тим меншою буде ця відстань. Мінімальна відстань для стрічкового фундаменту – 10 сантиметрів при діаметрі арматури 14 мм.
3. СНиП 7.3.7 регулює крок поперечної арматури. Слід приймати значення трохи більше половини робочої висоти перерізу, але, у жодному разі, він має перевищувати 30 сантиметрів.

Дотримуючись цих БНіП, армування у вас вийде за «книжковими нормами». Але є кілька правил, розроблених спеціально будівельниками для полегшення процесу встановлення фундаменту. Ці рекомендації перевірені часом і дозволять істотно підвищити фізико-механічні властивості вашої споруди, а також заощадити на придбанні матеріалів.

1. Не можна зварювати між собою арматуру. Нагрівання металу суттєво погіршує його властивості, а ось міцні з'єднання там взагалі ні до чого – вони тримаються за рахунок бетону, а не металу, який ви наплавлятимете годинами.
2. Арматура піддається корозії, тому потрібно поглибити її з усіх боків у бетон, щоб вона служила десятки років. З боків метал повинен "піти" в бетон на 8 сантиметрів як мінімум, знизу на 10, зверху на 10.
3. Не можна на кутах робити перехресні з'єднання, прути не повинні перетинатися перпендикулярно, краще взяти і вигнути метал необхідної форми, щоб наступний стик був не ближче ніж 100 сантиметрів від кута. На них завжди потрапляє найбільше навантаження, а з'єднання на короткому відрізку ділянки не дасть потрібної міцності.
4. Кути повинні додатково посилюватися поперечками та вертикалями. Дуже часто в народі просто роблять розшивку «хрестиком», вважаючи, що маса спиратиметься, чомусь саме на сам стрижень. Але така в'язка арматури для основи просто неприпустима, адже у вас вийдуть 2 окремі блоки, які не матимуть між собою жодного зв'язку. Толку від цієї дії рівно 0.0%. Потрібні П-подібні та Г-подібні посилення на кутах і на перших від них поперечках.

Ми розібрали основні правила, як зробити якісне армування фундаменту, схема до якого розташовується нижче. Тепер можна переходити до поетапного будівництва цієї конструкції і розбирати всі нюанси більш докладно.

Покрокова інструкція, як зробити арматурний каркас для фундаменту своїми руками

Підготовка котловану та розшивка – процес відповідальний. Армування грає одну з найважливіших ролей тут. Для того щоб все зробити правильно, конструкція була максимально міцною і пов'язаною, необхідно виконати все згідно з наступною інструкцією.

>Крок 1:Виставляємо опалубку.

Перед тим, як в'язати арматуру для фундаменту, потрібно підготувати для неї місце. Спочатку вириваємо яму необхідної величини, переважно 40 сантиметрів шириною (для будинку) та глибиною від 90 сантиметрів, залежно від ваги майбутньої конструкції та особливостей ґрунту. Далі встановлюємо по кутах дерев'яні бруси 50х50 мм, до яких прибиваємо поздовжні дошки. Піднімаємо фундамент і переводимо його плавно в цоколь.

Важливо: навіть якщо у вас майже рівна яма нижче за рівень землі, все одно потрібно виставляти опалубку з дощок, причому з рівних планок. Це робиться для того, щоб армуючі елементи були на однаковій відстані від зовнішньої сторони бетону – важливий момент, який необхідно враховувати. Опалубка фіксується по зовнішній стороні землею або піском з водою, а по внутрішній – дерев'яними розпірками (довжина має бути однаковою).

>Крок 2:Встановлюємо вертикальні опори для металевих каркасів.

Насамперед потрібно виставити вертикалі, до яких прив'язуватимуться горизонтальні арматурні пояси, а потім уже поперечини. Припустимо, що фундамент матиме 4 кута – найпростіша конструкція. Тоді в кожному кутку потрібно відступити по 6 сантиметрів від внутрішньої та зовнішньої стінки, після чого відзначити місце та забити прут, вирівняти по схилу.

>Крок 3:Прикручуємо горизонтальну рамку.

Як правило, це 2 паралельні прямі, які примотуються звичайним в'язальним дротом. Важливо: не можна приварювати їх до вертикалів та поперечок, оскільки висока температура суттєво погіршить їх фізико-механічні властивості.

>Крок 4:Прикручуємо поперечки.

Зробити це можна вручну або за допомогою спеціальних в'язальних пістолетів, які значно спростять роботу. Крок поперечок повинен бути не менше 40 сантиметрів, найкраще – 60-65 см. Пам'ятайте, що густа сітка не є гарантією високої міцності. Нам потрібно тільки надати бетону гнучкість і усунути ризики просідання.

>Крок 5:Зміцнюємо.

Насамперед зміцнюємо кути Г-подібними та П-подібними елементами, робимо косі розпірки між нижньою обв'язкою та верхніми паралельними елементами. Сторони можна доповнити косими між паралелями, встановити поздовжні гілки від верхнього кута одного краю до нижнього з іншого краю.

Заливаємо бетон на каркас

Щойно ми розібралися, як армувати фундамент, тепер розглянемо, як правильно заливати бетон, щоб не порушити цілісність та підвищити міцність конструкції. Насамперед треба зробити хорошу основу. Для цього під першим поясом обв'язки насипаємо 5 сантиметрів битої цеглини або шлакоблоку. Далі заливаємо рідким розчином, щоб він добре проникнув у всі щілини, забезпечив максимальну міцність підошви.

Бетон добре витримує згинальні дії, але не може самостійно впоратися і згинанням. Для забезпечення несучої здатності виконують армування фундаменту власноруч. Більшою мірою це стосується стрічкових та плитних конструкцій. У палях та стовпах метал укладається більше з конструктивних міркувань, ніж реальної потреби.

Правила армування

Армування стрічкового фундаменту та будь-якого іншого виконується з урахуванням наступних правил:

• для робочої арматури використовують стрижні класу не нижче за А400;
• не рекомендується використовувати для з'єднання стрижнів зварювання, оскільки воно послаблює перетин;
• обов'язково зв'язати металевий каркас з арматури потрібно на кутах, зварювання тут не допускається;
• навіть для хомутів не рекомендується гладка арматура;
• необхідно суворо дотримуватися захисного шару бетону, що дорівнює 4 см, це захистить метал від корозії (іржі);
• при виготовленні каркасів стрижні в поздовжньому напрямку з'єднують з нахлестом, який приймається рівним не менше ніж 20 діаметрів прутів і не менше ніж 25 см;
• при частому розташуванні металу варто контролювати крупність заповнювача в бетоні: він не повинен застрявати між стрижнями.

Приклад розміщення армуючого каркасу
у стрічковому фундаменті

Грамотно підготовлений арматурний каркас – це половина успіху. Саме він врятує фундамент у разі нерівномірних деформацій, які створюють згинальні навантаження. Варто докладніше розглянути питання з прикладу стрічкового фундаменту своїми руками.

Яка арматура потрібна для конструкції

Армування стрічкового фундаменту передбачає наявність трьох труп стрижнів:

• робітники, які укладаються вздовж стрічки;
• поперечні горизонтальні;
• поперечні вертикальні.

Поперечна арматура під стрічковий фундамент називається хомутами. Її основне призначення - з'єднання робочих прутів у єдине ціле. Армування стрічкового фундаменту виконується у суворій відповідності до нормативних документів. Яка арматура необхідна для фундаменту? Щоб дати точну відповідь виконують складні розрахунки.

Щоб не наймати фахівців, можна обійтися спрощеним варіантом.Технологія армування стрічкового фундаменту під невеликий будинок дозволяє призначати переріз конструктивно. Це викликано тим, що стрічка сприймає порівняно невеликі навантаження та працює переважно на стиск.

Щоб зробити армуючий каркас, використовують конструктивні, тобто мінімально допустимі розміри перерізів:

• Для робочого армування – 0,1 % від площі перерізу фундаменту під будинок. При цьому якщо сторона стрічки становить 3 метри або менше, мінімально допустиме значення приймається 10 мм. Якщо сторона будівлі має довжину понад 3 м, то діаметр робочого армування не може бути меншим за 12 мм. використовувати прути перетином більше 40 мм не дозволяється.
• Горизонтальні хомути не можуть бути діаметром менше однієї чверті робітників. З конструктивних міркувань призначають розмір 6 мм.
• Діаметр вертикальної арматури залежить від висоти стрічки для фундаменту будинку. Для малозаглиблених, розміри яких становлять 80 см і менше підійдуть прути від 6 мм.

Правила армування стрічкового фундаменту заглибленого типу передбачають використання стрижнів від 8 мм та більше.

Схема типових перерізів стрижнів арматури

Якщо будується будинок із цегли, варто укладати арматуру з невеликим запасом. Такий варіант дасть впевненість у надійності конструкції.

В'язка арматури

Схема армування стрічкового фундаменту передбачає з'єднання стрижнів шляхом зв'язування.Пов'язаний каркас має більшу міцність у порівнянні зі зварним. Це викликано тим, що підвищується ймовірність пропалювання металу. Але таке правило не стосується елементів заводського виробництва. Поза будівельним майданчиком можна з'єднати деталі без істотної втрати міцності.

Місця в'язки арматури

Дозволяється збільшення швидкості робіт армувати фундамент на прямолінійних ділянках способом зварювання. Але армувати кути можна лише за допомогою в'язального дроту. Ці ділянки конструкції є найбільш відповідальними, тому поспішати не варто.

Перед тим, як в'язати арматуру для стрічкового фундаменту, потрібно підготувати матеріали та інструменти. Існує два способи, якими виконують зв'язування металу:

• спеціальний гачок;
• в'язальна машина (пістолет).

Перший варіант доступний, але підійде лише для невеликих обсягів. Укладання арматури у стрічковий фундамент у цьому випадку займе багато часу. Для з'єднання застосовують відпалений дріт, діаметр якого становить 0,8-1,4 мм. Використання інших матеріалів не допускається.

Схема в'язання арматури для стрічкового фундаменту

Щоб збудувати свій будинок, потрібно виявити терпіння та уважність. Не варто економити час і гроші, оскільки це може спричинити неприємності під час експлуатації. З'єднання прутів по довжині проблем не повинно виникнути. У цьому випадку процес досить простий, важливо лише дотримуватися мінімальної величини нахлеста.

Але як правильно в'язати арматуру для стрічкового фундаменту з кутів? Існує два типи кутових з'єднань: між двома перпендикулярними конструкціями та в місці примикання однієї стіни до іншої.

Обидва варіанти мають кілька технологій виконання робіт. Для кутових стін використовують такі:

1. Жорстке лапкою. Для виконання робіт на кінці кожного стрижня роблять "лапку" під прямим кутом. І тут прут нагадує собою кочергу. Довжина лапки повинна становити щонайменше 35 діаметрів, краще призначати більше. Загнуту частину стрижня приєднують до відповідної перпендикулярної ділянки. Таким чином виходить, що зовнішні прути каркаса однієї стіни з'єднані із зовнішніми іншіми стінами, а внутрішні приварюють до зовнішніх.
2. Із застосуванням хомутів Г-подібної форми. Принцип дій схожий з попереднім варіантом. Але в цьому випадку не виготовляють лапку, а беруть подібний елемент, сторона якого має довжину не менше 50 діаметрів робочої арматури. Одну сторону прив'язують до каркасу однієї стіни, а другу - до перпендикулярної каркасу. При цьому внутрішні стрижні потрібно з'єднати із зовнішніми. Крок хомутів має становити три чверті від висоти стіни підвалу.
3. Із застосуванням хомутів П-подібної форми. На кут потрібно два елементи, довжина сторін яких становитиме 50 діаметрів арматури. Кожен їх хомутів приварюється до двох паралельних прутів і одного перпендикулярному пруту.

Як правильно армувати стрічковий фундамент на тупих кутах. Для цього зовнішній стрижень згинають до потрібної градусної величини і прикріплюють до нього додатковий як посилення. Внутрішні елементи прив'язуються до зовнішнього.

Схема правильного та неправильного армування тупих кутів

Щоб укласти арматуру в місцях примикання однієї стіни до іншої, користуються приблизно тими самими методами, що й у попередньому випадку:

• нахльостування;
• Г-подібні хомути;
• П-подібні хомути.

Розмір нахлестов і з'єднань приймається рівною 50 діаметрам. При виконанні робіт варто пам'ятати найпоширеніші помилки:

• зв'язування під прямим кутом;
• відсутність зв'язку між зовнішніми та внутрішніми елементами;
• поздовжні прути з'єднують в'язкою перехресть.

Не варто повторювати ці помилки під час будівництва власного будинку.

Використання в'язального гачка

Перед тим як армувати стрічковий фундамент варто дізнатися, як користуватися робочим інструментом. Спеціальний пістолет рідко використовують для приватного домобудівництва, таке обладнання потребує додаткових витрат. Вкладатися в інструмент вигідно тільки для виконання замовлень, а не під час зведення одного будинку.

З цієї причини найпоширенішим інструментом для в'язки у приватному домобудуванні став гачок. Користуватись ним буде простіше, якщо заздалегідь підготувати спеціальні шаблони. Така деталь працює як верстат і істотно полегшує роботу. Справа піде швидше. Щоб виготовити шаблон, потрібні дерев'яні бруски, ширина якого становить близько 30-50 см, а довжина не може бути більше 3 м, оскільки такий верстак незручно використовувати.

Найпоширеніший спосіб в'язання – гачком

У дерев'яному пристрої потрібно просвердлити пази та отвори, які повторять обриси стрижнів у каркасі. У такі отвори розкладають заздалегідь шматки в'язального дроту довжиною по 20 см, а після цього фіксують прути армування.

Щоб зрозуміти технологію в'язки, можна розглянути приклади.При будівництві потрібно два варіанти: для перехресть (коли елементи розташовані перпендикулярно один одному) і для з'єднань внахлест. У стрічковому фундаменті найчастіше потрібна друга технологія, при зведенні плитної конструкції найбільш актуальною буде перша.

Щоб з'єднати покладений каркас у єдине ціле при з'єднанні внахлест, гачком слід користуватися в такому порядку:

1. з'єднання виконують у декількох місцях по довжині стику, місце дроту призначають так, щоб він знаходився в поглибленій частині профілю арматури;
2. дріт складають навпіл і укладають під місцем з'єднання;
3. за допомогою гачка підчіпають петлю;
4. вільний кінець підводять до інструменту та накладають на нього з невеликим перегином;
5. починають обертати гачок, закручуючи дріт;
6. обережно виймають інструмент.

На одну сполуку внахлест процедуру повторюють 3-5 разів. З'єднати елементи за раз, як це робиться при перехресному примиканні, недостатньо. В'язка арматури під стрічковий фундамент у цьому випадку буде ненадійною, оскільки фіксація в одній точці не запобігає зсуву елементів.

Грамотне з'єднання каркаса дозволить гарантувати надійність, міцність та довговічність опорної частини будівлі.

При виготовленні монолітної підземної несучої конструкції необхідно армування фундаментудля сприйняття навантажень, що розтягують. У стрічках та ростверках застосовуються горизонтальні каркаси, у стовпах та палях – вертикальні. Плити армуються сітками, окремих ділянках армопояса посилюються анкерами.

Навіщо армуються фундаменти?

Фундаменти відчувають навантаження стиснення, кручення, зсуву та розтягування. Конструкційний матеріал бетон справляється з усіма з них, крім останньої. Для сприйняття зусиль розтягування без руйнування бетону застосовується армування фундаментуу двох рівнях. Нижній пояс компенсує збірні навантаження, верхній – сили спучування, які діють підошву підземної конструкції.

Увага: В обов'язковому порядку проводиться розрахунок армування для обчислення товщини прутків, їх кількості в кожному поясі та мінімальний вміст арматури у перерізі бетонної конструкції.

Яка арматура використовується?

Відповідно до СП 20.13330 та СП 22.13330 основні елементи каркасів та сіток (прутки поздовжні) виготовляються з 10 – 16 мм «рифлянки». Це арматура періодичного перерізу з бічним насіканням класу А400. Всі інші елементи створюються з 6-8 мм арматури гладкої А240.

Увага: У несучих конструкціях слід використовувати металеву арматуру. Композитні матеріали для фундаментів не придатні.

Дротове скручування деталей каркасів/сіток більш надійне, ніж зварювальні з'єднання та пластикові хомути. Зварювання послаблює сталь у прилеглих зонах, полімерні хомути рвуться та зсуваються при переміщенні усередині опалубки бетону.

Схеми армування фундаментів

В ідеальних умовах фундаменти можна армувати лише біля підошви, щоб унеможливити руйнування від збірних навантажень. Це можливо на непучинистих ґрунтах або при компенсації сил пучення дренажем, утепленням та використанням нерудних матеріалів у засипках, що підстилають шарах.

Насправді проектувальники перестраховуються, закладаючи два армопояса. Крім робочої арматури необхідна монтажна та технологічна:

Залежно від конструкції фундаменту технології армування суттєво відрізняються.

Плити

Найпростішу схему армування має плаваюча плита. Усередині неї розміщено дві сітки з дотриманням умов:

Для ребристих плит схеми ускладнюються, всередину кожного ребра жорсткості укладається арматурний каркас жорстко пов'язаний з сітками.

У кесонних плитах додається підвал монолітної конструкції, стіни якого армуються каркасами за аналогією з МЗЛФ, підлога сітками, як у звичайної плити.

Увага: У плитних фундаментах складної конструкції арматура різних елементів повинна бути перев'язана між собою дротяними скручуваннями.

Залежно від технології плитного фундаменту захисний шар буде різним:

• гладкі плити відливають поверх підбетонки, тому достатньо 2,5 см прокладок під нижню сітку
• УШП та ребристіше плити чаші бетонують поверх екструдованого пінополістиролу, рекомендується нижній шар 3 – 4 см
• відсутність утеплювача та підбетонки товщина прокладок має збільшитися до 5 – 7 см
• товщина бічного захисного шару стабільніша, становить 2,5 – 5 см залежно від діаметра стрижнів

Увага: У незаглиблених і малозаглиблених плитах завжди є люки для розведення комунікацій. Якщо діаметр менше 15 см, посилювати конструкцію не потрібно. Для великих отворів слід укладати прутки по периметру та над кутами для їх посилення.

Стрічки

Стрічковий фундамент повністю спирається на основу. Тому від ваги будівлі та інших експлуатаційних навантажень її верхня грань стискається, нижня розтягується. Сили пучення, навпаки, стискають підошву і розтягують верхню частину.

Класична схема армування малозаглибленої стрічки виглядає так:

При невеликій ширині стрічки використовуються два поздовжні стрижні в кожному поясі. Зі збільшенням розміру бетонної конструкції їх кількість також підвищується.

Увага: Якщо каркаси в'яжуться за місцем, заборонено укладати прутки на кутах внахлест. Їх потрібно вигнути під прямим кутом (40 - 80 см від краю), укласти довгими кінцями на сусідні сторони загального кута.

Ростверки

На відміну від стрічок МЗЛФ ростверки контакту із землею немає, сили пучіння ними діють. Зате вони спираються на стовпи чи палі меншою площею. Тому при зовнішній схожості схеми армування стрічок та ростверків відрізняються:

Технологічна та монтажна арматура також використовуються в поперечному армуванні. Це конструкції перемички і хомути з гладких стрижнів, що надають просторову форму.

Увага: Армопояси ростверку можуть бути жорстко пов'язані з каркасами вертикальних елементів фундаменту (стовп, паля) або не стикатися між собою при шарнірній схемі зчленувань.

Стовпи

Стовпчастий фундамент вважається менш стійким, тому в 75% випадків обладнується опорними плитами в підошві кожного стовпа. Тому схема армування відрізняється від інших конструкцій фундаменту:

Арматуру випускають з бетону, щоб потім вигнути половину прутків на рівні нижнього армопоясу ростверку, що залишилися - на висоті верхнього пояса і прив'язати до них дротом.

Увага: Кути та сполучення анкеряться аналогічно стрічці МЗЛФ Г-подібними або П-подібними елементами.

Палі

Найпростіше армуються бурові палі. Залежно від діаметра та мінімального відсотка армування використовується 3 – 5 прутків, обв'язаних трикутним, квадратним або п'ятигранним хомутом відповідно.

Замість хомутів індивідуальні забудовники застосовують шматки гладкої арматури, проте збільшиться витрата в'язального дроту. Кінці прутків теж виступають із бетону за аналогією зі стовпами для вмурування в монолітний ростверк.

Увага: Якщо використовуються сталеві, брусові балки для легких стін надвірної споруди, арматуру випускати не потрібно, верхній захисний шар становить 5-7 см. На цю глибину слід утопити сталеві вироби, щоб захистити їх від корозії.

Технології армування

У кошторисах будівництва вказано розрахункові характеристики арматури з прив'язкою до конкретних експлуатаційних умов. Однак індивідуальному забудовнику слід знати деякі нюанси виготовлення каркасів та сіток із окремих деталей.

Виготовлення сітки

Через великий габарит фундаментної плити арматурна сітка в'яжеться за місцем експлуатації з прутків, що перехрещуються, або збирається з готових карт, що продаються на будринках. При промисловому виробництві сіток використовуються високопродуктивні зварювальні стики. При самостійному в'язанні краще використовувати в'язальний дріт.

В'язка каркасів

При використанні хомутів продуктивність спорудження каркасів підвищується мінімум уп'ятеро, витрачається менше дроту. При цьому слід врахувати:

• хомути придатні для розмірів ростверку 40 х 40 см максимум
• число прутків поздовжніх у ряду не повинно бути більше 4-х

Тому ростверки з перетином балок більше зазначених значень споруджують із двох грат, встановлених вертикально. Між їх обв'язують поперечними горизонтальними перемичками з урахуванням захисних шарів. Конструкція укладається на прокладки, бічні захисні шари забезпечуються полімерними кільцями. Вони надягають на стрижні, запобігають контакту з опалубкою.

Таким чином, елементи фундаментів різних конструкцій армуються не однаково. Необхідно врахувати наведені схеми та рекомендації, щоб досягти за мінімально можливого бюджету максимальної якості та ресурсу підземної конструкції.

Щоб забезпечити стійкість та надійність майбутнього будинку, потрібно дізнатися, як правильно армувати фундамент. При зведенні будинку, лазні або гаража у багатьох новачків виникає питання, як правильно укладається арматура при армуванні фундаменту.

Основний недолік бетону він погано відповідає на розрив, навіть незважаючи на відмінну стійкість до навантажень. Тому для усунення цього недоліку його при заливанні армують.

Арматурна сітка укладається біля підошви і у верхній частині основи, що дозволяє збільшити показник міцності фундаменту і на розрив, і вигин. Після того, як арматурна сітка укладена, проводять вертикальне армування фундаменту. Вертикальна арматура пов'язує горизонтальне армування єдиний комплекс.

Відповідно до вимог будівельних СНиП і ГОСТів, вертикально змонтовані прути потрібно розташовувати з кроком через кожні 50-80 см. Незалежно від виду арматури прути обов'язково потрібно додатково захистити. Для цього їх поглиблюють на 70 см для нижнього каркасу та на 5 см для верхньої частини.

Якщо влаштовується стрічковий фундамент неглибокого закладання, то прути встановленої горизонтально арматури під фундамент монтуються частіше через кожні 20-30 см. Потім конструкція зв'язується за допомогою тонкого дроту. Армування стрічкової основи для приватного будинку, сараю, гаража проводиться з використанням у кожному поясі від 2 до 4 лозин арматури.

Технологія армування фундаменту передбачає встановлення по всьому периметру фундаменту арматурних прутів на відстані не більш ніж 80 см. Мінімальна відстань не перевищує 50 см. При виконанні всіх норм і сніп, конструкція буде більш жорсткою, і каркас збереже свою форму навіть після заливання бетону.

Матеріали та інструменти

Для прискорення процесу армування фундаменту потрібно заздалегідь підібрати всі матеріали та пристосування, щоб у процесі роботи не перериватися на пошук елементів, що відсутні. Для армування фундаменту знадобляться такі інструменти та матеріали:

• болгарка;
• пристосування для згинання арматури;
• фіксатори;
• дріт для зв'язування арматурних прутів;
• сполучні скріпи;
• арматурні кусачки;
• молоток;
• плоскогубці;
• рулетка.

Перед тим, як переходити до основної роботи, потрібно правильно підібрати арматуру. Для армування фундаменту застосовуються гарячекатані сталеві прути діаметром 1-2 см, марок "А" - "Ш".

Визначити, які потрібно використовувати прути для фундаменту, потрібно ще на етапі планування роботи та складання схеми майбутньої конструкції. Так, допоміжні прути мають бути 0,5-1 см у діаметрі, а основні - 1-2 см.

Якщо немає можливості придбати спеціальний пристрій для в'язання арматури під фундамент, можна швидко зробити зручний і функціональний саморобний пристрій. Для виготовлення потрібно підібрати дві труби строго певних розмірів. Перша труба має бути довжиною 80-100 см, а її внутрішній діаметр - 1,5-2 см. Довжина іншої труби - 50 см.

Спочатку прорізають у короткій трубі за допомогою болгарки два однакових пази на відстані 1,5 см один від одного. Після цього трубу з'єднують під кутом 90 градусів. Щоб полегшити згинання, можна попередньо нагріти трубу паяльною лампою.

Труба закріплюється на підставі, після чого можна переходити до згинання лозин. Один кінець арматурного стрижня вставляється у довгу трубу, другий — у коротку та згинається.

Етапи армування

Щоб конструкція вийшла довговічною і міцною, необхідно дотримуватись певної послідовності армування фундаменту. Послідовність робіт така:

1. Визначення навантаження на фундамент.
2. Встановлення опалубки.
3. Проведення горизонтального армування.
4. Проведення вертикального армування.

Насамперед розраховують, яке навантаження повинна буде витримувати майбутня конструкція. Від цього залежатиме скільки потрібно арматури для фундаменту. У більшості прикладів розрахунок кількості арматурних стрижнів проходить для будинку 6х6 м.

Армування конструкції проводиться арматурою діаметром 1,4 см. Армування фундаменту будинку здійснюється двома поясами арматури.

Арматурні прути укладають подовжньо, на відстані від поверхні на 5 см. Так потрібно зробити і зверху, і знизу. Таким чином, витрата арматурних прутів дорівнюватиме 24 м по всьому періоду будинку плюс 6 м на внутрішню стіну, в результаті - 30 м. Якщо в будинку планується укладання печі, до цієї цифри потрібно додати ще 4 або 6 м, так як для печі теж потрібна армована основа. За бажання зробити фундамент більш міцним укладання можна провести в 4 прути. Загальна витрата арматури в такому разі становитиме 120 м для будинку 6х6 м.

Після підбору лозин можна переходити до встановлення опалубки і вже після цього починати укладання арматури в опалубку. На дно траншеї вбивають лозини, рівні довжині основи. Так як такі прути не сприйматимуть навантаження, вони служать для подальшого кріплення арматурної сітки, що дозволяє уникнути її деформації при заливанні розчину.

До вертикальних лозин кріпляться горизонтальні так, щоб вони кріпилися мінімум в 5 см від краю несучої конструкції. Для більш рівномірного встановлення арматури можна використовувати уламки цегли.

Правильно виконати армування фундаменту дозволяє підготовча робота, в тому числі встановлення опалубки. У побутових умовах найчастіше використовується дерев'яна опалубка, зробити її можна з вільхи чи осики. Важливо, щоб усі дошки мали однакову товщину, а їх ширина становила близько 15 см. Крім дощок, опалубку можна зробити з інвентарних щитів.

Спочатку на потрібній ділянці викопують траншею, потім монтують дерев'яну опалубку. Через кожні 2 м встановлюють арматурні стрижні, на які надалі буде встановлений каркас. Потім усі прути з'єднують між собою в'язкою. Але такий спосіб можливий тільки для арматури з перетином менше 2,5 см. Товстіші прути з'єднуються способом зварювання.

Після завершення встановлення каркасу фундамент заливають високоякісним цементним розчином.

Способи в'язання арматури

Існує кілька основних способів, як зв'язати арматуру під фундамент. З'єднання арматури виконується різними способами:

• зварюванням;
• перев'язкою;
• нахлестом.

При цьому найбільш міцним вважається з'єднання за допомогою перев'язки, оскільки вона не ускладнює монтаж і не змінює властивості металу.

Для в'язання арматури під фундамент знадобиться дріт завтовшки 1 мм і спеціальний гачок, за допомогою якого дріт закручуватиметься навколо прута. Замість гачка можна використовувати звичайні пасатижі.

Спочатку відрізають шматок дроту завдовжки 30 см, складають його навпіл. Складеним шматком дроту пов'язують місце з'єднання лозин по діагоналі. Гачок вводять у петлю, захоплюють їм вільні кінці дроту і затягують доти, доки з'єднання стане досить міцним. При цьому важливо не перетягнути, тому що дріт може порватися. Так само в'яжете всі інші арматурні з'єднання.

В окремих випадках використовується гладка арматура замість стандартної. Тоді процедура армування фундаменту дуже важко, тому що гачки під час роботи постійно відгинаються. Тому в такому випадку краще використовувати спеціальний в'язальний пістолет для арматури.

Якщо передбачається велике навантаження на каркас, арматурні лозини з'єднують за допомогою зварювальних швів. Залежно від товщини прута застосовують різні види зварювання. Тонкі прути (діаметром менше 2,5 см) з'єднують шляхом точкового зварювання, а товстіші — за допомогою дугової. Арматурні прути завтовшки менше 4 см скріплюються коротким швом.

Щоб подовжити арматуру під фундамент, використовують інший спосіб: внахлест. Також його можна використовувати для з'єднання у вузлових точках. Оптимальна довжина нахлеста розраховується з товщини арматури: діаметр прута множиться на 30.

Можливості армування фундаменту

Суцільний стрічковий фундамент можна звести самостійно. Достатньо лише вивчити вимоги стандартів та СНІПу.

Спершу укладають арматурну сітку. Це можна зробити в кілька шарів – їхня кількість залежить від параметрів фундаменту. Крок каркасної сітки - не більше 20 см. Так як ширина стрічкового фундаменту зазвичай не перевищує 60 см, а висота - 1 м, то зробити його своїми руками, відповідно до правил і СНІПу, не складе великої праці.

Для зведення стрічкового фундаменту краще використовувати ребристу арматуру, оскільки вона забезпечить найкращу міцність конструкції. Стовпчастий фундамент потрібно правильно залити - так, відповідно до ГОСТу та СНіП арматурні прути повинні виступати над поверхнею на 10-20 см.

Плитний фундамент вимагає жорсткішої конструкції, тому його обов'язково потрібно армувати. Арматурна мережа закріплюється зварним швом, що дозволяє забезпечити найбільшу міцність та жорсткість конструкції. Каркас обов'язково повністю закривається шаром бетонного розчину, інакше плита зламається.

Може становити до 30 см. Відстань між арматурними прутами має бути однаковою.