Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента

Особенности и ограничения ленточного фундамента

Особенности конструкции этого типа:

У ленточных конструкций есть ограничения:

Преимущества конструкции проявляются только в том случае, если в ней установлен арматурный остов, соблюдены правила приготовления, заливки и выдержки бетона.

Материалы и инструменты для армирования

Арматура

Классикой считаются пруты, изготовленные из черного железа, выпущенные в соответствии с ГОСТ-5781-82. Производство осуществляется с помощью метода горячего катания. Изделия применяются без ограничений по типу строительства.

Пруты имеют такие технические характеристики:

Стальная арматура делится на категории в плане возможности сварки и подверженности коррозии.

Соединяемые материалы

Наиболее простым и быстрым способом связать каркас является сварка его элементов. Однако для этого подходит только сталь марки «С». Остальные материалы от нагревания теряют прочность.

Чтобы быстро и качественно вязать пруты, можно использовать такие средства:

Для сборки каркаса используются и другие приспособления: боковые и нижние фиксаторы, вставки для правильного формирования объемного каркаса и выдержки расстояния между его фрагментами.

Инструменты для вязки

Вязка арматуры для ленточного фундамента может быть проведена следующими приспособлениями:

Технология армирования

Каркас для ленточного фундамента делается по размеру траншеи или уложенной в нее опалубки, в соответствии с заранее составленным проектом. Сборка начинается после обустройства отсыпки.

Проводится этот процесс в такой последовательности:

В заключение выполняется замешивание и заливка бетона.

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

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)

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.

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

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 подошвы ленточного фундамента

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

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.

Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента

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

По одной из технологий арматуру вяжут прямо в опалубке

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

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.

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.

Как работает арматура

Арматурный каркас представляет собой пространственную решетку, состоящую из несущих и вспомогательных стержней. Если сама лента в сечении представляет собой прямоугольник, то каркас в сечении образует подобную фигуру, но несколько уменьшенную.

Кстати! Будет интересно узнать: Сколько нужно кирпича на фундамент дома 6 на 8

Если на ленту воздействует изгибающая нагрузка, то начинают работать те стержни, которые расположены со стороны, противоположной точке приложения усилия. Они не позволяют ленте изменить форму, принимая на себя внешние воздействия.

Вспомогательная арматура делается из более тонких прутков и нужна для исключения смещения основных элементов при заливке и затвердении.

Виды арматуры

Существует два вида арматуры:

Металлическая.
Композитная.

Первый вид — всем знакомые стальные горячекатаные прутки с насечкой, позволяющей получить надежное сцепление с бетоном. Существуют стержни разного диаметра, от 6 до 80 мм, предназначенные для эксплуатации в соответствующих условиях.

Для вспомогательной арматуры могут быть использованы как рифленые, так и гладкие стержни меньшего диаметра.

Однако, неспособность сгибаться усложняет сборку каркасов на изгибах или примыканиях, что уменьшает надежность этих узлов и повышает трудоемкость сборки. Диаметры стержней находятся в диапазоне от 3,5 до 48 мм.

Основные способы армирования

Существуют следующие способы:

Для усиления ленточного фундамента возможно применение только стержневого способа. Используются два варианта — с двумя и с тремя рабочими стержнями в горизонтальных решетках. Выбор нужного варианта обусловлен шириной ленты.

Поскольку требованиями СНиП расстояние между крайними стержнями в решетке ограничено до 40 см, использование трех стержней требуется для основания шире 50 см. При этом, можно применить три и даже более стержней и на узкой ленте.

Основные правила армировки

С точки зрения прочности, оптимальным способом было бы внешнее расположение арматурного каркаса.

Но на практике это невозможно по ряду причин, основными из которых являются:

Склонность металла к коррозии.
Невозможность установки каркаса на длинные или погруженные в грунт блоки.
Поверхность должна быть ровной и готовой к присоединению других элементов постройки.

Это означает излишний расход материала, нерациональные трудовые вложения, расход времени. Но других вариантов армирования нет, используемая методика проверена многими десятилетиями и показала свою надежность и эффективность.

Шаг армирования

Шаг армирования — это расстояние между соседними хомутами или вертикальными вспомогательными стержнями. Он равен расстоянию между крайними горизонтальными прутками, хотя на практике его нередко увеличивают из экономии.

Схема монтажа

Усиление ленточного фундамента производится, как правило, с помощью металлического арматурного каркаса, собранного сварным способом или связанного специальной мягкой стальной проволокой.

Рабочие стержни устанавливаются в горизонтальном положении таким образом, что в сечении образуют прямоугольник со сторонами, на 10 см меньшими, чем ширина и высота бетонной ленты.

Оба этих процесса вызывают значительные нагрузки, поэтому от прочности соединения зависит качество армирования.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, как производится армирование ленточного фундамента :

Алгоритм работы калькулятора

Конструктивное армирование

СП 52-101-2003 Пункт 8.3.4 (аналог Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.11, Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.8)

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.11

Для продольной рабочей арматуры используются стержни диаметром 10-40мм. Для фундамента рекомендуется использовать стержни диаметром от 12мм.

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.17

Руководство по конструированию бетонных и ж/б изделий из тяжелого бетона пункт 3.11

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.27

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.94

Расстояние между стержнями продольной рабочей арматуры

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.13 (СП 52-101-2003 Пункт 8.3.6)

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.14 (СП 52-101-2003 Пункт 8.3.7)

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.95

Конструктивная арматура (противоусадочная)

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.104 (Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.16)

По расчету получается, что максимальный диаметр конструктивной арматуры составит 12мм. По калькулятору может получаться и меньше (8-10мм), но все же, чтобы иметь запас прочности лучше использовать арматуру диаметром 12мм.

Пример

Исходные данные:

Размеры фундамента в плане: 10х10м (+одна несущая внутренняя стена )
Ширина ленты: 0.4м (400мм)
Высота ленты: 1м (1000мм)
Защитный слой бетона: 50мм (выбран по умолчанию)
Диаметр арматуры: 12мм

Рабочая высота сечения ленты [ho] = Высота ленты – (Защитный слой бетона + 0.5 * Диаметр рабочей арматуры) = 1000 – (50 + 0.5 * 12) = 944 мм

Площадь сечения рабочей арматуры для нижнего (верхнего) пояса = (Ширина ленты * Рабочая высота сечения ленты) * 0.001 = (400 * 944) * 0.001 = 378 мм2

Подбираем кол-во стержней по СП 52-101-2003 приложения 1.

Сечение подбираем большее либо равное найденному сечению выше.

Получилось 4 стержня арматуры диаметром 12мм (4Ф12 А III) с площадью поперечного сечения 452мм.

Итак, мы нашли стержни для одного пояса нашей ленты (допустим нижнего). Для верхнего получится столько же. В итоге:

Кол-во стержней на нижний пояс ленты: 4

Кол-во стержней на верхний пояс ленты: 4

Общее кол-во продольных рабочих стержней: 8

Общее сечение продольной рабочей арматуры на ленту = Поперечное сечении одного стержня * Общее кол-во продольных стержней = 113.1 * 8 = 905мм2

Общая длина ленты = Длина фундамента * 3 + Ширина фундамента * 2 = 10 * 3 + 10 * 2 = 50м (47.6м в калькуляторе с учетом ширины ленты)

Общая длина стержней = Общая длина ленты * Общее кол-во продольных стержней = 47.6 * 8 = 400м = 381м

Общая масса арматуры = Масса одного метра арматуры (находим по таблице выше) * Общая длина стержней = 0.888 * 381 = 339кг

Объем арматуры на ленту = Сечение одной продольной арматуры * Общую длину стержней / 1000000 = 113.1 * 381 / 1000000 = 0.04м3

Кстати! Будет интересно узнать: Какой фундамент для бань лучше и как его сделать своими руками

Расчетное армирование

Если выбран данный тип меню, то расчет продольной рабочей арматуры для растянутой зоны будет выполнен по формулам пособия к СП 52-101-2003.

В нашем случае растянутая арматура устанавливается сверху и снизу ленты, поэтому у нас будет рабочая арматура и в сжатой и в растянутой зоне.

Пример

Исходные данные:

Ширина ленты: 0.4м
Высота ленты: 1м
Защитный слой бетона: 50мм
Марка (класс) бетона: М250 | B20
Диаметр арматуры: 12мм
Класс арматуры: А400
Макс. изгибающий момент в фундаменте: 70кНм

Для нахождения Rb воспользуемся таблицей 2.2 пособия к СП 52-101-2003

Для нахождения Rs воспользуемся таблицей 2.6 пособия к СП 52-101-2003

Максимальный изгибающий момент [M] у нас был предварительно найден. Для его нахождения понадобится знать распределенную нагрузку от веса дома (включая фундамент). Для данных целей можно воспользоваться калькулятором: Вес-Дома-Онлайн v.1.0

Расчетная схема для нахождения изгибающего момента: балка на упругом основании.

Расчет для наглядности будем производить в [см].

Рабочая высота сечения [ho] = Высота ленты – (Защитный слой бетона + 0.5 * Диаметр арматуры) = 100см – [5см + 0.6см] = 94.4см

Am = 700000кгс*см / [117кг/см2 * 40см * 94.4см * 94.4см] = 0.016

As = [117кгс/см2 * 40см * 94.4см] * [1 – кв. корень (1 – 2 * 0.016)] / 3650кгс/см2 = 2,06см2 = 206мм2

Площадь сечения растянутой арматуры при конструктивном армировании (0.1%): 378мм2

Площадь сечения растянутой арматуры при расчете: 250мм2

В итоге выбираем площадь сечения при конструктивном армировании.

Поперечное армирование (хомуты)

Поперечное армирование рассчитывается по данным пользователя.

Нормативы поперечного армирования

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.18

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.21

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.23

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.20

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.105

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.106

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.107

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.109

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.111

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 2.14

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.24

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.22

Защитный слой бетона

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.6

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.8 (Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.4)

Схема армирования

Для ленточного фундамента используют арматурную решетку. Если посмотреть в поперечном сечении на ленту, то металлический каркас повторяет ее форму в уменьшенном виде. Такую схему считают оптимальной для ленточного фундамента.

Способы армирования

Различают 2 способа установки арматуры: внешний и в самой траншее.

Первый метод подразумевает сбор конструкции снаружи и установку готовых элементов в опалубку. Затем конструкцию заливают бетоном.

При выборе второго метода укладку арматуры и вязание прутьев проводят непосредственно в траншее. Для этого выполняют такой порядок действий:

Усиление углов

Угловые части фундамента испытывают максимальную нагрузку, поэтому эти участки армируют дополнительно.

Схема показывает, как правильно уложить арматуру в углах.

Помимо соединений, углы усиливают Г-образными и П-образными хомутами. Элементы выполняют из прутьев для продольной рабочей арматуры. Вертикальные и поперечные перемычки устанавливают в углах с интервалом вдвое меньше, чем для прямых частей фундамента.

От правильного расположения по углам и в подошве зависит долговечность основания.

Как выполняют армирование

Для прямых участков фундамента выбирают длинные прутья. Идеальный участок состоит из цельных продольных частей.

В угловых соединениях не допускается перпендикулярный перехлест арматуры. Пруты сгибают буквой «Г» или «П» и соединяют продольные отрезки.

Монтаж арматурной решетки проводят рядом с траншеей или непосредственно в ней. Первый вариант удобнее, но требует максимальной точности сборки. Во втором случае удобства меньше, но проще ориентироваться по размерам.

Подготовленные куски арматуры для нижнего пояса укладывают на кирпичную подставку, соединяют поперечными перемычками с соблюдением шага армирования. Угловые части укрепляют дополнительными вертикальными и горизонтальными элементами.

Схемы армирования ленточных фундаментов

Для малоэтажных домов применяют две схемы рабочего армирования:

Четыре рабочих стержня (два прута сверху и два снизу)
Шесть стержней (три сверху и три снизу)

Выбрать нужную схему достаточно просто. По СНиП, расстояние между стержнями рабочей арматуры в одном ряду, не должно превышать 40 см.

Если учесть защитный слой бетона с каждой стороны по 5 см, то получаем следующее:

Фундамент шириной до 50 см – схема с четырьмя прутками.
Ширина от 50 до 90 см – схема с шестью стержнями.

Расчет диаметра продольной рабочей арматуры

Общая площадь сечения рабочей продольной арматуры должна быть как минимум 0.1% от площади сечения фундамента, то есть одна тысячная от сечения фундамента. Минимальный диаметр рабочих арматурных стержней – 12 мм.

Пример: высота ленты фундамента – 100 см, ширина – 40 см.

Площадь сечения ленты – 4000 см2.
Находим требуемое сечение рабочей арматуры – 4000/1000 = 4 см2.

Далее по таблице подбираем арматурные прутки требуемого диаметра, в зависимости от схемы армирования – 4 или 6 рабочих стержней.

В нашем случае это 4 прутка 12-го диаметра, так как в таблице ближайшее подходящее значение 4,52 см (452 мм).

Стоит отметить, что рабочие стержни продольной арматуры должны быть одного диаметра, но в случае, если у вас не хватает требуемой арматуры, то самые толстые стержни нужно располагать в нижнем ряду.

Кстати! Будет интересно узнать: Какой глубины должен быть фундамент для дома

Нахлест стержней продольной арматуры должен составлять 40 диаметров арматуры, то есть 40*12=480мм.

Расстояние между хомутами (прямоугольными рамками) составляет 500 мм, а на углах – 300 мм.

Расчет количества арматуры

Для примера возьмем ленточный фундамент со сторонами 10 и 8 метров, с центральной балкой по середине. Высота ленты – 1 метр, ширина – 40 см. Схема армирования из 4 рабочих стержней 12 мм.

Хомуты имеют форму прямоугольника, и периметр такого прямоугольника с учетом загибов составит: 90+90+35+35=250 см.

Не забывайте про защитный слой бетона — 5 см!

Расчет стоимости арматуры на фундамент, цена

Вес метрового прутка арматуры диаметром 8 мм = 0.395 кг.
Вес погонного метра 12 мм прутка – 0.888 кг.
Рассчитаем общий вес арматуры – 0,395 х 465 + 0,888 х 200 = 362 кг.
Примерная стоимость погонного метра 12 мм арматуры – 50 рублей.
Примерная стоимость метра 8 мм арматуры – 20 рублей.
Общая стоимость – 465 х 20 + 200 х 50 = 19300 рублей
С учетом вязальной проволоки – 20 000 р.

Теперь вы ознакомлены с тем, как рассчитать примерное количество арматуры на ленточный фундамент.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Изготовление армопояса для газобетона

Чем отличается газобетон от пенобетона

Сравнение кирпича и газобетона

Гидроизоляция фундамента под газоблоки

Какой марки выбрать газобетон?

Какие инструменты нужны для работы с газобетоном?

Разновидности крепежей для газобетона

Сколько стоит построить газобетонный дом?

Выбираем и сравниваем клей для кладки блоков