Преимущества возведения столбчатого фундамента
При строительстве столбчатого фундамента, когда расстояние между отдельными столбами достигает свыше 2,5 м, принято возводить усиленный ростверк в виде монолитной балки из железобетона (рандбалка). Для этих целей допускается применять стальные балки (двутавр, швеллер) с обязательной антикоррозийной защитой элементов. Посмотрите видео, как возвести столбчатый фундамент. О некоторых преимуществах возведения столбчатых фундаментов уже упоминалось выше, кроме быстрой сборки и невысокой сложности работ, фундамент из отдельных столбов отличается от других конструкций основания следующими показателями:
- Экономичность – стоимость фундамента из столбов обычно ниже на 15-30%.
- Столбчатые фундаменты требуют незначительных затрат на приобретение основных материалов, а также требует почти в 2 раза меньше трудозатрат, чем фундаментные основания ленточного типа.
- Столбчатые основания работают как отдельные опоры, поэтому фундамент имеет меньшее давление на грунтовое основание, а в связи с этим и меньшую осадку.
- Морозное пучение, губительно действующее на фундаменты легких индивидуальных построек, можно компенсировать специальной обработкой стенок возведенных столбов.
Уменьшают трение стенок фундаментного основания на грунт такие материалы, как эпоксидные смолы; полимерные пленочные материалы; битумная мастика; пластические смазочные составы: солидол «С», ЦИАТИМ-201, БАМ-3, БАМ-4.
Для защиты фундамента от негативного воздействия влаги и низких температур необходимо устраивать отмостку, которая выполняется с уклоном от стен здания. Отмостка помогает отвести от стен постройки дождевую и талую воду.
Расчет
Это не я
(5 7) х 2 = 24 м. Это внешний периметр фундамента.
24 7 (внутренняя стена) = 31 м. Получили общую длину фундамента в метрах.
31 х 5 (кол-во прутков в конструкции) = 155 м. Это общее кол-во арматуры.
Предполагаем, что продольные прутки арматуры в каркасе будут с одним соединением.
5 (кол-во прутьев в конструкции) х 5 (общее кол-во внешних и внутренних стен опирающихся на фундамент) = 25.
Значит, у нас будет 20 соединений, для которых понадобится 20 дополнительных метров. Учтём. 155 25 = 180 м. Всё. С горизонтальным прутком покончили.
Рассчитываем вертикальные поперечные перемычки. Берём, для примера, ø 6 мм, а шаг ячейки = 0,4 м.
Разделив длину фундамента (общую) на шаг ячейки, получим кол-во так называемых «колец».
31 м : 0,4 м = 77,5 (78). Всё. Сколько колец, нам известно.
Высчитываем общее кол-во: 78 х 1,3 = 101,4 (округляем до 102) м.
Каркас из арматуры
Классический пример:
Длинные сегменты каркаса арматуры получают наибольшие нагрузки. Исходя из характеристик почвы, для них обычно применяют ребристую арматуру от 10 до 14 мм в диаметре (больше различий по периметру будущего фундамента — больше сечение).
- Укладываемая вдоль траншеи арматура, должна иметь отступ от боковых стенок, дна и уровня верхней границы заливки бетона, в пределах 50 — 80 мм. Кстати, именно об этом, многие спрашивают.
- Например, для фундамента с шириной заливки 40 см, оптимальное расстояние между продольными прутками в одной горизонтальной плоскости — 30 см, а в вертикальной — от 10 до 30 см. Шаг зависит от характера грунта и предполагаемой нагрузки на основание.
- Для вертикальных и поперечных элементов, используют гладкий пруток ø 6-8 мм. Такого диаметра достаточно, поскольку на них приходится меньшая нагрузка.
- Шаг между вертикальными поперечными рёбрами, от 10 до 30 см (максимум, до 50 см).
Он будет изготовлен из верхнего и нижнего армопояса, в каждом по 3 арматурных прутьев. Промежуток между прутками будет равняться 10 см, а также нужно добавить еще 10 см для защитного бетонированного слоя. Присоединение будет выполняться провариваемыми отрезками из арматуры идентичных параметров с шагом 30 см. Диаметр арматурного изделия равен 12 мм, группа А3.
Расчет необходимого количества арматуры выполняется следующим образом:
- чтобы определить расходование прутков на осевой пояс, нужно сделать расчет периметра фундамента. Следует взять символическое помещение с периметром 50 м. Так как в двух армопоясах находится по 3 прутка (в сумме 6 штук), то потребление составит: 50х6=300 метров;
- теперь следует рассчитать, какое количество соединений потребуется для стыкования поясов. Для этого необходимо разделить общий периметр на шаг между перемычками: 50: 0,3=167 штук;
- соблюдая определенную толщину ограждающего бетонного слоя (около 5 см), величина перпендикулярной перемычки будет составлять 60 см, а осевой – 30 см. Численность отдельного типа перемычек на одно соединение составляет 2 штуки;
- нужно высчитать расходование прутков на осевые перемычки: 167х0,6х2=200,4 м;
- расход изделий для перпендикулярных перемычек: 167х0,3х2=100,2 м.
В итоге расчет арматурных материалов показал, что общее количество для расходования составит 600,6 м. Но это число неокончательно, необходимо приобретать изделия с запасом (10–15%), поскольку придется выполнять усиление фундамента в угловых областях.
Схемы распределения арматуры в конструкции каркаса ленточного фундамента
Как уже говорилось выше, арматура в конструкции фундамента способствует равномерному распределению основной нагрузки от веса здания и внешних динамических воздействий, сохраняет целостность конструкции под влиянием возникающих внутренних напряжений Поэтому, насколько качественно будет произведено крепление элементов каркаса, настолько прочен и долговечен будет фундамент, а значит, и всё строение в целом.
Обустраивая каркас ленточного фундамента, нужно учитывать некоторые нюансы:
- Наибольшие нагрузки выпадают на продольные прутья каркаса верхнего и нижнего (в особенности) пояса армирования. Поэтому, учитывая характеристики грунта и особенности будущего здания, для них выбирается арматура периодического профиля диаметром от 10 мм, а если длина ленты на любом из участков превышает 3 метра (а так чаще всего и получается) то не менее 12 мм.
- Продольная арматура должна быть расположена на расстоянии от донной части, боковых стен и верхней границы заливки цементного раствора на расстоянии от 30 до 50 мм. Например, если обустраивается фундамент шириной в 400 мм, расстояние между продольными прутьями в горизонтальной плоскости должно составлять 300 мм.
- Расстояние между двумя соседними параллельными прутьями продольного армирования не должно превышать 400 мм.
- Для поперечных и вертикальных элементов каркаса используются гладкие прутья диаметром 6÷8 мм (при высоте ленты 800 мм и более – не менее 8 мм). Такого сечения будет вполне достаточно, так как на них выпадает меньшая нагрузка.
Одна из самых простых схем армирования ленточного фундамента неглубокого заложения
- Расстояние между хомутами (поперечными арматурными отрезками и стойками) может варьироваться от 100 до 500 мм. Последнее значение является максимальным, поэтому превышать его – нельзя. Лучше всего исходить из расчета, что шаг установки хомутов равен 0,75×h, где h – это общая высота фундаментной ленты.
- Количество ярусов продольного армирования и количество стержней будет зависеть от высоты и ширины ленточного фундамента. СНиП установлены минимальные соотношения площади сечения ленты и суммарной пощади сечения прутов продольного основного армирования.
- Если нагрузка на фундамент не будет слишком велика, то конструкция каркаса предельно упрощается и представляет собой в сечении прямоугольник без дополнительных, укрепляющих прутов. То есть в нижнем и верхнем армирующем поясе используются по два продольных прута, которые увязываются с вертикальными и горизонтальными перемычками или готовыми хомутами.
Повышенную сложность представляют участки, требующие дополнительного усиления – это углы и области примыкания фундаментных лент. Подробно об этом рассказывается в соответствующей статье.
Проволока для вязки арматурного каркаса
Вязка арматуры при монтаже каркаса фундамента производится проволокой, технические характеристики которой оговорены в документах ГОСТ 3282–74.
Для вязки арматуры чаще всего применяется отожжённая стальная проволока марки ВР
Проволока производится из низкоуглеродистой стали и подразделяется на несколько типов:
- По способу обработки. Существует обработанная термическим способом (отожжённая) и необработанная проволока.
- По точности изготовления. Так, проволока может быть повышенной точности или обычной.
- По временному сопротивлению нагрузкам, на разрыв изделия, непрошедшего термическую обработку и бывает первой и второй группы.
- Проволока может иметь специальное защитное покрытие или быть без него.
Проволока может иметь стальной или черный цвет. Диаметр сечения варьируется от 0,16 до 10 мм. При этом допускаются отклонения в сечении продукции 0,02 мм.
В документах ГОСТ можно найти более подробные характеристики данного изделия. Некоторые из них:
- Удлинение проволоки, прошедшей термообработку и имеющей защитное покрытие, составляет 12÷18%, а без защиты 15÷20%.
- У необработанных высокими температурами изделий, в зависимости от их сечения разнится такой параметр, как сопротивление на разрыв и составляет (Н/мм²):
— 590÷1270 для диаметра 1,0÷2,5мм;
— 690÷1370 для диаметра менее 1,0 мм.
Производитель этой продукции должен обеспечивать соответствие следующим нормам ГОСТ:
— изделия без термообработки диаметром от 0,5 до 6,0 мм должны выдерживать целостность после четырех и более сгибов;
— цинковое защитное покрытие должно сохранить целостность и плотно прилегать в стали после накручивания проволоки в виде спирали. При этом допускается наличие небольших цинковых наплывов, налета, белых блесток и цветовой неоднородности;
— в продажу проволока должна поступать в бухтах. Эти бухты могут иметь различный вес, который зависит от диаметра проволоки и наличия или отсутствия защитного покрытия. Так, масса бухты разнится от одного килограмма при сечении изделий 0,16÷0,18 мм до 40 кг при 6,3÷10 мм.
Термообработка проволоки (ее отжиг) делает материал более пластичным, удобным в работе, без существенной потери прочностных качеств. Так что есть смысл сразу приобретать именно такой вариант. Отжиг, конечно, можно провести и самостоятельно – но стоит ли тратить на это силы, когда в продаже уже есть готовая проволока, и по более чем доступной цене?
Наверное, для ленточного фундамента нет и особой необходимости приобретать проволоку с цинковым покрытием, если сразу после монтажа армирующего каркаса будет проводиться заливка бетона. За столь короткий срок коррозия не успеет «сожрать» соединения, а затем, после полного созревания бетона, она будет и вовсе не страшна.
Как правило, при самостоятельном строительстве ленточных фундаментов применяется проволока диаметром 1,2 или 1,4 мм, реже — до 1,8 мм. Миллиметровая для подобных целей все же слабовата – может давать обрывы при затяжке узлов, а с диаметром 2 мм и более – работать будет очень трудно, потребуется немало сил для качественной увязки без каких-либо особых выгод.
Строительный рынок пополнился еще одним чрезвычайно удобным материалом для вязки каркаса. Это – бухты уже готовых проволочных отрезков диаметром, как правило, 1.2 мм и длиной от 80 до 180 мм, уже имеющих по концам готовые петли. Обычно в бухте – 1 тыс. таких изделий.
Бухты готовых проволочных петель «Казачка» или «Зубр» — очень удачная покупка, чрезвычайно упрощающая вязку арматурного каркаса.
Стоимость таких упаковок проволочных петель – весьма доступная, а производительность труда, как показывает практика, возрастает почти втрое.
Ниже читателю предложен калькулятор, который поможет быстро рассчитать, сколько примерно точек соединения предстоит увязать на создаваемом арматурном каркасе, и какое количество проволоки для этого потребуется. При этом учтено, что некоторые участки армирования требуют дополнительного усиления.
Для каких целей выполняется вязка арматуры
Стыки прутов делают внахлест
В основном вязка арматуры для фундамента необходима, чтобы конструкция из прутов была прочной. В связи с вязкой образуется надежный каркас армирующей сетки, которая повторяет контур фундамента.
В момент выполнения креплений надлежит стыки прутов делать внахлест, это необходимо для того, чтобы не ослаблялась вся конструкция армирования. Перед тем как вязать арматуру на фундамент, в обязательном порядке следует ознакомиться с вариантами крепления при помощи специальной проволоки
Важно прочно закрепить прутья между собой до того, как основание будет залито бетонной консистенцией
Сразу же фиксируйте каркас в грунт
Некоторые специалисты выполняют соединение двух элементов, используя при этом хомуты одного размера
Важно чтобы обвязка фундамента арматурой была прочной, в противном случае конструкция не выдержит массы бетонного раствора и воздействия вибраций, которые необходимы для качественного уплотнения бетона
Всем известно, что металлическая основа прутов не защищена от негативного влияния влаги, за счет этого может появиться коррозия.
Чтобы избежать этого, вязание арматуры совершается на глубине фундамента в 5 см. Этот слой бетонной консистенции и будет выступать в роли защиты от влаги.
Чтобы весь каркас не сместился за пределы границ, его прочно фиксируют в грунт, используется при этом вязальная проволока, которая надежно соединяет штыри с каркасом. Чтобы подробнее понять, как связать арматуру для фундамента, следует ознакомиться с разнообразными способами фиксации.
Используемые виды арматуры
До начала разбора темы, как правильно вязать арматуру для фундамента, надо разобраться с самой арматурой. Ведь сегодня рынок предлагает две ее разновидности:
- Это обычная стальная.
- Композитная.
Использовать обычную стальную все привыкли давно. Но что собой представляет вторая модель, чем она отличается от первой, и лучше ли она.
Стальная
Металлическая арматура – это шесть классов, которые друг от друга отличаются процентным содержанием легирующих добавок. И чем последних больше, тем выше класс, тем выше характеристики.
Сами по себе арматурные стержни – это прутки с гладкой или рифленой поверхностью. Первый класс – гладкий, остальные рифленые.
Рельефная структура – это увеличение площади сцепления арматуры с бетонным раствором. К тому же выступы выполняют функции сдерживающих бортов, когда арматурная конструкция начинает работать на растяжение.
Стержни с более высокими характеристиками и размерами слишком дороги, при этом выполняют те же функции при не самых больших нагрузках. А низшего класса арматура для фундаментов слабовата. Но надо добавить, что в армирующих каркасах даже гладкая арматура используется. Она не является основной, но для перемычек, раскосов, связок и прочих не нагружаемых узлов ее применяют.
При выборе необходимо обращать внимание на маркировку изделия, особенно на индексы. Вот только два из них:
- «С» — это обозначение, что арматуру можно сваривать.
- «К» — в сталь были внесены антикоррозийные добавки. Этот тип является самым дорогим, так что в частном домостроении не используется.
Что касается сварной арматуры, то она также не самый дешевый вариант. Поэтому для частников оптимальный вариант – вязка стальной проволокой. Что касается вопроса, какой проволокой вяжется армирующий каркас, то о ней будет разговор ниже.
Композитная
Эта разновидность является материалом относительно новым. В ее основе лежит пластик, куда добавляются наполняющие его компоненты: стекло, углерод, базальт.
Самой популярной является стеклопластиковая разновидность, потому что она просто дешевле двух других практически при тех же прочностных характеристиках.
Если говорить о технических характеристиках этого материала, то:
- Прочность на растяжение у пластиковой арматуры 1000 МПа, у стальной 390.
- Она легче металлической в 3,5 раза.
- Сталь коррозирует, пластик нет.
- Он не проводит электрический ток.
- У него низкая теплопроводность.
Что касается отрицательных сторон, то:
- Металлическая арматура по упругости лучше.
- Пластик относится к категории слабо горючих материалов.
- При нагреве он размягчается.
- Связать арматуру стеклопластиковую можно только хомутами или проволокой, стальная может свариваться.
Сегодня еще не разработаны четкие рекомендации по технологии использования композитной арматуры, поэтому специалисты рекомендуют применять ее в фундаментах под легкие постройки. Под тяжелые лучше укладывать стальную.
Несколько слов об особенностях ленточного фундамента
Ленточный тип фундамента можно смело назвать универсальным, наиболее распространённым, дающим возможность возведения зданий из практически любых строительных материалов. Повсеместное использование этой конструкции основания объясняется в том числе и значительной экономией средств, простотой и доступностью её самостоятельного обустройства, а также тем, что ленточный фундамент всесторонне испытан очень широкой практикой его многолетней эксплуатации.
Ленточный фундамент по праву занимает лидирующие позиции, как наиболее популярный у застройщиков тип основания для зданий
Сам по себе такой фундамент представляет собой железобетонную ленту, которая может иметь разную ширину, толщину и высоту. Эти параметры зависят от проекта будущего здания – размеров стен и материала, из которого планируется возвести стены, общей массивности строения, состояния грунтов на участке застройки и целого ряда других важных факторов. Но в любом случае ленточный фундамент устанавливается по периметру будущего строения, имеет замкнутый контур, который и предназначается для дальнейшего возведения несущих стен. При необходимости этот вид фундамента дополняется внутренними перемычками, которые становятся основой для возведения на них внутридомовых капитальных перегородок.
Глубина залегания подошвы ленты может существенно различаться, в зависимости от конкретных обстоятельств. Так, при неустойчивых верхних слоях грунта на участке ведения строительства, подошва ленточной основы полностью заглубляется ниже уровня промерзания или же исполняется в сочетании со свайным фундаментом. Если же грунт плотный, или же тогда, когда планируется строительство небольшого по общей массе здания, то вполне можно обойтись малозаглубленным ленточным фундаментом.
Фундаментная лента может быть глубокого или малого заложения, иногда усиливается дополнительно монолитными сваями
Как бы то ни было, требования к полноценному и качественно исполненному армированию равнозначно важны для любой разновидности ленточного фундамента. Только при таком условии основа оптимизирует нагрузку от стен дома на грунт по всему периметру строения, что минимизирует риск проседания здания, перекос и деформацию всех его составляющих строительных конструкций.
Установка арматуры по всему периметру ленточного фундамента
Опалубка готова, теперь можно переходить к самому ответственному процессу – армированию фундамента своими руками. Используют стальную и стеклопластиковую арматуру, мы остановимся на первом варианте, поскольку так будет намного дешевле. Нам потребуется приобрести следующие материалы:
- продольная арматуры толщиной 14-18 мм (среднее значение, ваш проект может быть другим);
- поперечные и вертикальные прутья диаметром 10-12 мм;
- вязальная стальная проволока;
- хорошие плоскогубцы или пассатижи для манипуляций с проволокой (или очень крепкие руки).
Важно: крепить арматуру необходимо именно вязальной стальной проволокой, поскольку она имеет низкий коэффициент растягивания и достаточно прочная. Это существенно упростит сбор конструкции, но на прочность фундамента проволока не влияет, она только фиксирует арматуру до заливки фундамента
ШАГ 1: делаем расчёты и закупаем материалы. Высчитать, сколько надо материалов, очень легко. Поперечные прутья кладутся на расстоянии около 30 сантиметров (небольшие погрешности не страшны), продольная парная арматура через каждые 40 сантиметров высоты (не забываем первый раздел), а вертикальная – через 60 см. Длину стены делим на количество поперечин и количество «ярусов» продольной арматуры. Рассмотрим на примере фундамента 10х10 метров и высотой 120 см:
- 1000 см: 30 см = 33 (количество поперечных прутьев на 1 ярусе);
- 33 х 3 = 99 (количество поперечных прутков на 1 сторону);
- 99 х 4 = 396 (все прутки на 4 стороны).
Теперь 396 умножаем на ширину фундамента (пусть он будет у нас 70 см): 396 х 70 = 27720 см. 277 метров прутков надо купить. Аналогичные расчёты проводим для продольной арматуры:
- 1000 х 2 = 2000 (один ярус);
- 2000 х 3 = 6000 (сторона);
- 6000 х 4 = 24000 см (необходимо приобрести 240 метров).
И, конечно же, вертикальные элементы. Их будем ставить с обеих сторон фундамента с частотой через одну поперечную перемычку, то есть, через 60 см:
- 2 х 17 = 34 (штук на 1 сторону);
- 34 х 4 = 136 (штук на все основание);
- 136 х 120 см = 16320 см или 163 метра.
Подставляем параметры вашего строения в пример и получаем правильный расчет элементов для армирования ленточного фундамента дома. Не забудьте 5-8% на «всякий пожарный».
ШАГ 2: У вас на дне траншеи уже есть 5-6 см бетона для выравнивания? Пропускайте этот шаг. Если же нет, засыпаем 15 см песка, затем 5 см бетона, выравниваем все, не забываем о коммуникациях и месте под них. Если нет желания возиться, можно просто на дно положить плотную ПВХ пленку. Основная задача этого шага – выровнять землю и задержать немного воду, которая появится после заливки бетона.
ШАГ 3: вязка арматуры для ленточного фундамента. Делать ее можно в траншее или рядом, если там неудобно разворачиваться либо сама траншея слишком узкая по проекту. При «удаленной» сборке сразу необходимо будет продумать способы опускания металла вниз, чтобы не повредить структуру. Рассмотрим, как сделать армирование фундамента своими руками:
- Начинаем с нижних поперечин. Выкладываем их с шагом 30 см, сверху на них кладем 2 продольные арматуры, на «перекрестках» вяжем их между собой проволокой.
- Переходим на вертикальные перемычки. Вертикальный элемент ставим через 1 поперечный, связываем.
- Крепим еще 2 яруса, отступая 40 см вверх.
Примеры неправильной вязки арматуры
Важно: оставляйте по 20 см после каждого соединения, поскольку арматура может немного двигаться при заливке фундамента под его нагрузкой. Не обязательно намертво зажимать вязальную проволоку, можно оставить ее, чтобы немного «играла», так будет правильнее. . 4
Каркас опускаем в траншею (если сборка была не в ней), отступив по 5 сантиметров от опалубки, фиксируем его любым удобным способом
4. Каркас опускаем в траншею (если сборка была не в ней), отступив по 5 сантиметров от опалубки, фиксируем его любым удобным способом.
Правильная схема армирования фундамента и примеры вязки арматуры
У вас получится 4 «блока», которые будут на длину и ширину одной стороны минус 5 см со всех сторон. Далее рассмотрим, как правильно их крепить между собой и армировать углы, на которые припадает большая часть всей нагрузки.
Как правильно вязать арматуру для фундамента?
Прочность фундамента влияет на надёжность удерживаемой конструкции. Прочность достигается за счёт качественного бетона и армирования основы. Для этого используется стальная проволока требуемого сечения, соединяемая в металлический каркас. Сегодня мы научимся вязать арматуру для фундамента, рассмотрим, что для этого требуется. Также читайте: «Какая арматура нужна для фундамента».
Способы вязки арматуры
Сначала определим, какую проволоку лучше использовать для вязки армирующего каркаса. Оптимальное сечение 1,2-1,4 мм. Более тонкий вариант непрочен, а проволока с большим сечением сложна в использовании.
Различают три способа, которыми можно сформировать каркас фундамента – сваривание, соединение на проволоку и фиксация пластиковыми хомутами. При кажущейся простоте, оперативности, сварка не самое лучшее решение. Связано это с потребностью привлечения стороннего специалиста, услуги которого придётся оплачивать и с тем, что прочность арматуры и каркаса на её основе при сваривании снижается, что может иметь негативные последствия.
Всё более популярным вариантом соединения арматуры становится фиксация пластиковыми хомутами. Процедура не нуждается в подготовке и наличия специализированного оборудования. Всё что нужно – затянуть хомуты в тех местах, где пересекаются прутья арматуры. Сам пластик характеризуется прочностными параметрами, стоек к коррозионным проявлениям, выдерживает значительную нагрузку.
