Ленточный фундамент обладает наиболее привлекательными качествами с любой точки зрения.
Он экономичен, имеет большой запас прочности, создается из относительно небольшого количества строительных материалов при ограниченных объемах работ.
Технологическая последовательность работ проста и доступна любому человеку, даже не имеющему опыта или специальной подготовки.
Единственная задача — обеспечение жесткости ленты, исключающее возможность разрушения.
Для этого применяют специальную процедуру — армирование.
Нужно ли армировать ленточный фундамент?
Основной материал, из которого делается лента — бетон. Он выдерживает высокое давление, но не обладает эластичностью и не выдерживает растяжений или изгибов.
Жесткость и неподвижность основания обеспечивает арматурный каркас, установленный внутри бетонной ленты и не позволяющий ей изменять свою конфигурацию. Он представляет собой фигуру в виде пространственной решетки, которая собирается из специальных стержней в определенном порядке.
Принцип работы каркаса прост — его конструкция повторяет несколько уменьшенную форму ленты. При появлении изгибающих нагрузок арматурные прутки, расположенные внутри, работают на растяжение и удерживают бетонную отливку от перелома.
Без них лента сломается при сезонных подвижках почвы.
Строение армирующего каркаса
Каркас представляет собой скелет будущего фундамента.
Он состоит из следующих видов арматуры:
- продольной, которая воспринимает нагрузку на растяжение. Ее укладывают снизу и сверху фундамента постройки;
- поперечной, которая укладывается, если фундамент высотой больше150 мм.
Из поперечно и вертикально смонтированных стальных прутов образуются хомут. Он не участвует в распределении нагрузки. Его основное предназначение- препятствовать возникновению трещин в бетоне и удерживать продольно установленные пруты.
Часто задают вопрос, какой нужен диаметр арматуры для ленточного фундамента.
Существуют два вида:
- из стеклопластика;
- из стали.
Чаще всего применяются металлические пруты.
Как работает арматура
Основные элементы каркаса — горизонтальные стержни. Они имеют увеличенную по сравнению с остальными прутками толщину, располагаются на небольшом (примерно 5 см) расстоянии от поверхностей.
Вертикальные прутки — хомуты — служат для поддержки несущих элементов и после заливки бетона становятся практически не нужны.
При появлении растягивающих или изгибающих напряжений, стальные стержни начинают принимать их на себя, одна часть работает на сжатие, а противоположные — на растяжение. Бетон без последствий выдерживает давление, а растяжение принимают арматурные прутки, способные переносить значительные нагрузки.
Это обеспечивает целостность ленты, увеличивает ее несущую способность и долговечность.
Как рассчитать нагрузки на основание
Нагрузка на основание фундамента складывается из веса всей постройки.
Она включает в себя вес следующих элементов:
- Основание.
- Стены.
- Перекрытия.
- Крыша.
Кроме того, необходимо учитывать внешние воздействия — ветровые нагрузки, вес снега в зимний период и т.п. Поэтому задача определения веса должна решаться комплексно. Некоторые данные (количество снега, глубина промерзания грунта, удельный вес материалов) можно найти в таблицах СНиП.
По площади и толщине определяется объем всех элементов постройки. Затем объем умножается на удельный вес, получая в результате вес того или иного элемента конструкции дома. Затем все полученные значения складываются, к ним прибавляется вес снега (находится в таблицах СНиП) и примерный вес мебели, домашней утвари, бытовой техники и т.п.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Процедура сложная и требует внимания и тщательности, но выполнять ее придется в любом случае.
Виды и размеры арматуры
Для армирования ленточного фундамента используются два вида арматуры:
- Металлическая. Изготавливается из горячекатаного стального прутка с нанесенными ребрами, способствующими сцеплению стержня с массивом бетона.
- Композитная. Существуют три основных вида — стеклопластиковая, углепластиковая и базальтопластиковая арматура. Этот вид появился относительно недавно, строители относятся к нему с осторожностью.
Несущие стержни имеют разные размеры — 6,8,10,12,14,16,18 мм и т.д. до 80 мм в диаметре. Композитные прутки имеют меньший диапазон размеров от 3,5 до 48 мм. Для изготовления хомутов применяют более тонкие прутки с гладкой поверхностью.
Наиболее распространена металлическая арматура, имеющая высокую прочность, обеспечивающая целостность и несущую способность фундамента. Относительный недостаток — склонность к коррозии и большой вес материала.
Композитные стержни значительно легче металлических, обходятся дешевле и не подвержены коррозии. Единственным недостатком можно считать неспособность изгибаться, что в некоторых случаях бывает необходимо.
Кроме того, соединение на сварку для них недоступно. Специалисты пока не успели составить достаточно веское мнение о композитной арматуре, она появилась не так давно, чтобы успеть собрать статистику и предметно изучить ее рабочие качества.
Прутья для ленточной основы
Схема армирования углов ленточного фундамента
Какую арматуру необходимо использовать в случае возведения ленточной основы? Рабочим типом арматуры для данного типа фундаментных основ используют прутья класса А 2, то есть те, что имеют маркировочные обозначения А 300, А 3 – А 400, А 5 – А 800 или А 6 – А 1000. Это пруты с поверхностью, похожей на косичку.
Благодаря такой внешней форме, арматура хорошо сцепляется с бетоном. Для дополнительного варианта вертикальной арматуры, используют горячекатаные гладкие стержни. Подходит здесь арматура маркировки А 240. Возможно в данном случае, использование арматуры ребристой формы. Она тоже помогает максимально соединить арматуру с бетоном.
У ленточного фундамента зона наибольшего растяжения расположена на поверхности, потому арматура в бетон не углубляется. Основные пруты имеют диаметр 1− 1,4 см. Для тяжелых строений подойдут 2,2 см. Дополнительные арматурные пруты обычно имеют диаметр от 4 до 10 мм.
Как выбрать арматуру и какая должна использоваться
Для выбора диаметра стержней существует простая методика:
- Вычисляется площадь сечения бетонной ленты. Например, при ширине 0,4 и высоте 0,6 м площадь составит 0,24 м2 или 240000 мм2.
- Умножаем полученную площадь на 0,001. Получаем 240 мм2. Это минимальная суммарная площадь арматурных стержней.
- Общую площадь стержней делим на желаемое количество или площадь сечения одного прутка. Получаем сечение или количество горизонтальных стержней в каркасе. По таблицам СНиП подбираем близкий по размерам вид арматуры. В данном случае оптимальным вариантом получится 4 стержня диаметром 10 мм.
ВАЖНО!
Расчетная суммарная площадь сечения арматуры — это минимальное значение. Его можно увеличивать, но нельзя уменьшать.
На практике обычно поступают проще. При самом распространенном сечении ленты 30-40 см на 60-70 см применяют пруток диаметром 12 мм, а при больших размерах — соответственно 14 мм и более, в зависимости от условий строительства.
Цены на арматуру
Арматуру реализуют в бухтах и прутках, точные цены на материал зависят от расстояния от склада и размера партии. При подсчете необходимого для строительства количества материала, ее учитывают в метрах. Во время приобретения арматуры, ее стоимость рассчитывают в тоннах.
Для более ясного представления о стоимости материала, необходимо принимать в расчет такие показатели:
- Разновидность арматуры, необходимой для возведения здания (стальная, базальтовая или стеклопластиковая).
- Диаметр, класс и марка материала.
- Масса 1 погонного метра арматуры, которая измеряется в килограммах.
- Количество погонных метров материала в 1 тонне.
- Стоимость ее за 1 метр.
Чтобы точно подсчитать, во сколько вам обойдется 1 м арматуры, потребуется знать стоимость ее 1 тонны, которую делят на количество метров в 1 тонне. В среднем арматура стоит от 7 р/кг до 25 р/кг.
Какой должен быть шаг
Шаг арматуры, как и другие рабочие параметры каркаса, регламентируется СНиП 52-01-2003. Обычно прутки располагают друг от друга на расстоянии, кратном диаметру. В среднем, расстояние между соседними стержнями принимается равным 23-25 диаметров.
При этом, основным критерием выбора является размер ленты, так как место размещения арматуры должно соответствовать потребностям конструкции. Оптимальный вариант — погружение прутьев каркаса на глубину около 5 см в толщу бетона.
Это позволяет надежно защитить металл от коррозии и обеспечивает ленте должную жесткость и прочность.
Шаг поперечных элементов (хомутов) не должен превышать максимального расстояния между крайними стержнями решетки. Таково требование СНиП, но на практике нередко о нем забывают, распределяя хомуты реже, чем надо.
Если при заливке никаких проблем не возникло, то при эксплуатации уменьшение числа хомутов значения не имеет. Но нагрузки от льющегося бетона и подвижки во время затвердения способны нарушить порядок распределения арматуры, что грозит снижением прочности ленты.
Сколько арматуры нужно?
Для того, чтобы вычислить количество арматуры, прежде всего надо найти общую длину ленты — к периметру прибавить длину внутренних участков фундамента. Затем полученное значение надо умножить на число стержней в каркасе.
Оно находится умножением количества прутьев в одной горизонтальной решетке на число решеток по вертикали. Полученное значение покажет общее количество рабочих стержней.
Вторым этапом станет расчет числа вспомогательной арматуры, необходимой для изготовления хомутов. Общая длина ленты делится на расстояние между крайними прутками одной горизонтальной решетки.
Это покажет число хомутов. Затем надо вычислить длину периметра одного хомута и умножить ее на количество хомутов. Получится общая длина вспомогательных стержней.
Кроме того, необходимо вычислить количество угловых элементов. Общее число углов фундамента умножается на количество прутков в сечении каркаса.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Если используется особенная или специальная схема армирования, количество угловых деталей рассчитывается в соответствии с ней.
Расчет необходимого количества арматуры
Подсчитывают общую длину стен. К примеру, у дома основание 6 м шириной, 12 м длиной и есть 6 м перегородка, общая длина (12+6)х2+6=42 м.
- В основном применяют 4-х стержневую систему для арматурного каркаса, значит, общую длину необходимо умножить на 4 = 168 м;
- Необходимо принять в расчет напуск прутов на стыках, по этой причине к общей длине материала добавляют 10-15%, в результате выходит 168+ 17=185 м длина основной арматуры, расположенной по горизонтали арматурного каркаса;
- После этого подсчитывают необходимое количество прутов, расположенных по вертикали и поперек фундамента. Ширина фундамента равна 35 см, и 90 см его высота. Подсчитываем сечение, которое равно 35х2+90х2=250 см, это значит, нам необходимо использовать 2,5 м прута на каждые 50 см длины фундамента;
- Делим общую длину наружных стен на 50 см и сколько на них необходимо таких отрезков: 12 м: 50 см, результат 24 штуки, учитываем по углам 2 дополнительных = 26 шт;
- Таким же образом рассчитываем, сколько потребуется по длине перегородки 6 м, результат около 10 шт;
- Подсчитываем общую сумму 26х2 + 10х3 = 82 шт;
- По расчетам на 1 отрезок в 50 см необходимо 2.5 м арматуры, рассчитываем общее количество необходимого материала: 82 шт. х 2,5 м результат = 205 м.
Во время подсчетов не забывайте, что в отдельных случаях вертикальные прутья арматуры для устойчивости слегка заглубляют в грунт, по этой причине их высоту необходимо увеличить на необходимую величину. Чтобы не путаться во множестве данных сделайте схему, указав участки, где будут все места соединений арматуры, где разместятся ее вертикальные и горизонтальные прутья.
Общая схема армирования
Существует две основные схемы армирования ленты:
- С четырьмя прутами. Каркас состоит из двух прутков сверху и двух снизу. Применяется при ширине ленты менее 50 см.
- С шестью прутами. Изготавливается две горизонтальные решетки по три прута, расположенные внутри отливки одна сверху, на 5-7 см под поверхностью бетона, другая — на такой же высоте над основанием ленты.
Выбор схемы обусловлен требованиями СНиП. Расстояние между двумя соседними прутьями не должно превышать 40 см. Если ширина основания велика и не позволяет обеспечить требование СНиП, применяют вторую схему с тремя стержнями в каждой решетке.
