Изготовление арматурных каркасов для фундамента

Монтаж арматурного каркаса

После подготовки траншеи и монтажа опалубки начинается армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента. Армирование фундамента стеклопластиковой или железной арматурой технологически ничем не отличается, поэтому рассмотрим более привычный вариант – вязка каркаса из стальных прутьев. Для работы понадобятся следующие материалы:

1. Рифленые арматурные прутья Ø 14-18 мм (выбор диаметра – согласно расчетов в проекте);
2. Вертикальная и поперечная гладкая арматура Ø 10-12 мм;
3. Мягкая вязальная проволока Ø 3-5 мм;
4. Плоскогубцы, пассатижи, клещи, узкая монтировка или другой металлический рычаг Ø 20-25 мм, или специальный вязальный крючок, который можно приобрести или сделать своими руками.

Связывание арматурных прутьев

Важно: крепление стальной или стеклопластиковой арматуры проводится именно стальной отожженной проволокой, так как она хорошо растягивается и имеет хороший запас по прочности. Первый шаг к созданию армокаркаса – проведение расчетов по определению диаметра прутьев, их длины и веса. Рассчитать правильное армирование ленточного фундамента довольно просто: поперечные стержни укладываются с шагом 30 см, продольные прутья – с шагом 40 см, вертикальные стержни – с шагом 50 см

Общее количество соединений вычисляется так: величину длинной стороны фундамента нужно разделить на количество поперечных прутьев и количество вертикальных рядов продольных стержней арматуры

Рассчитать правильное армирование ленточного фундамента довольно просто: поперечные стержни укладываются с шагом 30 см, продольные прутья – с шагом 40 см, вертикальные стержни – с шагом 50 см. Общее количество соединений вычисляется так: величину длинной стороны фундамента нужно разделить на количество поперечных прутьев и количество вертикальных рядов продольных стержней арматуры

Первый шаг к созданию армокаркаса – проведение расчетов по определению диаметра прутьев, их длины и веса. Рассчитать правильное армирование ленточного фундамента довольно просто: поперечные стержни укладываются с шагом 30 см, продольные прутья – с шагом 40 см, вертикальные стержни – с шагом 50 см. Общее количество соединений вычисляется так: величину длинной стороны фундамента нужно разделить на количество поперечных прутьев и количество вертикальных рядов продольных стержней арматуры.

Допустим, строится дом 10 х 10 метров (периметр основания) с высотой стен фундамента 120 сантиметров:

1. Длина одной стены фундамента — 1000 см. Шаг укладки поперечных стержней арматуры – 30 см, поэтому 1000 / 33 = 33 (поперечная арматура в одном ряду);
2. 33 х 3 = 99 (поперечные стержни для одной стороны);
3. 99 х 4 = 396 (общее количество арматурных прутьев на все четыре стороны).

Таким же образом рассчитывается количество прутьев стеклопластиковой арматуры.

Схема вязки арматурных прутьев

Дальнейшие действия: общее количество арматуры (396 прутьев) умножается на ширину ленты (допустим, лента будет шириной 0,6 метра): 396 шт. х 70 см = 237,6 метра – это общая длина используемой в каркасе арматуры. Таким же образом рассчитывается метраж продольных прутьев:

1. 1000 см х 2 = 2000 см (один ряд);
2. 2000 см х 3 = 6000 см (одна сторона);
3. 6000 см х 4 = 24000 см (240 метров).

Расчет вертикальных стержней (вязка через перемычку, т.е., через 60 см):

1. 2 х 17 = 34 единицы на одну сторону;
2. 34 х 4 = 136 единиц на весь фундамент;
3. 136 х 1,20 м = 163,2 метра.

Чтобы не докупать (в случае ошибочных расчетов) прутья арматуры, добавьте 5-8% к общему результату.

Расчет вертикальной арматуры

Далее начинается связывание арматуры в траншее фундамента. Подробное видео об этом поможет понять процесс в деталях:

Вязать каркас можно и на грунте, и в траншее, но, если траншея узкая, делать это будет неудобно. С другой стороны, опускать огромный каркас одному не получится – нужны помощники.

Подробнее об армировании основания ленточного типа своими руками:

1. Начало вязки – нижние поперечные прутья: их необходимо уложить на расстоянии 30 см друг от друга, сверху положить два длинных стержня, на пересечениях связать проволокой;
2. Вертикальные стержни устанавливаются через один поперечный прут и связываются;
3. Таким образом вяжутся еще два или три (сколько нужно) ряда на расстоянии 40 см по направлению вверх;
4. По окончании сборки всего каркаса должно получиться четыре узла.

Теперь нужно научиться правильно их связывать между собой, а также правильно связывать прутья по углам фундамента.

Связывание углов арматурного каркаса

Как рассчитать, сколько надо?

Во главу угла методики подсчёта армирования ленточных оснований заложен принцип преобладания сопротивления грунтового основания над удельной нагрузкой от веса здания или сооружения.

После этого рассчитывают несущую способность ленты, величина которой зависит от полной загрузки наземной части строения. На этом этапе определяют количество и сортамент арматурных стержней, их форму соединения в единый каркас.

Если надавить на какой-либо мягкий предмет, то он прогнётся. Верхняя плоскость сожмётся, а снизу материал растянется. Так и в ленточном фундаменте, верхняя его часть будет испытывать сжатие, а на нижний слой будут воздействовать силы растяжения.

Это физическое явление учитывают при расчёте монолитной ленты. То есть, в верхнем и нижнем поясе закладывают арматуру, которая выдерживает сжатие, а снизу бетон противостоит растяжению.

На основе этого положения было разработано «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения)».

Тяжёлый бетон приготавливают из:

• цемента М 300 – М 800,
• щебня гранитных пород,
• среднефракционного песка,
• воды средней жёсткости с добавкой различных видов пластификаторов.

Его применяют для возведения заливных фундаментных лент.

Кроме этого пользуются Сводом Правил СП 52-101-2003, который содержит рекомендации по расчёту и проектированию, относящиеся к изготовлению и установке армокаркасов ЛФ. Правила согласованы с требованиями СНиП 52-01-2003.

Определение глубины заложения и высоты ленты

В расчёт глубины заложения подошвы ленточного фундамента включают два фактора:

Уровень грунтовых вод

Уровень залегания грунтовых вод легко определить, если рядом с местом строительства есть колодец. Расстояние от уровня земли до поверхности воды в нём будет равно искомому параметру.

В отделе архитектуры и землеустройства местной администрации можно взять копию вертикальной съёмки с привязкой к стройучастку, где будет указан уровень грунтовых вод. Если нет ни того не другого, то этот показатель определяют взятием образцов почвы с помощью бурения грунта.

Глубина промерзания

Знать её необходимо по причине того, что воздействие на влажную почву при минусовой температуре в зимний период вызывает в ней замерзание воды. Этот процесс вызывает пучение грунта потому, что он в это время резко увеличивается в объёме.

Силы пучения могут легко выдавить вверх фундамент дома. Чтобы этого не происходило, подошва ленты должна находиться ниже зоны морозного пучения. Глубину промерзания определяют справочным путём либо таким же способом, как и при установлении уровня грунтовых вод.

Глубина заложения фундаментной ленты должна находиться на отметке выше уровня грунтовых вод и ниже уровня промерзания почвы. Количество продольных рядов зависит от высоты основания. Согласно СНиПу, расстояние между конструкционными рядами арматуры не должно быть более 40 см.

Сколько рядов арматуры нужно для армирования ленточного фундамента высотой 1 метр? Количество рядов в зависимости от высоты основания:

• до 70 см – без продольной арматуры;
• от 71 до 90 см – один ряд;
• от 91 до 130 см – два ряда;
• от 131 до 170 см – три ряда;
• от 171 до 210 см – четыре ряда.

Установлено, что на месте строительства грунтовые воды залегают на глубине 1200 мм, а уровень промерзания грунта равен 800 мм. В этом случае глубину заложения ЛФ принимают величиной 1 метр. Высота ленты с учётом нормативной высоты цоколя 150 -200 мм (расстояние от верха фундамента до уровня земли) будет равна 1150 – 1200 мм.

Сбор нагрузки

Максимальная масса строения включает в себя следующее:

1. Вес всех конструкций дома, включая фундамент.
2. Снеговая нагрузка на кровлю (СНиП 2.01.07-85).
3. Вес оборудования: печь, котёл, система трубопроводов, сантехнический приборы, обстановка и пр.
4. Ориентировочный вес максимального количества людей, одновременно находящихся в доме.

Ширина подошвы

Ширину ленточного заливного фундамента рассчитывают по формуле Tхk/S ≤ R, где:

• T — удельная нагрузка от максимального веса строения (см. выше);
• k – коэффициент запаса (1,1);
• S – площадь подошвы (S = P/T);
• R – сопротивление грунта.

R = 1,88 кг/см2 (грунт — суглинок), P = 15000 кг, T = 1,8 кг/см2, L – длина ленты 24 м. S = P/T = 8333 см2. Оптимальная ширина ленты будет равна: S/L = 8333/2400 = 3,47 см. Следовательно, ширину ЛФ можно принимать исходя из толщины кладки + выступы ленты по обеим сторонам стены (25 мм х 2 = 50 мм).

При возведении внешнего ограждения в 1 кирпич (250 мм) ширина ЛФ составит 250 +50 = 300 мм = 30 см. Если стены возводят из шлакоблока, то поперечный размер ленты принимают 40 см. Для стен толщиной в 1,5 кладочного элемента фундамент делают шириной 50 см и более.

Пошаговая инструкция

Перед вязкой надо выставить опалубку, забетонировать, нужно закупить материалы, доставить их и выполнить еще ряд подготовительных действий.

Начало армирования

Перечень действий по армированию и связыванию:

• Сортировка;
• Очистка от грязи;
• При необходимости выравнивание стержней;
• Нарезка на заготовки нужного размера;
• Связывание арматурных заготовок в плоскости каркаса;
• Связывание плоскостей между собой.

Диаметр выбираемой арматуры и проволоки выбирают исходя из общей нагрузки и предполагаемых габаритов ленточного фундамента.

Монтаж производят на строительном объекте. Четыре элемента каркаса связывают вместе с нахлестом. В итоге пояс будет состоять из пар скрученных стержней, которые будут вертикально и горизонтально расположены.

Укладка готового арматурного каркаса

Перед монтажом нужно подготовить основание и выставить опалубку. После идет установка двух поясов, которые после оба бетонируются.

Схема выполнения действий:

• Вбивание фиксирующих стержней;
• Последовательное укладывание блоков;
• Проверка элементов.

Вязка остова

Лучшим из вариантов считают прямоугольный либо квадратный ленточный фундамент. Для максимальной устойчивости армирование производится квадратом, под 90 градусов. На углах фундамента производственный процесс немного усложняется из-за использования согнутых прутьев. Заготовки прикрепляют жгутами (хомутами), а на стыках крепятся усиления. Чтобы повысить прочность дома арматуру загибают и укладывают внахлест при помощи хомутов.

Полезные советы:

Уделяйте внимание армирующимся углам фундамента; Используйте фиксаторы, чтобы арматурный каркас не соприкасался с грунтом и опалубкой; Используйте металл необходимого качества без ржавчины; Вяжите арматуру с нахлестами; Если проволока недостаточно гибкая, поместите ее на полчаса в костер

Использование дополнительных деталей для пространственной фиксации арматуры

Не стоит считать, что использованием фиксаторных приспособлений при возведении ленточного фундамента можно пренебречь. Они образуют «защитный слой», который поможет уберечь ваш фундамент от коррозии и преждевременного разрушения. Эта, казалось бы, мелочь убережет постройку и огромное количество денег.

Фиксаторы используют для фиксации нижней плоскости арматурного каркаса, укладывая их на основание, и фиксации боковых плоскостей о стенки опалубки. Также для временного скрепления элементов при монтаже каркаса.

Еще одно отличное приспособление — это скобы, которые используются для связывания пересечений арматуры. Они очень упругие и действуют пружинящим образом. Имеют диаметр от 2 до 4 миллиметров.

При строительстве ленточного фундамента необходимо со всей серьезностью отнестись к работам с арматурой

Будьте предельно внимательны! Очень важно выбрать качественные материалы, не имеющие ржавчины, а при работе строго соблюдать технологическую последовательность, чтобы ваш дом прослужил долго. Если вы сомневаетесь, то лучше предоставьте эту работу для профессионалов

Арматурные каркасы для фундаментов

Одним из частых применений арматурного каркаса являются работы по устройству различных фундаментов. В таких конструкциях наилучшим образом проявляются свойства и характеристики каркасов:

• возможность выполнения фундаментов в стесненных условиях городской застройки. Достигается увеличением прочности и несущей способности конструкции при меньших размерах;
• сокращение сроков строительства. Происходит благодаря удобству использования и увеличению скорости набора конструкцией фундамента прочности, позволяющей приступить к продолжению работ;
• увеличение производительности труда.

По сути, арматурный каркас выполняет в общей конструкции фундамента роль скелета. Армирование различных видов фундамента также несколько отличается друг от друга. Невысокая сложность работ вполне позволяет их выполнение собственноручно, без привлечения профессиональных строителей.

Арматурные каркасы для ленточного фундамента

Фундамент ленточного типа достаточно часто применяется в частном домостроении. Изготовление каркаса для него сложнее, чем для других распространенных видов фундамента. Вязание можно выполнять как внутри смонтированной опалубка, так и вне ее, с последующей установкой каркаса на месте использования.

Последовательность выполнения работ:

• сначала укладываются поперечные стержни (их длина на 10 см короче ширины фундамента). Обычно для этого используется арматура, как правило, гладкая, диаметр которой 6-8 мм;
• затем укладываются два стержня арматуры в продольном направлении (ребристая, диаметр от 12 до 16 мм). Таким образом получается каркасный нижний пояс. Здесь и далее – все пересечения должны перевязываться вязальной проволокой. В редких случаях могут использоваться хомуты из пластика;
• устанавливается вертикально в местах соединений арматура (гладкая, диаметр 6-8 мм). Ее высота также на 10 см меньше высоты планируемого фундамента;
• по аналогии с нижним выполняется верхний пояс каркаса, который крепится к вертикальной арматуре.

Каркас устанавливается обычно на куски из труб ПВХ или что-то, сопоставимое по размерам.

Один из возможных вариантов изготовления каркаса приводится на следующем видео:

Арматурные каркасы для плитного фундамента

Вsполнение каркасов для данной конструкции фундамента не представляет особой сложности и несколько менее трудоемко. По большому счету, каркас в этом случае –конструкция из двух сеток, смонтированных друг от друга на расстоянии, которое высчитывается исходя из планируемой толщины плитного фундамента.Дополнительно узнать все о плитах перекрытия можно из этой статьи

Сетки состоят, как правило, из арматурных ребристых стержней диаметром 12-14 мм. Они соединяются перемычками, которые изготавливаемыми из уголка, пластиковых труб и любых других материалов нужного размера, которые не поддаются гниению и способны нести достаточную нагрузку.

Не следует забывать о необходимости защитного слоя бетона толщиной 50 мм со всех сторон арматуры.

Арматурные каркасы для свайного буронабивного фундамента

Для буронабивных свай используется наиболее простая в изготовлении конструкция. Она состоит из 2-4 прутьев арматуры с ребристой поверхностью (обычно применяется диаметр 12 мм). Длина прутьев принимается из расчета необходимости выпуска на 30-50 см сверху сваи. Соединение прутьев в каркас выполняется круглыми или треугольными хомутами. Часто используются готовые каркасы заводского изготовления, что неудивительно, так как конструкция буронабивных свай достаточно однотипна и стандартизирована.

Возможный вариант изготовления арматурного каркаса для свай содержится в следующем видео:

Представить современное строительство без широкого использования арматурных каркасов практически невозможно. Они давно и прочно стали его неотъемлемой частью. Это вовсе неудивительно, учитывая высокие эксплуатационные свойства и характеристики получаемых с их помощью железобетонных и других конструкций.

Пример расчета армирования фундамента

Попробуем рассчитать, сколько потребуется материалов для обустройства армирования конкретного ленточного фундамента с чертежами. Допустим, мы строим из строительных блоков (шириной 0,4 м)   небольшой загородный дом с габаритными (внешними) размерами 5×8 м. Характер почвы на нашем участке позволяет сделать высоту полосы 0,9 м, ее ширину 0,4 м, что соответствует ширине строительного материала стен. В арматурном каркасе для ленточного фундамента будем использовать продольные рабочие прутья диаметром 12 мм и □-образные поперечные хомуты, изготовленные из прутков диаметром 8 мм.

Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента:

На фото видно, что расстояние между рабочими продольными прутьями (0,4 м) и шаг □-образных поперечных хомутов (0,5 м) выбраны в соответствии с требованиями нормативных документов.

Проверяем относительное содержание продольных рабочих прутков в нашей железобетонной конструкции. Для этого воспользуемся следующими терминами и обозначениями:

• h – высота фундамента (900 мм);
• w – ширина фундамента (400 мм);
• Sₒ – площадь поперечного сечения фундамента;
• Sₐ – суммарная площадь поперечных сечений продольных прутьев (6 штук);
• r – радиус продольного прутка (6 мм), который равен d/2, где d – диаметр прутка (в нашем случае d=12 мм);
• D – относительное содержание рабочих прутков в «теле» фундамента.

Sₒ = h∙w = 900∙400 = 360000 мм²

Sₐ = 6∙π∙r² = 6∙3,14∙6² = 678,24 мм²

D = (Sₐ∙100)/ Sₒ = (678,24∙100)/360000 = 0,1884 ≈ 0,19 % (что в 1,9 раза превышает минимально допустимое значение, то есть схема армирования ленточного фундамента выбрана нами правильно).

Расчет количества продольных прутьев

Для того чтобы определить сколько стандартных продольных прутьев (6 м) нам необходимо, воспользуемся следующими величинами:

• L – длина фундамента (8000 мм);
• W – ширина фундамента (5000 мм);
• P – периметр;
• N – количество продольных элементов (в нашем случае 6 штук);
• X – общая протяженность продольных прутьев.

P = (L+ W)∙2 = (8000 + 5000)∙2 = 26000 мм = 26 м

X = P∙N = 26∙6 = 156 м

К полученной величине необходимо добавить 20 % (материал для изготовления Г-образных или П-образных элементов для правильного армирования углов и обеспечения достаточного нахлеста при стыковке элементов).

Xдоп = X∙0,2 = 156∙0,2 = 31,2 м

Окончательная общая длина продольного арматурного прутка:

Xок = X + Xдоп = 156 + 31,2 = 187,2 м

Стандартная длина арматурного прутка составляет 6 м. Осталось посчитать, сколько таких прутков необходимо: Xок/6 = 187,2/6 = 31,2 ≈ 32 штуки.

Изготовление поперечных элементов и расчет количества материала

Укладка арматуры в ленточный фундамент невозможна без установки поперечных (вертикальных) элементов. Обычно, для этих целей используют □-образные хомуты. Варианты хомутов:

Как видно из представленного фото все три варианта отличаются технологией изготовления, но расход прутка во всех случаях приблизительно одинаковый. Длина прутка (Ø=8 мм), необходимого для изготовления одного хомута: (800+300)∙2+250 = 2450 мм.

Вариант № 1

1. Отмеряем приблизительно 120 мм и с помощью приспособления для гибки выгибаем эту часть будущего хомута в виде крючка.
2. На расстоянии 800 мм от крюка загибаем пруток под углом 90˚.
3. Отмеряем 300 мм и делаем еще один загиб на 90˚.
4. От этого угла откладываем 800 мм и гнем прут на 90˚.
5. От полученного угла отмеряем 300 мм и загибаем второй крючок.

Вариант № 2

1. Отмеряем от конца заготовки 250 мм и с помощью приспособления выгибаем эту часть на 90˚.
2. Откладываем от полученного 800 мм и загибаем пруток под углом 90˚.
3. Отмеряем 300 мм и делаем еще один загиб на 90˚.
4. От этого угла откладываем 800 мм и гнем прут на 90˚.

Внимание! Место нахлеста прутков скрепляем точечной сваркой или 2÷3 скрутками из проволоки. Вариант № 3. Вариант № 3

Вариант № 3

1. Отрезаем от прутка две заготовки длиной по 860 мм каждая и две по 360 мм.
2. Складываем из них прямоугольник (выступ с каждой стороны составляет 30 мм).
3. Скрепляем углы хомута сваркой или проволочной скруткой.

Теперь рассчитаем, сколько хомутов необходимо для армирования нашего фундамента:

Q = P/T (P – периметр ленты фундамента, T – шаг расположения поперечных хомутов)

Q = 26/0,5 = 52 штуки

Плюс нам потребуются дополнительные хомуты для усиления каркаса в углах (по 2 штуки с каждой стороны всех четырех углов, то есть дополнительно 16 хомутов). На ленточный фундамент необходимо изготовить 68 □-образных поперечных хомутов.

Длина заготовки для одного элемента составляет 2450 мм, то есть из одного стандартного прутка мы сможем изготовить только 2 хомута. Требуемое число прутков (Ø=8 мм) – 34 штуки.

Схемы

Углы бывают нескольких видов:

1. Прямые – наиболее распространенные. Могут быть Т- или Г-образными.
2. Тупые – произвольные (эркеры). Развернутые от 160 градусов довольно легки в работе – арматура прокладывается от внешней к внутренней стороне, увеличивая частоту поперечин в 2 раза в сравнении с остальной длиной основания, а потом уже перевязывается. Углы от 90 до 160 градусов требуют установки вертикальной арматуры.
3. Острые – очень сложны в работе, в частном малоэтажном строительстве встречаются редко.

При укреплении углов важно придерживаться одной из общепринятых схем

С анкеровкой Г-образными элементами

Самый простой и распространенный метод. В углы устанавливают Г-образные элементы, которые крепятся поперечинами к основному армирующему каркасу. Длина плеча Г-образного элемента должна составлять не меньше диаметра основной арматуры, умноженного на 50.

При помощи этой детали внешние арматурины двух сходящихся стен надежно связываются между собой. Все внутренние продольные прутки связываются через Г-образное крепление с внешним.

1. Жесткость соединения внешней продольной арматуры (1) в угловой зоне обеспечивает Г-образный хомут (6).2. Внутренняя продольная арматура (2) жестко скрепляется с внешней продольной арматурой (1) внахлёст.3. Шаг поперечной арматуры (L) составляет не более ¾ высоты ленты фундамента.4. Внутреннюю и внешнюю продольную арматуру соединяет дополнительная поперечная арматура (5).5. Длина соединения внахлёст составляет 50 диаметров горизонтальной арматуры.

С помощью П-образных хомутов

Чтобы максимально повысить прочность фундаментной конструкции, в углах и местах соединения стен применяются П-образные хомуты. По ширине они должны соответствовать ширине всего каркаса из арматуры. По длине – не меньше 50 диаметров основной арматуры.

Крепятся к основной арматуре по направлению открытой частью элемента от угла. В угловых зонах фундамента устанавливается по два П-образных элемента на каждый горизонтальный уровень каркаса. При армировании соединений, нужно по одному такому элементу на каждый горизонтальный уровень.

1. При использовании П-образных хомутов (5) угловое соединение внешней и внутренней горизонтальной арматуры ленточного фундамента (1) получает жёсткую сцепку наподобие замка.2. В анкеровке П-образных хомутов участвует вертикальная (2), поперечная (3) и дополнительная поперечная (4) арматура.

Тупой угол

Тупые углы ленточного фундамента встречаются редко, только при сложной архитектуре здания. Например, дом может иметь угловой эркер или веранду. В любом случае углы необходимо укреплять.

Армирование тупых углов осуществляется двумя способами. Первый заключается в том, что внешние продольные арматурины просто загибаются под нужным градусом.

Внутренние продольные хлысты тоже загибаются под этим же углом, пересекаются, и связываются с внешними. Длина каждой загнутой части должна составлять не меньше, чем диаметр основной арматуры, помноженный на 50.

Второй вариант отличается тем, что под нужным градусом загибается не основная арматура, а дополнительные угловые хомуты. Их длина должна быть тоже не меньше 50 диаметров основной арматуры.

1. Для надёжного соединения арматурного каркаса при повороте ленточного фундамента под тупым углом (1) используется схема жёсткого соединения внахлёст свободных концов внутренней горизонтальной арматуры (4) с внешней горизонтальной арматурой (5).2. Вертикальную (2) и горизонтальную (3) арматуру в зоне соединения внахлёст следует устанавливать в 2 раза чаще, чем на ровных участках ленты.3. Длина соединения внахлёст должна быть не меньше 50 диаметров продольной арматуры.