Каркас из арматуры для фундамента

Важной конструкцией каждого объекта считается фундаментное основание, обустройству которого уделяется пристальное внимание. С соблюдением определенных правил выполнения работ гарантируется качество, продолжительный эксплуатационный период, надежность сооружения в целом. В каждом типе основания устраивается арматурный каркас для фундамента. Бетонная основа, в которой нет металлического каркаса, не отличается необходимым уровнем прочности. Бетон воспринимает лишь нагрузочные воздействия на сжатие, тогда как стальные прутья компенсируют усилия на растягивание и деформирования, тем самым обеспечивая целостность фундамента.

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.

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 см2.

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см2. 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)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см2) нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см2, а это больше чем 2,8 см2, которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.

Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см2. Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см2, чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.

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.

Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).

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.

Несущие сетки

Эти сетки размещаются на участках с изгибаемыми элементами, перпендикулярно относительно действующих нагрузок. Они формируются из поперечных и продольных распределяющих стержней. При необходимости использования подобных сеток, проще всего приобрести уже готовые сварные плоские каркасы, унифицированных размеров. Такие сетки различаются шагом и диаметром стали, позволяют выбрать именно то, что нужно для конкретного объекта и значительно уменьшить объем работ с арматурой.

Процесс вязки армокаркаса на земле

Сначала прямолинейные участки каркаса вяжутся на земле, а уже после устанавливается в опалубку фундамента и устанавливаются соединяющие углы.

Этап 1. Чтобы правильно определить размер каркаса нужно помнить о том, что он должен заливаться бетоном со всех сторон примерно на пять сантиметров. С учетом этой информации нужно подготовить проволоку и прутки. Длина проволоки для одного узла примерно 20 см. Лучше начинать делать каркас с самого маленького отрезка фундамента.

Этап 2. На ровную поверхность нужно положить два нижних стержня и аккуратно подровнять.

Этап 3. Примерно на расстоянии в 20 см от концов стержней нужно привязать горизонтальные прутки. Для этого кусок проволоки складывается вдвое и с помощью него соединяются металлические элементы обычными прокручивающими движениями. При этом плотность узла должна быть умеренной – не слишком тугой, но и не свободной.

Этап 4. На расстояние примерно 50 см нужно привязать таким же способам остальные продольные элементы.

Этап 5. Таким же способом нужно изготовить верхнюю часть каркаса.

Этап 6. Готовые части нужно положить друг напротив друга набок, чтобы части приняли устойчивое положение. Расстояние между ними должно быть ровно длине вертикальных прутков.

Этап 7. Планомерно привязывайте оставшиеся боковые части, при этом для верности проверяйте размеры заготовок. Соединили одну сторону? Отлично! Переворачивайте заготовку каркаса и продолжайте.

Этап 8. Опираясь на вышеописанное мини руководство изготовьте все прямые части для фундамента.

Этап 9. На распорки уложите каркас в опалубку на высоту более 5 см.

Этап 10. Обмерьте угловые участки и сделайте по значениям заготовки.

Этап 11. Присоедините сначала нижние поворотные части, потом вертикальные и верхние. Помните, что нахлест должен быть не менее 50 см.

Нестандартный способ вязки каркаса

Для максимального упрощения процесса создания металлического каркаса можно соорудить нехитрое приспособление, из подручных материалов. Оно не только значительно ускорит вязку, но и поможет справиться с ней без посторонней помощи.

Этап 1. Сделайте четыре заготовки из досок длиной с арматурные прутья и соедините их по две на расстоянии равным длине вертикальных перемычек.

Этап 2. Смастерите импровизированные стойки – упоры, на которые можно положить полученные заготовки. Главное, чтобы они стояли на ровной поверхности.

Этап 3. Зафиксируйте связанные доски. Так у вас получился замечательный макет будущего каркаса, по которому вы можете без особого труда создать металлическую его копию.

Выбор материала и правила армирования

Армировка является обязательной процедурой при сооружении фундамента будущей постройки. Каркас собирается из металлических прутьев различного диаметра и с разной поверхностью. В ходе выполнения работ используют стержни:

гладкие;
оснащенные ребрами;
диаметром 12-16 мм;
сечение 8-10 мм;
класса прочности А2 и А3.

Кроме того, для сооружения прочной качественной конструкции понадобится вязальная проволока или пластиковые хомуты, а также приспособление, с помощью которого нужно будет гнуть арматурные стержни для использования их при укреплении углов.

Основную ленту каркаса собирают из ребристых прутов диаметром 14 мм, принимающих на себя максимальные нагрузки, поперечные перемычки делают из стержней с гладкой поверхность и их толщина не превышает 9 мм. Достаточное погружение каркаса в бетон позволяет избежать разрушающего действия коррозии. Толщина слоя раствора в верхней части конструкции не должна быть меньше 5 см.

Сам по себе бетон не в состоянии противостоять деформации и сжатию, арматурный каркас обеспечивает устойчивость фундамента к повышенным нагрузкам, создавая жесткую фиксацию для готовой конструкции основания. Руководство по выбору арматурных прутов и сборке каркаса указывает на необходимость проведения расчетов, определяющих уровень нагрузок на основание здания.

Важное условие создания качественного надежного основания – строгое соблюдение установленных расстояний от металлических деталей конструкции до поверхности фундамента. Арматурный каркас ленточного фундамента – конструкция, в которой важную роль играют поперечно зафиксированные элементы, расположенные на определенном расстоянии друг о друга

Строгое соблюдение этих расстояний (шагов) гарантирует создание прочного каркаса, способного выдержать повышенные нагрузки и устоять перед деформацией

Арматурный каркас ленточного фундамента – конструкция, в которой важную роль играют поперечно зафиксированные элементы, расположенные на определенном расстоянии друг о друга. Строгое соблюдение этих расстояний (шагов) гарантирует создание прочного каркаса, способного выдержать повышенные нагрузки и устоять перед деформацией.

Шаги, о которых идет речь, просчитывают заранее, и их величина отражается в проектной документации. Они зависят от глубины фундамента и не превышают 25 см. Существуют и ограничения для размеров ячеек, из которых состоит арматурный каркас. Если глубина каждой ячейки зависит от предстоящих нагрузок, то длина составляет не менее 40 см, а ширина не должна быть меньше 30 см.

Схема армирования ленточного фундамента

Схема армирования ленточного основания здания

Практически все строители практикуют армирование по готовым геометрическим фигурам − квадрату или прямоугольнику. Столбчатые фундаменты армируют по кругу. Причина тут кроется в идеально правильных формах арматурного каркаса, ведь ровные линии и точные соединения гарантируют прочность конструкции в целом.

Чтобы сделать каркас правильно, нужно соблюсти толщину подушки прямо в траншее с учетом необходимого запаса для гидроизоляции и защитного слоя бетона. Поэтому, даже после заливки бетоном арматурного каркаса сложности в возведении основания не заканчиваются. Теперь нужно правильно и тщательно закрыть поверхность гидроизоляцией, причем категорически запрещено ее повреждать.

Именно ленточный фундамент считается самым простым и дешевым основанием в частном строительстве. Такое основание дешевое в возведении, так как здесь используется минимум рабочей силы, не нужно брать в аренду мощную строительную технику, также нет нужды использовать более дорогую мощную и прочную арматуру.

Единственная сложность – приходится делать сложные математические расчеты армирования, правильно устанавливать пояса и качественно их соединять.

Ростверк

Ещё одно применение арматурного каркаса в изготовлении балок для укладки под стены по столбчатым либо свайным фундаментам.

Ростверк изготовляется в опалубке необходимых размеров, установленной по отметке верха винтовых или монолитных столбчатых оснований. По сути это изготовление железобетонных пролётов в домашних условиях с применением деревянной щитовой опалубки.

Подбор толщин и марок арматуры производится по аналогии с каркасом для фундамента. В изготовлении ростверка без армирования не обойтись, но в целом устройство прогонов по винтовым сваям или бетонным столбам значительно дешевле монолитного ленточного фундамента. Особенно это актуально в строительстве домов облегчённого типа.

Специфика вязки

Производство арматурных каркасов с фиксацией элементов вязальной проволокой осуществляется следующими методами:

обвязка арматуры ручным способом, отличающимся повышенной трудоемкостью, требующим приложения значительных усилий, высоких затрат времени. Фиксация стержней производится в местах стыковки с использованием отожженной проволоки диаметром 0,8-1,2 мм. При ручном методе используются пассатижи или специальный крючок для выполнения вязки, использование которых позволяет прочно скручивать концы проволоки, обеспечивать фиксацию стержней;

Арматурные стержни соединяются воедино специальной проволокой

автоматизированным методом, предполагающим применение специального пистолета для вязки. Устройство гарантирует качественное соединение прутков, быстрое выполнение операций. Время, необходимое для фиксации пары прутков, не превышает одной секунды. Пистолет применяется при выполнении значительных объемов работ.

Арматурные каркасы, элементы которых скреплены вязальной проволокой, характеризуются прочностью, обеспечивают долговечность возводимого фундамента.

Требования ГОСТ и СНиП

Выполнение работ по изготовлению и последующему монтажу арматурных каркасов можно условно разделить на две регулируемые области:

производство сварочных работ. Главным нормативным документом является СНиП III-4-80, описывающие требования безопасности, прежде всего, пожарной, предъявляемые к выполнению сварочных работ. Они относятся к опасным и влияющим на безопасность жизни человека, поэтому контролируются особенно тщательно;
любые арматурные работы, в том числе изготовление и монтаж. Регулируются ГОСТами 19292-73 и 23279-85, а также несколькими СНиПами – 23-81, 3.03.01-87, 3.09.01 – 85, 2.03.01-84.

Основные требования следующие:

сварщики должны иметь действующую аттестацию;
работы могут выполняться в точном соответствии с предварительно разработанным ППР на сварочные работы;
арматурные каркасы изготавливаются в соответствии с чертежами на них.

Вязание арматуры своими руками

При всем многообразии специализированного строительного инструмента, не все частные застройщики имеют возможность его купить или взять в аренду. Для вязки прутьев не требуется дорогостоящего инструмента, ее к тому же можно сделать своими руками.

Для этого необходимо приобрести стальную вязальную проволоку. Она достаточно гибкая и прочная, имеет диаметр 2—3 мм. Чтобы ее согнуть, придется использовать пассатижи или специально сделанный крючок, который впоследствии закручивается вокруг арматуры и фиксирует ее. Некоторые умельцы выполняющие армирование своими руками иногда используют шуруповёрт, как более простой и легкий способ вязки. Если вязать с помощью проволоки, то для этого потребуется:

Один из вариантов вязки каркаса основания с применением крючка. Умельцы иногда используют шуруповерт, как более лёгкий способ вязки прутьев арматуры своими руками. отрезать кусок проволоки длиной около 30 см. Можно и больше, если ее не жалко, но концы будут мешать (включая лишние отходы);
затем сложить проволоку пополам, чтобы увеличить жесткость и прочность;
согнуть её по диагонали вокруг арматурного соединения и сделать небольшую петлю;
в петлю установить крючок и равномерно, без лишних усилий, крутить по часовой стрелке, пока не станет тяжело оборачивать, или соединение станет достаточно прочным. Главное, не использовать силу, так как проволоку легко порвать и потом придется все начинать сначала;
концы проволоки отрезать плоскогубцами и выбросить.

В случае армирования столбчатого фундамента арматурный каркас можно согнуть и затем фиксировать на оголовках специальными зажимами. Некоторые производители уже поставляют металлические или деревянные сваи со специальными зажимными скобами и муфтами. В таком случае достаточно выгнуть прут и вставить его в скобу. Скобу зажать и сверху проварить, сделать все это можно своими руками, используя минимум инструмента. В случае применения гладкой арматуры процесс вязки более трудоемкий, так как крюки будут постоянно отгибаться и без подручного специализированного инструмента не обойтись, как и без сторонней помощи.

Вязку арматурного каркаса для плитного монолитного фундамента лучше делать из нескольких поясов. Для горизонтального яруса используются спиральные прутья сечением до 16 мм, а для вертикальных звеньев – гладкая до 10 мм. При установке нижней сетки рекомендуется использовать пластиковые компенсаторы, которые создадут равномерный шаг

Затем при вязании вертикальных прутьев важно не забыть вывести их за пределы фундамента, ввиду того, что с ними соединятся несущие стены

Использование пластиковых хомутов-стяжек для вязания более дорогой вариант замены проволоки, но хомуты (стяжки) можно найти в любом хозяйстве. Принцип обвязки аналогичен, но пластик для стяжек менее прочный. Поэтому силу при монтаже лучше не применять. Самые популярные хомуты со специальным сердечником на конце стяжки, с их помощью крепятся кабеля и трубы на вертикальные поверхности. Пластик отлично показал себя при вязке своими руками в теплую погоду, в морозы он быстро теряет эластичность и лопается.

Видео вязки:

Ленточный

Ленточный железобетонный фундамент армировать сложнее всего: суть остается прежней, но количество манипуляций и трудоемкость процесса формирования каркаса усложняется. Вязать каркас можно как прямо в опалубке (если позволяет ее ширина), так и отдельно (вяжем и опускаем элемент конструкции). Лучше привлечь к процессу как минимум одного помощника – так будет гораздо проще. Последовательность работы можно представить следующим образом:

сначала укладывается необходимое количество поперечных стержней выбранной длины с расчетным шагом между ними (напоминаем, что длина стержней должна быть на 100 мм меньше ширины будущей ленты – по 50 мм с каждой стороны для защитного слоя бетона). Для поперечных стержней используется гладкая арматура диаметром 6-8 мм;
далее на поперечную арматуру укладывается два прута продольной (ребристая арматура диаметром 12, 14 или 16 мм) – нижний пояс каркаса;
в местах сопряжения продольных и поперечных стержней вертикально монтируется гладкая арматура, длина которой меньше высоты ленты на 100 мм;
к «вертикальной» арматуре привязываются верхние пруты поперечной (по тому же принципу, что и в 1 шаге);
далее на верхние поперечные пруты укладывается рабочая продольная арматура (два прута, как в шаге 2) – это будет верхний пояс каркаса
не забывайте каждое соединение тщательно перевязывать проволокой. В отдельных случаях, если по каркасу во время заливки бетона не будут ходить, можно перевязывать пластиковыми хомутами – такими, которые используются для связки кабеля.

При использовании хомутов из арматуры формирование каркаса несколько упрощается (см. рис. ниже).

Каркас устанавливается на специальные насадки, бетонную подготовку, куски бетона, любой стойкий к деформациям полимерный материал. Один из самых доступных вариантов – использовать куски ПВХ труб или обычные «рублевые» подрозетники. Не забывайте о том, что перпендикулярные ленты должны быть соединены между собой выпусками продольной арматуры, предварительно согнутой специальным инструментом. Т.е. продольные стержни одной ленты в углу соединяются выпусками с продольными прутками другой, причем длина выпусков должна быть равной 30 диаметрам арматуры. Такой подход позволит сформировать единую жесткую раму, которая будет готова к неравномерным деформациям даже в тех случаях, когда они возникнут под углами основания дома.

Важные правила вязки арматуры и основные СНиП

Перед тем, как вы начнете расшивать арматурой или проволокой ваш будущий фундамент, нужно примерно расчитать нагрузку на него, чтобы определиться, прут какого сечения понадобится. Точно знать не нужно, так как всегда берут с запасом. К примеру, при постройке временной металлоконструкции с весом стен до 400 кг/1 м2, можно использовать арматуру диаметром 8 миллиметров. При постройке гаража из шлакоблока со стенами до 3 метров в высоту используют прут с сечением 12 миллиметров. Если же вы строите двухэтажный коттедж, то расшивать уже придется более серьезным металлом – диаметр 14-18 миллиметров.

Конечно, можно отдать этот проект для расчетов опытным специалистам, которые позволят сэкономить и подберут минимально допустимое значение, но если несколько тысяч рублей не играют большой роли – возьмите с запасом. Часто возникает желание достроить этаж с мансардой или сделать многоуровневую тяжелую крышу – основание должно быть обязательно готово к такому «повороту событий». Существует несколько СНиП, которые регулируют изготовление данной конструкции. Рассмотрим их подробнее.

СНиП 7.3.4 гласит, что минимальное расстояние между двумя вертикальными стержнями должно быть не меньше, чем сечение самого усиления, а лучше в 2-3 раза больше. Максимальное значение не указывается, так как оно выбирается уже персонально для каждого проекта, зависит от способа кладки, наличия уплотнителя, марки цемента, качества заполнителя и других факторов.
СНиП 7.3.6. Расстояние между двумя параллельными продольными стержнями должно быть не более 40 сантиметров. Чем больше нагрузка на основание, тем меньше будет это расстояние. Минимальное расстояние для ленточного фундамента – 10 сантиметров при диаметре арматуры в 14 мм.
СНиП 7.3.7 регулирует шаг поперечной арматуры. Следует принимать значение не более половины рабочей высоты сечения, но, ни в коем случае, оно не должно превышать 30 сантиметров.

Придерживаясь этих СНиП, армирование у вас получится по «книжным нормам». Но существует несколько правил, которые были разработаны специально строителями для облегчения процесса установления фундамента. Эти рекомендации проверены временем и позволят существенно повысить физико-механические свойства вашего сооружения, а также немного сэкономить на приобретении материалов.

Нельзя сваривать между собой арматуру. Нагревание металла существенно ухудшает его свойства, а вот прочные соединения там вообще ни к чему – они держатся за счет бетона, а не металла, который вы будете наплавлять часами.
Арматура подвергается коррозии, поэтому нужно углубить ее со всех сторон в бетон, чтобы она служила десятки лет. По бокам металл должен «уйти» в бетон на 8 сантиметров как минимум, снизу на 10, сверху на 10.
Нельзя на углах делать перекрестные соединения, пруты не должны пересекаться перпендикулярно, лучше взять и выгнуть металл необходимой формы, чтобы следующий стык был не ближе чем 100 сантиметров от угла. На них всегда попадает самая большая нагрузка, а соединение на коротком отрезке участка не даст нужную прочность.
Углы должны дополнительно усиливаться поперечинами и вертикалями. Очень часто в народе просто делают расшивку «крестиком», полагая, что масса будет опираться, почему то, именно на сам стержень. Но такая вязка арматуры для основания просто недопустима, ведь у вас получатся 2 отдельных блока, которые не будут иметь между собой никакой связи. Толку от этого действия ровно 0.0%. Нужны П-образные и Г-образные усиления на углах и на первых от них поперечинах.

Мы разобрали основные правила, как сделать качественное армирование фундамента, схема к которому располагается ниже. Теперь можно переходить к поэтапному возведению этой конструкции и разбирать все нюансы более подробно.

Особенности арматуры

Так как в силу многих причин точно рассчитать основание достаточно трудно, специалистами были разработаны рекомендации к армировке ленты фундамента.

Они таковы:

диаметр продольных прутов должен быть не менее 12 мм;
число рабочих прутов в каркасе должно быть не меньше четырех (может быть шесть);
шаг поперечной армировки составляет от 200 до 600 мм. Сечение стальных прутов-6-8мм;
ленточный фундамент минимально должен быть толщиной 300 мм.

В верхнюю часть фундамента, подверженную сжимающим усилиям можно закладывать арматуру меньшего диаметра, чем в растянутую нижнюю. Ведь часть нагрузок вверху примет на себя бетон

Т-образные пересечения и места, которые могут подвергаться деформации, необходимо усилить с помощью закладных изделий (например, арматурными вутами или лапками). Они должны соответствовать размерам рабочих прутов по диаметру.

Сколько нужно арматуры для ленточного фундамента

Схема арматурного каркаса с расчетом длины ленточного основания

Для расчетов нужно знать несколько параметров будущего фундамента. Например, параметры основания следующие: ширина 3,5 м, длина 10 м; высота 0,2 м, ширина 0,18 м.

Этапы расчета:

Расчет общего объема отливки. Для этого принимается в расчет объем типичного параллелепипеда, а именно используем все параметры:

Р = АВ + ВС + СD + АD = 3,5 + 10 + 3,5 + 10 = 27 V; 27 х 0,2 х 0,18 = 0, 972.

Расчет внутреннего объема фундамента: 10 х 3,5 х 0,2 = 7 м³.

Вычитаем объем отливки: 7 – 0,97 = 6,03 м³.

Итог: объем отливки — 0,97 м³, объем наполнителя — 6,03 м³.

Расчет количества арматуры. Для облегчения расчетов принимается усредненный диаметр металла 12 мм.

В отливке будет два горизонтальных пояса, а вертикальные ряды будут располагаться с интервалом 500 мм. Периметр ленточного фундамента составляет 27 метров. Таким образом, нужно использовать 54 метра горизонтальных прутьев и 114 прутьев по 0,5 метров для вертикальной обвязки. С учетом заводской конфигурации прутьев, для вертикали понадобится 114 х 0,7 = 79,8 м арматуры.

Итак, для возведения ленточного фундамента с такими параметрами, нужно использовать 1 кубометр бетона, 6 кубов наполнителя (песок и щебень), 134 метра арматуры, которую затем нужно будет болгаркой порезать на заданные куски. Объем древесины для опалубки в данном расчете не проводится.

Технологический процесс армирования

Установка опалубки для обустройства армированного каркаса ленточного основания
Сначала устанавливается опалубка, внутренняя поверхность покрывается пергаментом или рубероидом.

В грунт траншеи вбиваются арматурные прутья расчетной длины и диаметра 10 мм. Прутья могут использоваться гладкие. Шаг между вертикальными прутьями составляет 400 − 600 мм.

На дне устанавливается подставка, на которую улаживают несколько рядов горизонтальных прутьев. Верхний и нижний ряды соединяются продольными перемычками и связываются между собой проволокой или стяжками.

При возведении каркаса нужно четко придерживаться допустимого расстояния до поверхности фундамента. Всегда должен быть запас бетона, который закроет концы прутьев и предотвратит коррозийные процессы внутри основания.

После установки каркаса нужно на дне траншеи предусмотреть вентиляционные отверстия и всю конструкцию залить бетоном.

Принцип работы арматурного каркаса

Качество каркаса влияет на свойства фундамента

При строительстве в промышленных масштабах за правильностью закладки армокаркаса следят достаточно строго. Добросовестность выполнения армирования в фундаментах с железобетонным каркасом в данном случае проверяется специальными комиссиями, на «вооружении» которых имеются специально разработанные для этого случая сборники строительных нормативов и правил.

Однако при строительстве частного дома своими руками застройщик не всегда с полной ответственностью подходит к армированию железобетонного фундамента. Как результат – деформация и преждевременное разрушение основания здания, что часто влечёт за собой также и разрушение всей постройки.

Свойства бетонных конструкций

Чтобы лучше понять всю необходимость армирования основания, нужно слегка углубиться в такой непростой предмет как сопромат. На любой фундамент здания действует несколько разнонаправленных сил, причём эти силы не постоянны, а с течением времени меняют свою величину, направление и место приложения.

Прежде всего, на бетонное основание давит масса возводимой постройки, и эта сила давления не везде одинакова. Как бы вы не старались равномерно распределить массу дома по всей площади фундамента, сделать этого не удастся – в каких-то местах давление будет сильнее.

Если дом стоит на влагонасыщенном грунте, на зимой бетонное основание снизу давят деформирующие силы «пучения». Расширяясь при замерзании, почва начинает выпирать на поверхность в виде бугров, поднимая и выдавливая вверх элементы фундамента. При оттаивании грунта в этих местах могут наоборот образовываться болотистые ямы, и целые участки фундамента могут попросту зависать в воздухе.

Бетон, являясь довольно прочным материалом, совершенно не эластичен — отлично справляясь с сжатием, он не может работать на растяжение и изгиб. Так , устойчивость бетона к сжатию в 50 раз больше, чем к разрыву. В большей мере это проявляется в конструкции ленточного основания: благодаря большой его протяжённости в нём может быть несколько зон изгиба или растяжения. Как результат, бетон неизбежно лопается и растрескивается, а основание здания разрушается.

Технические особенности железобетона

Железобетонный фундамент соединяет в себе лучшие качества металла и бетона

Во избежание этих существенных недостатков бетонных конструкций и был изобретён железобетонный фундамент. Улучшения технических характеристик удалось добиться за счёт объединения лучших качеств двух строительных материалов – бетона и металла. Внутри опалубки монтируется несущий каркас из стальной или стеклопластиковой арматуры, который затем заливается бетоном.

В результате армирование даёт возможность перенести нагрузки растяжения и изгиба на каркасную арматуру, которая значительно лучше бетона справляется с ними.

Каркас для столбчатых и плитных фундаментов

Для фундамента в виде плоской плиты сборка каркаса намного проще, так как исполняется в горизонтальной плоскости. Сам сборочный процесс аналогичен ленточному фундаменту.

Каркас для столбов фундамента выполняется вне его места установки. Для изготовления возможно применение различных приспособлений и специального инструмента.

Для небольших строений возможно вместо объёмных каркасов в фундаменте использование для упрочения здания армированных поверхностных поясов.

Особенности конструкции

Арматурный каркас для ленточного фундамента обеспечивает прочность и надежность основания постройки, не позволяя ей растрескиваться и разрушаться под воздействие нагрузок и многих негативных факторов. Выбор арматуры осуществляется еще на стадии разработки проекта. От качества выбранного сорта зависит срок эксплуатации постройки и ее надежность. Подготовительная стадия включает несколько видов работ, среди которых:

проведение анализа почвы;
определение глубины залегания грунтовых вод;
расчет массы будущей постройки;
выбор вида будущего основания.

Изготовление арматурного каркаса фундамента осуществляется как до начала выполнения работ, связанных со строительством, так и во время их проведения.

Такая особенность используемых стержней арматуры для ленточного фундамента обеспечивает надежное сцепление с раствором, используемым для заливки фундамента. То, насколько прочным будет конструкция, зависит от нескольких факторов:

марка металлических прутов, используемых для монтажа;
сечение стержней;
сортамент арматуры;
соблюдение норм и правил во время работы над схемой будущего каркаса;
выбранный способ крепления прутов.

Качественный каркас из арматуры обеспечит полноценное противодействие сжатию конструкции.

Армирование фундамента требует использования при монтаже каркаса металлических прутов, сечением не менее 12 и не более 16 мм. Необходимое усиление конструкции обеспечивается использованием стержней класса А 2 или А 3, прочностные характеристики которых являются гарантией надежности и долговечности фундамента и, соответственно, всей постройки.

Армирование ленточного фундамента своими руками нельзя назвать очень сложной операцией, но проводиться она должна в строго установленном порядке и с соблюдением всех тонкостей технологического процесса. Это касается правильного выбора стержней для создания каркаса и способа их крепления.

Как правильно вязать каркас

Итак, как правильно сделать арматурный каркас для фундамента?

Предварительно изучаются проектные чертежи, так как именно от надежности основания зависит эксплуатационный срок сооружения.

Чтобы избежать ошибок, рекомендуется во время работы соблюдать определенные правила:

минимальный напуск – от пяти сантиметров;
на угловых участках прутья, располагаемые перпендикулярно, связываются друг с другом. Блоки, не имеющие между собой соединений, использовать запрещается. Отличный вариант – углы, подготовленные из согнутой арматуры. Эта схема устройства каркаса считается более качественной. Правда, потребуется определенное оснащение, чтобы сгибать прутья, сечение которых превышает четырнадцать миллиметров;
если соединения выполняются вязальной проволокой, они должны отличаться плотностью. Пользуясь специальным крючком, проволоку следует затянуть до упора, не оставляя свободных мест между хомутами и арматурными прутьями. Обязательно проверяется хомут на подвижность. Если рукой его легко сместить, необходимо выполнить дополнительную связку;

разбежка между арматурными прутьями должна соответствовать чертежам проектного задания;
арматурный каркас для плитного или иного фундамента в опалубочной конструкции устанавливается ровно, со всех сторон металл должен быть окружен бетонным раствором, защищающим от коррозии;
арматура сгибается на холодную, без предварительного нагревания, чтобы не снизить прочность металла.

Основные критерии выбора арматуры для возведения фундамента

Армирование фундамента нужно в первую очередь для предотвращения его скорого разрушения и обеспечения его долговечности. “Правильный” материал для армирования, благодаря которому основание дома простоит не один десяток лет, должен соответствовать чётким требованиям и стандартам. Он должен быть обязательно коррозиеустойчивым, обладать высокой прочностью, усталостной долговечностью и пластичностью, хорошо сцепляться с бетоном. Кроме того, для укрепления фундаментов используется данный материал определённого диаметра и класса.

Существующая на современном рынке стройматериалов арматура бывает двух разновидностей – металлическая и неметаллическая. Первую изготавливают из особой стали горячего (стержневая) или холодного (проволочная) проката. Неметаллическую ещё называют композитной, так как она производится из волокон стекла, базальта, углерода или арамида с использованием термопластичной или термореактивной полимерной пропитки. В отечественном строительстве первый вид арматуры используется чаще, чем второй, ввиду сравнительно недавнего внедрения последней. Поэтому лучше выбирать “проверенный” вариант.

Рифлёная арматура

По способу формирования различают проволочную, стержневую и канатную арматуру. Её поверхность может быть либо гладкой, либо рифлёной (с периодическим профилем). Для возведения фундаментов используются именно стержни с ребристой поверхностью, так как они позволяют прочнее сцепиться с бетоном. Круглая гладкая арматура служит в основном конструктивным элементом, её диаметр должен быть меньше, чем у профилированной.

Следующий параметр, который необходимо чётко знать при выборе арматуры – её толщина, или диаметр. Он может во многом определить прочность арматурного каркаса и, следовательно, фундамента в целом. Толщина арматурных прутьев обычно зависит от вида почвы и предполагаемой нагрузки на фундамент. Чаще всего используются изделия диаметром 8-16 мм, но лучше выбирать не менее 10 мм.

Вид арматуры будет зависеть также от того, где именно она будет использоваться. Так, для предотвращения возникновения вертикальных трещин используется продольная, для наклонных – поперечная. По назначению и сферам применения различают также такие разновидности строительной арматуры:

рабочая – применяется для снижения внешних нагрузок и уменьшения напряжения, которое оказывает блочная масса;
распределительная – как видно из названия, используется для распределения нагрузки и сохранения устойчивости рабочих стержней;
хомуты – защищают бетонную конструкцию от появления трещин у опор, а также применяются для связки стержней в арматурном каркасе;
монтажная – необходима для сборки арматурного “скелета”, поддерживает стальные прутья при бетонировании в нужном положении; производится в виде каркаса, конструкции или сетки;
штучная – также применяется при сборке каркаса, но при том условии, что объём работы невелик.

Арматура для фундамента

Определение и область применения

Обычно различают объемные и плоские арматурные каркасы (сетки). Кроме того, при изготовлении рассматриваемой конструкции может применяться два варианта соединения – при помощи сварки или с использованием вязки проволокой.

В современных условиях для того чтобы удовлетворять предъявляемым заказчиками и нормативными документами высоким требованиям, использование арматурных каркасов осуществляется практически повсеместно.

Благодаря столь незаурядным качествам арматурные каркасы имеют крайне широкую область применения:

монолитные бетонные работы. При их выполнении практически всегда использование арматурных каркасов не просто желательно, но обязательно, согласно требованиям действующих нормативных документов;
отделочные работы. Плоские арматурные каркасы используются при оштукатуривании для предотвращения появления трещин в результате механического повреждения или перепадов температуры. Дополнительным плюсом является легкость и простота крепления к поверхности стены;

кладка с использованием кирпича или различных блоков. Армирующие сетки в кладке повышают ее прочность и надежность конструкции стены;
устройство стяжки и покрытий полов в различных помещениях и зданиях. Арматурная сетка зачастую укладывается, как при выполнении стяжки, так и перед укладкой некоторых отделочных напольных покрытий, например керамической плиткой;

работы по строительству теплотрасс и трубопроводов. Арматурные каркасы легко и удобно крепятся на самые разные теплоизоляционные материалы, значительно повышая их прочность и долговечность;
облицовка различными отделочными материалами. Использование арматурной сетки увеличивает сцепление поверхности стены и выполняемой облицовки.

Перечисленными выше областями применение арматурных каркасов не ограничивается, но и приведенных примеров достаточно, чтобы понять насколько часто используется данный вид арматуры.

Составление проекта каркаса

Выбирайте металлический профиль класса А-400

Перед тем как приступить к работе по монтажу каркаса следует произвести ряд математических вычислений. Прежде всего, следует определиться с диаметром стальных прутков и их количеством.

При создании армокаркаса для ленточного фундамента здания чаще всего используется стальная арматура из периодического профиля класса А-400. Данный прокат имеет особую конструкцию, оснащённую по бокам выступами, спирально опоясывающими металлический прут по всей длине. Такая конструкция была специально разработана для лучшего сцепления армирующего каркаса с бетоном.

Стеклопластиковая арматура

В последнее время в качестве материала для каркаса всё чаще применяется стеклопластиковая арматура. Среди основных плюсов стеклопластика по сравнению со сталью можно назвать:

малая масса;
устойчивость к коррозии;
меньшая стоимость.

Среди минусов следует отметить худшие показатели устойчивости к разрыву, нежели у стандартного стального армирования.

При создании объёмного каркаса ленточного основания схема армирования выглядит следующим образом: горизонтально, вдоль будущих стен, идут нити из рифлёного проката. Они располагаются в несколько рядов: как по горизонтали, так и по вертикали.

Между ними идут поперечные прутки из круглого проката, соединяющие продольные горизонтальные нити между собой.

Монтаж каркаса

Далее поэтапно рассмотрим работы по армированию ленточного основания. Армирование гораздо удобнее производить до установки опалубки. В этом случае опалубка не будет вам мешать сваривать или вязать каркасную конструкцию из отдельных элементов.

Элементы каркаса представляют собой прямоугольные объёмные конструкции определённой длины, которые укладываются в траншею, выкопанную для заливки фундамента. Длиной данные каркасные элементы должны от одного угла будущего здания до другого. На углах они соединяются специальными Г-образными соединительными элементами в одну непрерывную каркасную конструкцию. Подробнее о монтаже каркаса смотрите в этом видео:

Подготовительные работы

Перед тем, как приступить к монтажу каркаса, следует произвести разметку территории площадки и в нужных местах по периметру будущих стен вырыть траншеи. На дне траншеи должна быть отсыпана подушка из гравия, крупного песка или щебня. Поверх этой подушки и будет монтироваться наша металлическая конструкция.

Такая подушка выступает в качестве дополнительной защиты от зимнего пучения грунта, принимая на себя значительную часть давления, а также играет роль дренажа, отводящего лишнюю влагу от бетонного основания.

Изготовление каркаса

В опалубке каркас должен лежать, таким образом, чтобы его продольные, «рабочие» нити были полностью скрыты бетоном. Слой бетона поверх основной арматуры должен быть не менее 2 – 3 см. Стандартная ширина ленточных фундаментов составляет 40 – 50 см, соответственно наш каркас должен быть шириной около 35 – 40 см.

Приступая к изготовлению элементов каркасной конструкции, прежде всего, производим нужное число металлических заготовок. Режем рабочую арматуру на заготовки нужной длины в необходимом количестве (зависит от числа нитей).

Также нарезаем поперечные соединительные элементы из гладкого круглого проката меньшего диаметра, нежели рабочая рифлёная арматура. При этом следует учитывать ширину будущего фундамента – горизонтальные соединительные элементы по своей длине должны быть равны ширине фундамента.

Соблюдайте четкое расположение заготовок

Вертикальная соединительная арматура должна соответствовать высоте фундамента. В этом случае данные штыри, выступая за продольные нити, послужат ограничителем для опалубки, позволив соблюсти необходимую дистанцию между ней и рабочим армированием в 2 – 3 см.

После этого приступаем к сварке или вязке плоских заготовок будущего армирования.

Укладываем две нити рифлёного прутка параллельно друг другу и соединяем их друг с другом поперечными металлическими штырями при помощи сварочного аппарата или вязальной проволоки. При этом следует соблюдать чёткое расположение заготовок:

шаг между поперечными соединительными элементами должен равняться 20 – 30 см;
поперечные штыри должны выступать за края будущей конструкции на 2 – 3 см с каждой стороны.

Проведение сварочных работ требует определённого опыта, особенно в таком деле, как изготовление каркаса для основы здания. Если вы не уверены в качестве ваших сварных швов, лучше всего доверить эту работу специалисту.

В итоге получаем плоские конструкции, похожие на металлические приставные лестницы. Следующим шагом объединяем их в объёмные прямоугольные конструкции при помощи вертикальных соединительных штырей. Приваривая или привязывая проволокой «лестницы» через определённые расстояния к вертикальным штырям, получаем объёмные ажурные конструкции, которые и являются основными заготовками будущего армирования.

Сборка единого каркаса

Полученные объёмные элементы укладываются в траншеи поверх песчано-гравийной подушки. При этом каркас не должен лежать на ней – для качественного армирования, он должен быть поднят на 5 – 7 см. Для этих целей подкладываем под него в нескольких местах камни или кусочки кирпича.

Следующий шаг – стыковка всех этих отдельных элементов, расположенных на прямых участках траншеи. Это можно сделать, применив Г-образные хомуты, изготовленные из той же арматуры, что и горизонтальные нити. С их помощью соединяются попарно все смежные горизонтальные нити двух соседних каркасных элементов.

Это является завершающим этапом армирования железобетонного основания здания. После того, как все заготовки каркаса соединены на углах, можно приступать к установке опалубки и заливки бетона.

Особенности каркасных конструкций из стеклопластика

При вязке стеклопластиковой арматуры шаг должен быть длиннее
Стеклопластик сравнительно недавно появился на нашем строительном рынке, поэтому многие застройщики до сих пор с предубеждением относятся к этому материалу. Однако, согласно заявленным производителям техническим качествам, стеклопластик несколько превосходит сталь по прочности. Поэтому, исходя из расчетов прочности, шаг между элементами конструкции в данном случае может быть в 1,5 раза больше, чем при использовании металлической арматуры.

Выпускается стеклопластиковый прокат для армирования железобетона, как и стальной, в двух вариантах: гладком и рифлёном. Предназначение у них также аналогичное: рифлёный прокат используется в качестве основной, рабочей арматуры, а гладкий – для соединения основных нитей в один объёмный каркас.

Используя таблицы и нормативы СНиП, вы сможете самостоятельно произвести работу по обустройству армирования ленточного фундамента частного дома. Для качественного изготовления каркасной конструкции нужно лишь чётко следовать рекомендациям строительных нормативов и статьям соответствующих ГОСТов.

Свайный буронабивной

Пожалуй, для буронабивного фундамента арматурный каркас сделать проще всего. Для его изготовления используют 2, 3 или 4 прута арматуры (их количество зависит от диаметра опоры) периодического профиля диаметром 12 мм. Длина арматуры равна длине буронабивной сваи+300-500 мм на арматурные выпуски при условии последующей обвязки железобетонным ростверком. Связку каркаса во избежание сдвигающих усилий или эксцентричных нагрузок осуществляют при помощи хомутов круглой или треугольной формы. Можно использовать заводские каркасы треугольного сечения, которые применяются в производстве монолитных балок перекрытий.

Плитный

Каркас для плитного фундамента представляет собой две арматурные сетки, расстояние между которыми определяется исходя из выбранной толщины плиты. Каждая такая сетка представляет собой совокупность продольных и поперечных прутьев одинакового сечения (12-14 мм). Используется ребристая арматура, обеспечивающая максимальный контакт с бетонной смесью. Расстояние между двумя арматурными сетками выдерживается за счет перемычек, которые могут быть изготовлены из металлических уголков, обрезков ПВХ труб, пескоцементной плитки – любых материалов, которые не подвержены гниению и устойчивы к большим нагрузкам. Желательно воздержаться от использования древесины. При изготовлении каркаса для плитного основания, так же, как и в остальных случаях, обязательно оставляют место для защитного слоя бетона (50 мм): сверху, снизу, по бокам.

Свариваемость

Купить арматурные каркасы высокого качества можно, если все элементы надежно соединены, что достигается при соответствии металла требованиям проводимых работ. Свариваемость заготовок можно оценить по специальной таблице:

группа I имеет хорошую свариваемость. Это значит, что максимального качества швов можно достичь без использования каких-либо специальных средств и методов;
группа II отличается удовлетворительной свариваемостью. Чтобы создать качественный арматурный каркас необходимо строго соблюдать целый комплекс технических требований. К ним можно отнести и употребление присадок, качественная очистка кромок, оптимальная температура вплоть до прогрева места сварки до 100-150-ти градусов для некоторых методов;
группа III, ограниченная свариваемость. При обычных условиях соединения такие марки металла дают множественные трещины. Для проведения работы на должном уровне необходим прогрев до 250-400 градусов и отпуск;
группа IV отличается плохой свариваемостью. Это значит, что добиться качественного соединения арматурного каркаса будет сложно, даже при соблюдении всех приемов, включая предварительный подогрев и температурную обработку на всех этапах изготовления конструкции.

Указанные аспекты не меняются вне зависимости от того, какие системы предполагается создавать, будь то каркасы арматурные для буронабивных свай или каркасы арматурные для стены в грунте.

Пространственный арматурный каркас для фундамента за несколько минут

На изготовление пространственного каркаса из железной арматуры уходит большое количество времени. Это связано с тем, что арматура диаметром больше 6 мм в сетках почти не поставляется, так как она очень тяжелая и переносить ее на стройплощадке не очень приятное занятие. Поэтому строителям приходится арматуру на стройке вязать, что достаточно долго и дорого. Но технологии не стоят на месте, вот уже больше 10-ти лет на отечественном рынке широко используются стеклопластиковая арматура при армировании бетонных конструкций, утвержден ГОСТ, Свод правил и прочие нормативные документы по применению композитной арматуры.

Недавно появилась еще одна приятная новинка — композитная сетка BASIS. Она представляет собой изготовленные по ГОСТ31938-2012 прутки из стеклопластика либо базальтопластика соединенные между собой в местах пересечения специальным термопластичным материалом.

Сетка BASIS нужна для армирования бетона взамен традиционной металлической арматуры. Соединение стеклопластиковых стержней в сетку совершается по запатентованной технологии. Термопластик, соединяющий между собой стержни, является стульчиком и образует защитный слой в бетоне.

Стержень, из которого формируется сетка BASIS, покрыт песком, что значительно повышает адгезию к бетону и увеличивает трещиностойкость конструкции, компенсируя этим низкий модуль упругости композита.

Основным преимуществом сетки является то, что она соединена в готовые карты, которые не нужно вязать на стройплощадке, кроме этого она обладает еще целым рядом преимуществ перед металлом:

В 9 раз легче
В 3 раза прочнее на растяжение
В 7 раз ускоряет процесс армирования (не нужно вязать на объекте)
На 20% дешевле
Не нужны «стульчики», для защитного слоя
Высокая коррозионная стойкость
Низкая теплопроводность

В действительности композитная сетка BASIS открывает новый сегмент рынка, так как сетка состоит из стержня толщиной до 10 мм, она пригодна для армирования тяжелых конструкций, например настилы мостов, дорожные плиты, полы с высокими нагрузками, фундаменты различных конструкций.

Композитная сетка производится картами размером 2,2х6 м, при этом есть возможность выпускать карты других размеров с шириной не более 2,4м и длинной не больше 6м.

Композитная сетка BASIS не требует установки подкладок для образования защитного слоя.

Разгрузка и укладка сетки осуществляется вручную, без привлечения техники.

Резка карт может осуществляться болгаркой диском по камню.

Таблица замены с металлом по прочности

Композит BASIS	Металл АIII
4	8
6	10
8	12
10	14

Так же из сетки BASIS очень быстро и удобно делать пространственные каркасы, выглядит это так:

Берем одну карту BASIS и две полосы как на фото ниже

Полосы соединяем домиком и скрепляем стяжками

Повторяем операцию несколько раз, рекомендуемое расстояние между «домиками» 100-120 см.

Затем накрываем сверху еще одной картой BASIS

Получаем вот такой замечательный каркас

По нему можно смело ходить при заливке бетона

Каркас выпрямляется

Теперь каркас BASIS можно легко поднять

и перенести к месту заливки бетона, вес пространственного каркаса не более 20 кг

Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками, изготовление арматурного каркаса