Какую арматуру следует выбирать при укладке фундамента частного дома

При возведении частного дома первым делом необходимо сделать качественный фундамент. От его качества и надежности будет зависеть эксплуатационный период всего дома. В большинстве случаев используют ленточный тип основания. Арматура для фундамента частного дома выполняет функцию стягивающего и укрепляющего элемента.

Основание любого дома принимает на себя всю нагрузку от несущих строительных конструкций. Поэтому оно должно быть достаточно прочным, и способным выдерживать нагрузки любого типа. Бетон сам по себе достаточно хрупкий, и требует соответствующего укрепления.

В данной статье мы рассмотрим, для чего выполняется процедура армирования, какой материал для этого применяется, как делается вязка каркаса и выполняется усиление. Также вы найдете рекомендации по выбору и приобретению продукции соответствующего качества.

Что такое арматура, и для чего выполняется армирование фундамента

Арматура – это простое металлопрокатное изделие, которое имеет вид прутка (стержня). Это один из самых главных материалов, который используются в строительной отрасти для различных целей. Производится она на специализированных предприятиях большого масштаба, которые имеют все необходимое оборудование в своем распоряжении. Для производства используется сталь определенных марок, которая содержит небольшое количество углерода и дополнительные примеси.

Изготавливаются прутки методом горячего или холодного проката. Весь технологический процесс выполняется в соответствии с нормами и правилами ГОСТа. Материал проходит все необходимые проверки качества, и полностью соответствует всем заявленным параметрам. Основные области применения – это гражданское и промышленное строительство, а также оборонная промышленность и машиностроительная отрасль.

В большинстве случаев изделия нужны для укрепления строительных конструкций из бетона (фундамент, перекрытия, стены, плиты и т.д.). Бетон сам по себе не обладает прочностью, поэтому его необходимо усиливать. Армирующий материал делает бетон монолитным и более прочным, тем самым повышая его выносливость и срок эксплуатации. Благодаря ребристой поверхности стержней, они надежно закрепляются в бетонной смеси, и стягивают ее в единое целое.

Вот основные преимущества использования арматуры:

• Обеспечивает надежную защиту конструкций от сезонных температурных перепадов (от минус 50 до плюс 50);
• Высокие прочностные показатели, как на сжатие, так и на растяжение;
• Препятствует появлению трещин, отслоений и других дефектов на поверхности.

Фундамент частного дома подвергается неравномерному воздействию внешних нагрузок. Это происходит в результате различных особенностей несущих конструкций дома, а также неоднородности грунта, на котором устанавливается дом.

Для укрепления основания необходимо сделать металлический каркас из продольных и поперечных прутков. В дальнейшем данный каркас устанавливается в подготовленные места и заливается бетонной смесью. Надежность основания будет напрямую зависеть от качества усиливающего каркаса и качества бетонной смеси.

Рекомендуем к прочтению:

Арматура для фундамента частного дома — разновидности

применяемые в строительстве

В настоящий момент на рынке можно встретить большие объемы продукции различных видов. Одна из главных классификаций арматуры – это материал, из которого она изготавливается. Существует два вида материалов:

• Металл. Для производства используются специальные марки углеродистой и низколегированной стали. Диаметр стержней может быть от 5 до 32 миллиметров;
• Композитные материалы или стеклопластик. Данные материалы обладают высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Диаметр готовых изделий может быть от 4 до 20 миллиметров. Материалы стали использоваться относительно недавно.

При подборе укрепляющих изделий для возведения домов необходимо учитывать: вид арматуры в зависимости от метода изготовления, марку стали, а также класс.

3 базовые разновидности арматуры

В зависимости от метода производства можно выделить три базовые разновидности:

• Вид «А». Производится методом горячей катки;
• Вид «Вр». Здесь при изготовлении использовался метод холодной деформации;
• Вид «К». Это канатный тип производства.

Для армирования фундамента необходимо использовать горячекатаные материалы по ГОСТ 5781-82. Прутки, выполненные методом холодной деформации, обычно имеют достаточно маленький диаметр, поэтому для укрепления основания они используется редко.

Следующий важный параметр, на который стоит обращать внимание, это класс арматуры. Существует множество классов, но для армирования основания зданий применяются изделия с классом А400 или выше. Классы А300 или еще ниже — А240 использовать нельзя. В некоторых случаях, если нагрузки от несущих конструкций будут слишком большими, то можно использовать изделия с более высоким классом. Для изготовления чаще всего применяются следующие марки стали: 5ГС, 32Г2Рпс или 25Г2С.

Имеется еще одна классификация – по основному расположению. Данная классификация прописана в соответствующих нормативных документах, на основании которых выполняется проектирование частных домов.

Выделяют следующие разновидности:

• Рабочее армирование. Для каждого типа основания расположение будет отличаться. При возведении ленточного фундамента конструкция будет иметь вид продольно уложенных стержней. Укладка может выполняться в несколько слоев. При возведении фундамента плиточного типа изделия могут укладываться в двух направлениях;
• Поперечное армирование. Это соединительные стержни, которые устанавливаются в горизонтальном положении;
• Вертикальное армирование. Своеобразные хомуты, которые соединяют рабочие прутья в вертикальном положении. Используются только в том случае, если толщина строительной конструкции будет превышать 150 миллиметров.

Как выбрать подходящий материал

Самый важный критерий, который учитывают строители при подборе армирующего материала, это показатель сопротивления изгибу. Данный показатель будет зависеть от материала, из которого изготовлено изделие. В большей степени используется металлическая продукция.

Металлические стержни обладают высокой прочностью. При сооружении укрепляющего каркаса их можно сваривать, что значительно повышает показатели жесткости. Такие каркасы способны будут воспринимать достаточно большие нагрузки различного характера. В некоторых случаях необходимо выполнять прогрев бетонного основания электрическим током. Благодаря наличию стальных элементов, ток будет распространяться по всей конструкции.

В последнее время стала использоваться арматура из пластиковых или композитных материалов. Этот материал обладает небольшим весом и достаточно хорошей упругостью. Каркас из этих материалов не будет подвергаться коррозии, и создавать радиопомех. Но есть и ряд недостатков. Например, прутья нельзя соединять сваркой, что значительно снижает жесткость и устойчивость, а при растяжении данные материалы начинают увеличиваться в размерах. Да и прочностные характеристики пластика и композитных материалов значительно меньше, чем у стальной продукции.

Следующий критерий, на который необходимо обращать внимание при выборе, — диаметр стержня. Этот показатель влияет на жесткость каркаса и прочность готового фундамента. Конкретный диаметр стержней определяется на этапе проектирования путем вычисления по специальным формулам.

Арматура для фундамента частного дома — как выполняется вязка

Для укрепления основания частного дома делается специальный каркас из арматурных стержней. После сборки он устанавливается в опалубку и заливается бетонной смесью. Прутки могут соединяться двумя способами:

• Сварка. Данный способ соединения позволяет создать жесткий каркас, которые не будет деформироваться под воздействием достаточно сильных нагрузок. Используется этот метод в основном при строительстве многоэтажных домов или промышленных сооружений;
• Вязка. Прутья соединяются при помощи проволоки. В данном случае конструкция будет не такой жесткой, что позволит появляться небольшим люфтам под действием постоянных нагрузок.

Какой способ соединения выбирать? Это будет зависеть от множества фактором, которые будут учитываться на этапе проектирования дома.

Процедура армирования фундамента простыми словами

Процедура укрепления основания выполняется согласно технологии укладки, каждый этап которой строго прописан в соответствующих нормативах. Технология армирования будет напрямую зависеть от типа основания, который используется при возведении здания.

Чаще всего при возведении частных домов используется ленточный тип фундамента. Его особенность в том, что при его использовании можно обустроить дополнительный подвальный этаж. Высота основания должна в несколько раз превышать его общую длину. Данный тип основания менее подвергается деформациям и изгибающим силам. Для укрепления используется арматура толщиной 10-12 миллиметров. При многоэтажном строительстве применяются стержни толщиной 14 миллиметров и выше.

Процедура усиления требует установки двух поясов из армирующего каркаса. Каркас располагается на расстоянии приблизительно 50 миллиметров от бетонной поверхности. Благодаря этому каркас будет воспринимать большие нагрузки и не позволит бетону деформироваться.

В некоторых случаях выполняется монтаж плиточного фундамента. Он является более надежным, а соответственно и финансово затратным. Для усиления применяются прутья диаметром от 12 до 16 миллиметров. Точный размер диаметра определяется на этапе проектирования и учитывает тип и загруженность здания, а также особенности грунта. Армирование выполняется путем монтажа двух поясов из стальных каркасов, которые соединяются строго под прямым углом.

Арматура для фундамента частного дома — 4 рекомендации при покупке

Перед покупкой необходимо рассчитать точное количество продукции, которое потребуется на строительный объект. Обязательно учитываем, что 5-7 процентов материала необходимо взять в запас. Только с предварительно сделанными расчетами можно выполнять закупку изделий.

Обязательно учитывайте следующее:

1. Класс металла изделий должен соответствовать А400. Данные прутья можно отличить по своеобразному периодическому профилю с рисунков в виде «елочки»;
2. Обязательно проверяйте толщину изделия при покупке. Для этого можно использовать обычную линейку, но удобнее всего измерять диаметр штангенциркулем;
3. Проверяйте все необходимые документы и сертификаты качества. На каждую партию продукции должен быть свой паспорт и правильно оформленное санитарно-эпидемиологическое заключение;
4. Проверяйте изделия на наличие деформаций и следов коррозии.

Для качественного укрепления необходимо использовать арматуру для фундамента частного дома. На этапе проектирования рассчитывается необходимо количество и соответствующий класс продукции. Технология укладки выполняется строго в соответствии с положениями, которые указаны в СНиП 52-01-2003.

Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте

Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно. Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой. Процесс закладки металла называется армированием ленточного фундамента. Своими руками его сделать несложно, расчет элементарный, схемы известны.

Количество, расположение, диаметры и сорт арматуры — все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент — требуется проект. С другой стороны, если вы строите небольшое здание, можно попробовать на основании общих рекомендаций все сделать своими руками, в том числе и спроектировать схему армирования.

Схема армирования

Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.

Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см

На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.

Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так

Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.

Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты

Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.

Какая арматура нужна

Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.

В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.

Классы арматуры и ее диаметры

Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.

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 см 2 .

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см 2 . Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см 2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см 2 ) нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см 2 , а это больше чем 2,8 см 2 , 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 см 2 . Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см 2 , 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.

Армирование углов

В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.

Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол

Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.

По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.

Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.

Армирование подошвы ленточного фундамента

На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.

Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.

Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются при помощи коротких отрезков прутка.

Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов

Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.

Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.

Сколько нужно прутка

Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20% — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.

Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка

Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.

По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.

Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента

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

Весь каркас собирают прямо в котловане или траншее. Если лента узкая и высокая, работать так неудобно.

По одной из технологий арматуру вяжут прямо в опалубке

Вблизи от котлована готовят отрезки каркаса. Их переносят по частям и устанавливают на предназначенное им место, связывая в единое целое. Так работать удобнее, за исключением того, что связанные конструкции из арматуры переносить очень неудобно и тяжело.

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

• Первыми укладывают продольные прутки нижнего армопояса. Их нужно приподнять на 5 см от края бетона. Лучше использовать для этого специальные ножки, но у застройщиков популярны куски кирпичей. От стенок опалубки арматура также отстоит на 5 см.
• Используя поперечные куски конструкционной арматуры или сформованные контура, их фиксируют на необходимом расстоянии при помощи вязальной проволоки и крючка или вязального пистолета.
• Далее есть два варианта:
  • Если использовались сформованные в виде прямоугольников контура, сразу к ним вверху привязывают верхний пояс.
  • Если при монтаже используют нарезанные куски для поперечных перемычек и вертикальных стоек, то следующий шаг — подвязывание вертикальных стоек. После того как все они привязаны, привязывают второй пояс продольной арматуры.

Есть еще одна технология армирования ленточного фундамента. Каркас получается жесткий, но идет большой расход прутка на вертикальные стойки: их забивают в грунт.

Вторая технология армирования ленточного фундамента — сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными

• Сначала вбивают вертикальные стойки в углах ленты и местах соединения горизонтальных прутков. Стойки должны иметь большой диаметр 16-20 мм. Их выставляют на расстоянии не менее 5 см от края опалубки, выверяя горизонтальность и вертикальность, забивают в грунт на 2 метра.
• Затем забивают вертикальные прутки расчетного диаметра. Шаг установки мы определили: 300 мм, в углах и в местах примыкания простенков в два раза меньше — 150 мм.
• К стойкам привязывают продольные нитки нижнего пояса армирования.
• В местах пересечения стоек и продольных арматурин привязываются горизонтальные перемычки.
• Подвязывается верхний пояс армирования, который располагается на 5-7 см ниже верхней поверхности бетона.
• Привязываются горизонтальные перемычки.

Удобнее и быстрее всего делать армирующий пояс с использованием сформованных заранее контуров. Прут сгибают, формируя прямоугольник с заданными параметрами. Вся проблема в том, что их необходимо делать одинаковыми, с минимальными отклонениями. И требуется их большое количество. Но потом работа в траншее движется быстрее.

Армирующий пояс можно вязать отдельно, а потом установить в опалубку и связать в единое целое уже на месте

Как видите, армирование ленточного фундамента — длительный и не самый простой процесс. Но справиться можно даже одному, без помощников. Потребуется, правда, много времени. Вдвоем или втроем работать сподручнее: и прутки переносить, и выставлять их.