Армирование ленточного фундамента

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.

Как выбрать стержни?

Выбирая изделия, нужно учитывать:

1. Тип и вес сооружения.
2. Несущую способность опоры.
3. Геологические условия участка.

Рассчитав суммарные нагрузки и используя справочную информацию о сопротивлении грунта, выбирают количество свай с учетом их несущей способности. Последний параметр напрямую связан с диаметром и длиной опоры. Длину выбирают, исходя из глубины промерзания грунта и высоты цоколя.

Рекомендации по выбору диаметра свай:

• Ø57 мм – заборы из сетки, легковесные конструкции;
• Ø76 мм – тяжелые ограждения из кирпича и профнастила;
• Ø89 мм – пристройки, террасы, гаражи, хозяйственные постройки;
• Ø108 мм – малоэтажные дома, дачи, бани, ангары;
• Ø 133 мм – тяжеловесные постройки весом до 12 т.

О размерах и диаметрах винтовых свай читайте в этой статье, как выбрать опоры для разных типов фундаментов — в этой. О винтовых сваях 108 расскажет эта статья.

Виды винтовых свай

В зависимости от материала изготовления винтовые сваи различаются на типы:

1. Металлические сваи – стальные изделия из профильной трубы. Отличаются недорогой стоимостью и возможностью ручного монтажа.
2. Железобетонные сваи – изделия, изготовленные из бетона, упрочненные армированным каркасом (подробнее об армировании свай читайте тут). Столбы имеют винтовую часть и оснащены металлическим наконечником. Отличаются повышенной несущей способностью и сроком службы от 100 лет за счет стойкости бетона к коррозийным процессам.

Металлические винтовые сваи по конфигурации лопастей различаются на:

• лопастные;
• спиральные;
• комбинированные.

По способу изготовления наконечников:

• литые;
• сварные;
• кованные.

По способу нанесения антикоррозионного покрытия:

• нанесение обмазочных материалов;
• холодное оцинкование;
• горячее оцинкование.

Подробнее о том, каких видов бывают винтовые сваи, можно узнать здесь, об оцинкованных винтовых сваях читайте здесь, о бетонных — тут, о металлических — тут.

Заводское производство и самостоятельное изготовление

Бетонные винтовые сваи изготавливают только на заводах, поскольку технология производства предполагает использование виброоборудования и сушильных камер. Металлические сваи можно сделать в домашних условиях при умении обращаться со сварочным аппаратом и болгаркой.

нужно учитывать такие факторы:

Использовать профильные трубы из высокопрочных марок стали.
Для лопастей применять листовую сталь толщиной не ниже 4–5 мм.
Уделять внимание прочности сварочных швов.
Выбирать качественные гидроизоляционные материалы.

Заводские изделия изготовлены по ГОСТУ и соответствуют заявленным техническим характеристикам. В свою очередь для самодельных труб сложно рассчитать несущую способность, что предполагает риски в процессе монтажа и эксплуатации. Как сделать винтовые сваи своими руками, можно узнать тут.

Размеры опор

Характеристики винтовых свай:

• длина трубы – от 1 м;
• диаметр сечения – от 57 мм;
• толщина стенки трубы – от 3,5 мм;
• толщина лопасти – 4–5 мм;
• диаметр лопасти – 150–300 мм.

Сваи с такими размерами обеспечивают необходимую несущую способность для легковесных сооружений, построенных на суглинистых почвах, которые преобладают на территории Московского региона и других областей РФ.

Нагрузка

Допустимая нагрузка на фундамент определяется типом грунта, а также несущей способностью одной опоры. Характеристика винтовой металлической сваи зависит от длины столба, а также диаметра трубы и лопастей. Подробнее о нагрузке на винтовые сваи можно узнать тут.

Зависимость параметров отражена в таблице:

Разметка

Разметку проводят, нанося на земле как внешние, так и внутренние границы будущего фундамента. Для этого лучше всего использовать колышки или прутья арматуры и веревки.Но эффективней будет воспользоваться специальными приборами, такими как лазерные нивелиры. Помните, что большие погрешности в разметке заметно отразятся на внешнем виде готовой постройки.

Для достижения идеальных результатов нужно:

• определить ось возводимого сооружения
• при помощи отвеса наметить угол, от него под углом 90 градусов натянуть веревку к ещё двум углам сооружения
• с помощью угольника определить ещё один угол
• проверить углы, ориентируясь на диагонали. Если проверка дала положительные результаты – натянуть между ними веревку
• взяться за внутреннюю разметку, отступая от внешней разметки на расстояние толщины будущего фундамента

Как заливать армопояс по газобетону

Ширина армопояса обусловлена толщиной стены, на обрезе которой заливается монолит. Однако ширина самой железобетонной балки может быть уменьшена за счёт толщины стенок недемонтируемой опалубки или утеплителя, устанавливаемого с внешней стороны. Кстати, прямоугольное сечение, когда балка установлена на ребро, работает на сжатие и изгиб гораздо лучше.

Высота пояса может варьироваться в зависимости от предполагаемых нагрузок, но в случае использования в качестве неснимаемой опалубки лотковых или перегородочных блоков, ориентироваться нужно на их высоту. Вариантов тут всего два: 200 или 250 мм.

Для устройства сейсмопоясов используется бетон класса В15. Если в его основе портландцемент М400, то на 1 его часть при изготовлении добавляется 4,8 частей мелкого щебня и 2,7 части кварцевого песка. При повышении марки цемента увеличивается и доля наполнителя в бетоне.

Проще всего производить заливку пояса по недемонтируемой опалубке из газобетонных блоков. Пусть сами блоки обходятся дороже щитов из доски, но благодаря им расход бетона значительно сокращается. Плотность блоков, устанавливаемых в качестве опалубки, не менее 500 кг/м³ – то есть, их марка будет D500.

Рассчитать нужное количество бетона и арматуры можно с помощью онлайн-калькулятора. Например, в качестве опалубки вы использовали U-блоки размером 600*375*200 мм. Ширина выемки у них 0,2 м, высота 0,15 м — вот это и будет сечение вашего армопояса. Перемножаем эти цифры, на общий периметр стен, по обрезу которых будет проходить монолитная балка. Например: 0,2м*0,15м*45м = 1,35 м³.

Это легко посчитать и вручную. Но калькулятор выдаёт нам сразу и необходимое количество ингредиентов, требуемое на изготовление именно этого объёма бетона: цемента М400 – 326 кг, песка 909 кг, гравия 1558 кг, воды – 224,1 л.

Рассчитать арматуру можно так же, как и для ленточного фундамента, учитывая, что продольные стержни должны иметь диаметр 12 мм, а хомуты – 8 мм.

Расценки на армопояс по газобетону

Расценки на бетонные работы в регионах варьируются, но в среднем стоимость на апрель 2020 года начинается 1000 рублей за 1 м. п. В эту цену входят такие этапы:

• Изготовление и установка опалубки.
• Устройство каркаса.
• Приготовление бетона.
• Стоимость аренды бетононасоса.
• Подача и укладка бетона.
• Демонтаж опалубки (если она съёмная).

В каких случаях нужен армопояс и как его изготовить

Этот узел исполняет роль «посредника» между коробкой здания и верхним строением, состоящим из стропильной системы и кровельного пирога. Точечные нагрузки от каждой стропильной ноги передаются на опорную конструкцию и равномерно распределяются по верхней плоскости стен. Характер нагружения состоит из двух векторов:

1. Вертикально направленный, обусловленный массой стропильной системы и ветровыми нагрузками на кровлю.
2. Горизонтальный, передаваемый наклонным элементом — стропилом. В конце концов распирающее усилие может привести к деформации стен и их разрушению.

Поэтому армирующий пояс является обязательным элементом, если коробка здания изготовлена из пенобетона, керамзитобетона, кирпича и подобных им материалов. Нужно отметить, что устройство армопояса не устраняет необходимости установки мауэрлата, поскольку эти узлы выполняют принципиально различные функции:

• армопояс укрепляет конструкцию коробки здания;
• мауэрлат является основанием для устройства стропильной системы.

  Армированный пояс по верху стены необходим для усиления конструкции дома

Строго говоря, в большинстве современных конструкций зданий присутствуют несколько армопоясов. Первый из них расположен внизу, под коробкой здания, и имеет собственное название — ростверк. Его назначение такое же — распределение нагрузок на фундамент. Второй и последующие — выше, последний — по верху стены под мауэрлат.

Следует понимать, что основным укрепляющим элементом является именно ростверк. Устройство последующих поясов усиленной конструкции (за счёт установки более мощной арматуры) без нижнего армопояса бессмысленно и является бесполезной тратой денег.

Межэтажные армопояса придают зданию дополнительную прочность

Польза онлайн-калькулятора

Калькулятор ленточного фундамента (арматуры и опалубки) поможет оценить количество строительных материалов, необходимых для строительства. Как показывает практика, расходы на строительство основания могут достигать одной трети от общих расходов, предусмотренных бюджетом на строительство дома или другого здания. Онлайн-приложение может упростить все оценки и спланировать будущую монолитную структуру. Застройщик будет знать размер основания, количество бетона и других необходимых материалов.

В результате расчётов застройщик получит такие данные:

• гидроизоляция и теплоизоляция.
• количество перекрытий и количество смеси.
• количество арматурных стальных стержней.
• количество строительных материалов.
• расчёт стоимости материалов.
• чертежи.

Поскольку приложение может быть использовано в качестве бетонного калькулятора, можно легко определить количество и стоимость материалов, необходимых для основания. При планировании следует учитывать, что состав смеси будет зависеть от марки цемента и размера гравия. Цена на гравий и песок должна указываться в расчёте на 1 тонну, а покупка осуществляется за 1 м³. Калькулятор арматуры для ленточного фундамента онлайн поможет выполнить все расчёты.

Перед тем как начать заливку бетонной смеси, нужно иметь необходимый запас материалов- таких, как арматура и строительные материалы для опалубки. Лучше, если есть возможность приобрести готовую бетонную смесь: тогда можно сразу залить весь фундамент. В любом случае его заливка должна выполняться за один день, иначе могут возникнуть явления, приводящие к растрескиванию его структуры.

Общие сведения по результатам расчетов

• Общая длина ростверка
  — Периметр фундамента, с учетом длины внутренних перегородок.
• Площадь подошвы ростверка
  — Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.
• Площадь внешней боковой поверхности ростверка
  — Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.
• Общий Объем бетона для ростверка и столбов
  — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
• Вес бетона
  — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
• Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов
  — Нагрузка на почву от веса фундамента в местах основания столбов/свай.
• Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
  — Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.
• Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах
  — Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.
• Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
  — Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СНиП.
• Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов
  — Количество вертикальных стержней арматуры на каждый столб/сваю.
• Минимальный диаметр арматуры столбов
  — Минимальный диаметр вертикальных стержней для столбов/свай.
• Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка
  — Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.
• Величина нахлеста арматуры
  — При креплении отрезков стержней внахлест.
• Общая длина арматуры
  — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
• Общий вес арматуры
  — Вес арматурного каркаса.
• Толщина доски опалубки
  — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
• Кол-во досок для опалубки
  — Количество материала для опалубки заданного размера.

Размеры и конструкция армопояса

Обычно ширина армирующего пояса под мауэрлат должна приближаться к ширине кладки стены. Минимальным является размер 25х25 сантиметров. При использовании для кладки стен газобетонных блоков верхний ряд выполняется из блоков специальной U-образной формы, предназначенных именно для создания армопояса.

U-образные блоки упрощают заливку армопояса, являясь опалубкой для него

На стенах из кирпича роль наружной стенки опалубки играет кладка в полкирпича, а внутренняя изготавливается из различных материалов, таких, как ОСП, фанера, доски и другие подобные изделия.

Если предусмотрено строительство дома с мансардой, в стропильной системе, как правило, используются стойки, лежни и другие детали, характерные для такой конструкции. В таком случае нагрузка должна распределяться и на простенки внутри дома, на них также нужно устраивать армопояс. Во всех других случаях такая опора устраивается только по внешнему периметру стен.

Вычисление площади фундамента и веса.

Самым важным фактором является грунт под фундамент, он может не выдержать высокой нагрузки. Чтобы этого избежать нужно вычислить полный вес здания, включая фундамент.

Пример вычисления веса фундамента: Вы хотите построить кирпичное здание и подобрали под него ленточный тип фундамента . Фундамент углубляется в грунт ниже глубины промерзания и будет иметь высоту 2 метра.

Затем вычислим длину всей ленты, то есть периметр: P= (a+b)*2=(5+8)*2=26 м, прибавляем длину внутренней стены, 5 метров, в итоге получим общую длину фундамента 31 м.

Далее делаем расчет объема, чтобы это сделать нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, допустим ширина будет 50 см, значит 0,5см*31м*2м= 31 м2. Железобетон имеет площадь 2400 кг/м3, теперь найдем вес конструкции фундамента: 31м3*2400 кг/м=74 тонны 400 килограмм.

Опорная площадь будет составлять 3100*50=15500 см2. Теперь прибавляем вес фундамента к весу здания и делим его на опорную площадь, теперь у вас получилась нагрузка килограмм на 1см2.

Ну, а если по вашим расчетам максимальная нагрузка превысила эти типы грунтов, значит меняем размер фундамента, чтобы увеличить его опорную площадь. Если у вас ленточный тип фундамента, то увеличить его опорную площадь можно путем увеличения ширины, а если у вас столбчатый тип фундамента, то увеличиваем размеры столба или их количество. Но следует запомнить, полный вес дома от этого увеличится, поэтому рекомендуется сделать повторный расчет.

Укрепление готового фундамента

В течение продолжительной и долголетней эксплуатации постройки нередко возникают просадки фундамента. На слабых почвах малая площадь подошвы приводит к неравномерному опусканию конструкции ниже отметки заложения, из-за чего появляются перекосы здания. Вовремя заметить дефекты и сделать дальнейшее разрушение строения невозможным позволяет создание армированного пояса по периметру фундамента, что уменьшит силу давления на грунт за счет увеличения опорной площади.

Технология строительных работ мало чем отличается от заливки железобетонного ленточного фундамента и состоит из нескольких основных этапов:

• рытье кольцевой траншеи по периметру сооружения;
• монтаж опалубки;
• сборка и установка армирующего каркаса;
• заливка бетонного раствора.

Отличием в технологии является жесткая привязка собранного металлического каркаса к основанию фундаментной стены. Для этого в ней необходимо сделать отверстия и вбить в них армирующие прутья, после чего прихватить к ним уложенный в опалубку каркас с помощью электросварки. Подобная трудоемкая, но действенная технология позволяет придать укрепленному фундаменту иные характеристики, усилив его несущую способность, чтобы сделать его дальнейшую усадку невозможной.

В данной статье размещена технологическая карта на устройство армопояса, выполняемого при обвязке стен из ФБС. Армопояс предназначен для повышения сопротивления конструкции от постоянных деформирующих нагрузок: ветровых нагрузок, неравномерной усадки конструкции, неравномерной осадки почвы под конструкцией, сезонных и суточных температурных перепадов.

УСТРОЙСТВО МОНОЛИТНОГО АРМИРОВАННОГО ПОЯСА ПО ФБС

Общая последовательность выполнения работ:

Подготовительный этап:

1. Изучить проектную документацию;
2. Доставить на объект инвентарь и необходимые строительные материалы
3. Определение метода заливки армопояса, путей подьезда миксеров

Основной этап:

1. Сборка опалубки;
2. Армирование;
3. Бетонирование.

Завершающий этап:

1. Демонтаж опалубки;
2. Наведение порядка

Подготовительный этап

До начала работ по устройству монолитного армопояса на объекте с цокольным этажом должны быть завершены работы по устройству тепло и гидроизоляции стен, выполнена обратная засыпка котлована. Данные работы необходимо завершить для удобства монтажа опалубки и армирования монолитного пояса, а так же препятствию обрушения стенок котлована во время бетонирования.

1. Изучить проектную документацию

Согласно имеющимся данным необходимо изучить основные характеристики возводимого армопояса: его высоту, схему армирования, стены на которых необходимо его возведение. Проверить, объемы материалов согласно спецификации к проекту.

При обнаружении конструктивных ошибок, либо несоответствии данных в спецификации незамедлительно поставить в известность руководителя работ, подготовить техническое решение, при необходимости обосновать объем неучтенных материалов.

2. Доставить на объект инвентарь и необходимые строительные материалы

После определения точных объемов материалов, необходимых для выполнения работ по данному этапу организовать их доставку и складирование на строительной площадке.

Перечень необходимого инвентаря и мелких материалов:

• Арматура ф6-8мм для стяжки опалубки (по 0,8м) (4 шт на м.п.);
• Клипсы и ключ (4 шт на м.п.);
• Арматура ф10-12 (подвесить щиты на блоках);
• Вязальная проволока — 5кг;
• Перо по дереву д.10 и 14мм — 2шт;
• Монтажная пена — 2 баллона;
• Гвозди 100мм, 80мм — по 2кг;
• Саморезы 6*60 (прикручивать распорки) — 2 пачки;
• Циркулярная пила, переноска — 1шт;
• Рулетка 5м — 2шт;
• Рулетка 50м — 2шт;
• Молоток — 2шт;
• Лопата совковая — 2шт;
• Кувалда маленькая — 1шт;
• Шуруповерт (дрель макита ) — 1шт;
• УШМ — 1шт;
• Диск для УШМ — 2шт;
• Биты(медного цвета Япония) — 4шт;
• Нивелир Уровень строительный — 1шт;
• Полутерок — 1шт;
• Штукатурные маяки (для выноса верхней отметки армопояса);
• Пленка для укрытия конструкции после бетонирования;
• Мебельный степлер с комплектом скоб — 1шт;
• Вибратор