Вязка арматурного каркаса ленточного фундамента

Ленточный фундамент наиболее популярен в индивидуальном строительстве жилых зданий, так как обходится сравнительно недорого, предполагает небольшой расход материалов, быстрое и простое строительство. Но без усиления фундамента конструкция данного типа не будет обладать нужными свойствами и не прослужит долго. Поэтому упрочнение нужно делать обязательно, все работы можно осуществить своими руками.

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.

Требования к бетону

Правильная армировка должна выполняться с использованием наиболее качественных материалов. Марка и класс бетона подбираются в соответствии с нужными показателями. Основные свойства прочности бетонных конструкций – это растяжение (Rbt,n), поперечный излом и осевое сжатие (Rb,n). Могут браться в расчет поправочные коэффициенты надежности в пределах от 1.0 до 1.5.

Чтобы понять, какая арматура нужна для ленточного фундамента, необходимо выполнить расчеты и рассмотреть основные виды материала. Для выполнения работ используется механически упрочненная, горячекатанная строительная термически обработанная арматура. Класс выбирают по максимальным нагрузкам, учитывая характеристики на растяжение, пластичность, свариваемость, стойкость к коррозии, способность выдерживать температурные перепады и т.д.

Основные марки прутьев: стержневая горячекатанная (А), проволочная холоднодеформированная (Вр), канатная очень прочная (К). Для каркасов фундамента выбирают прутья класса по пределу текучести А400 (АIII) с серповидным рисунком по типу «елочки».

Правильное армирование предполагает использование таких видов стержней:

• Рабочие – для укладки по периметру
• Поперечные вертикальные
• Поперечные горизонтальные (хомуты)
• Дополнительные – обычно вместо них используется вязальная проволока

Чтобы понять, какую арматуру лучше использовать, нужно помнить о некоторых правилах. Для усиления основания одно-, двухэтажных зданий и легких строений подойдут прутья диаметром 10-24 миллиметра. Прочностные характеристики более толстой (и намного более дорогой) арматуры задействованы вряд ли будут.

Стержни должны быть рифлеными, так как они обеспечивают прекрасную адгезию с бетонным раствором, их толщина должна четко соответствовать указанным в документах значениям. Гладкие прутья стоят дешевле, но они не позволят создать надежный и прочный армокаркас. Использовать их можно лишь в поперечных соединениях, где отмечена не очень большая нагрузка.

При создании каркаса ленточного фундамента на однородной почве можно выбрать материал диаметром 10-14 миллиметров, на неоднородной – лучше 16-24. Если сторона здания составляет больше 3 метров, рабочее армирование монолитного фундамента делают из стержней минимум 12 миллиметров, но не более 40.

Технология требует, чтобы горизонтальные хомуты по диаметру не были меньше, чем четверть рабочих прутьев – обычно берут 6 миллиметров. Вертикальные стержни для малозагубленных фундаментов в 80 сантиметров и меньше должны составлять минимум 6 миллиметров в сечении. Все продумав, можно определить, какой диаметр прутьев нужен для разных видов работ.

Главные элементы для обустройства арматурного каркаса

От правильно собранной конструкции зависит ее надежность и долговечность.

Любой каркас ленточного фундамента включает такие арматурные элементы:

• Продольная.
• Поперечная.
• Вертикальная.
• Хомуты.
• Вязальная проволока.

Правильный остов повышает несущую способность строения. Он также препятствует воздействию деформационных сил извне.

Как правильно изготовить каркас?

Прежде чем приступать к армированию ленточного фундамента, чертежи подходящих каркасов следует изучить. Ведь от прочности каркаса зависит, будет ли основание служить многие десятилетия или же покроется трещинами в первую же весну из-за сезонного колебания уровня почвы.

Чтобы не ошибиться при изготовлении, необходимо запомнить несколько правил:

1. Напуск (расстояние от места вязки до края прута) должен составлять не менее 5 сантиметров.
2. На угловых соединениях перпендикулярно идущие пруты должны быть связаны между собой – ни в коем случае нельзя использовать два отдельных блока, не соединенных между собой. Идеальным решением станут углы, изготовленные из загнутой арматуры – такая схема армирования фундамента наиболее надежна. Но для этого нужно иметь специальное оборудование, если арматура имеет диаметр 14 и более миллиметров, меньшие диаметры можно согнуть и в домашних условиях.
3. Соединения при помощи проволоки должны быть плотными – если используете вязальный крючок, то затягивайте проволоку до упора, чтобы не оставалось свободного места между хомутом и основной арматурой. Так же проверяйте рукой, если хомут двигается от прикасания, следует сделать дополнительную завязку проволокой.
4. Перехлест при армировании должен быть равен 40-50 диаметрам арматуры. Должна быть разбежка межу соседними стыковочными прутами, и верхним и нижним слоем, согласно проекту.
5. Армирующий каркас должен, в опалубке стоять ровно. Также необходимо позаботится о защитном слое бетона для арматуры, сделать согласно требованиям чертежа. Следует помнить, что минимальный защитный слой равен диаметру арматуры.

Гибка всех элементов для армирования фундамента, выполняется на холодную. Ни в коем случае не нагревая арматура, так как это приведет к потере её прочности.

Как видите – правила максимально просты. Но об их существовании некоторые неопытные строители не подозревают или забывают. Это приводит к тому, что технология армирования ленточного фундамента нарушается и срок его службы существенно снижается.

Материалы и инструменты, используемые для армирования

Поскольку арматурный каркас увеличивает устойчивость конструкции, принимая на себя значительную часть нагрузки, его качество приобретает основополагающее значение. Каркас формируется из соединенных между собой арматурных прутьев. Для вязки каркаса используются различные:

Типы арматуры

Производители предлагают арматуру, которую можно разделить по:

• Материалу изготовления. Стальная арматура — классический, проверенный временем вариант; подразделяется на 6 классов по прочности, ее можно гнуть и сваривать. Композитная арматура содержит углеродные, базальтовые, стеклянные или арамидные волокна. Она более легкая, дешевая, не подвержена коррозии, не сгибается и не подлежит сварке.

• Профилю. Арматура с гладким профилем чаще используется в качестве соединительных перемычек. Арматура с периодическим профилем имеет рельефную поверхность, которая улучшает сцепление с бетоном.

Материалы для соединения

Вязка арматуры под ленточный фундамент, схема которой может меняться, производится с использованием:

• Вязальной проволоки. Надежная и распространенная технология соединения при помощи узла. Существуют разные схемы вязки.
• Резьбовых и обжимных муфт (в местах механических стыков).
• Металлических скрепок. Элементы арматуры соединяются без вязки узла.
• Пластиковых хомутов и клипс (фиксаторов). Пластмассовые изделия обеспечивают простой и быстрый монтаж, устойчивы к коррозии. Их использование одобрено не всеми профессионалами.

• Сварки. Процесс отличается быстротой, но сварные швы образовывают жесткое соединение, по плотности отличаются от основного металла и подвержены коррозии. При изменении нагрузки они лопаются и уменьшают прочность фундамента. Способ подходит для соединения стержней больших диаметров (на промышленных объектах); для получения качественного шва нужен сварщик высокой квалификации.

Типы инструмента для вязки арматуры

Вязка арматуры для ленточного фундамента считается практичнее сварки: прочность в узлах не снижается, не нужен квалифицированный сварщик, работа проходит прямо в опалубке (или рядом). Пространственный каркас из арматуры можно собирать как вручную (что нелегко делать руками в перчатках), так и с помощью инструмента. Для вязки используют:

• Вязальный пистолет. Самый быстрый способ. Пистолетом неудобно пользоваться в труднодоступных местах; к тому же он расходует много проволоки. Его главный недостаток — цена. Модели ведущих производителей стоят порядка 30000 руб., китайского пистолета хватит на 1 фундамент.

• Крючок для вязки. Похож на изогнутый и обточенный гвоздь с рукоятью вместо шляпки. Его нередко используют как насадку, зажимая в патроне шуруповерта. Промышленность выпускает винтовые крючки — эффективные в работе, но замедляющие процесс вязки (оставляют длинные хвосты).
• Народные средства. Если объем работ небольшой и инструментом не запаслись, используют плоскогубцы или изготавливают крючок из подходящего гвоздя. Качественный результат невозможно получить, используя самоделку; такой подход неизменно скажется на прочности конструкции.

Способы вязки арматуры

В большинстве случаев проще и дешевле (и не менее эффективно) скреплять элементы арматурного каркаса при помощи вязки проволокой. Приспособления для вязки арматуры могут выглядеть по-разному, вязать можно

• Вручную, при помощи такого простого устройства, как стальной крючок с деревянной или пластиковой рукояткой. К плюсам работы крючком можно отнести его дешевизну и возможность изготовить инструмент «по руке», в соответствии со своими предпочтениями, да при том из подручных материалов (толстая, до 5 мм, в сечении проволока, сварочный электрод и т. д.) Кроме того, даже неопытный арматурщик быстро приобретает навыки вязки любыми узлами и за считанные дни значительно продвигается в производительности труда.

Из недостатков отмечают недостаточную жёсткость полученного каркаса. Но эта проблема решается вязкой арматуры непосредственно в опалубке, в этом случае каркас не нужно никуда переносить, и расшатывания конструкции не произойдёт.

• Вязка арматуры пластиковыми хомутами не требует даже того минимального обучения, которое нужно пройти арматурщику для вязки проволокой при помощи крючка. К недостаткам же можно отнести высокую по сравнению с проволокой стоимость пластиковых хомутов, невозможность исправления крепления после неверной обвязки, абсолютный запрет перемещения конструкции из арматуры, скреплённой такими хомутами. Плюс хрупкость такой сцепки при отрицательных температурах. Кроме пластиковых ленточных хомутов при массовом строительстве, когда из имеющегося размера арматуры делаются большие партии армирующих конструкций, применяются специальные полимерные элементы в размер используемой арматуры.

• С помощью клещей (плоскогубцев), которыми откусывается излишки проволоки после завязывания проволочного узла, при этом скорость вязки клещами сопоставима со скоростью вязки крючком, но наблюдается значительная экономия проволоки, так как пользуются не заранее нарезанными кусками, а целой бухтой. В первую очередь из-за того, что допускается возможность вязки в одну проволоку и можно не делать петли. Из минусов – гораздо больше времени уходит на обучение по-настоящему производительной работе.
• С помощью шуруповёрта, в который вместо биты или сверла вставлен стержень, изогнутый особым образом (тот же ручной крючок, только без рукоятки). С помощью этого устройства в 2-3 раза ускоряется процесс вязки. Кроме того, если правильно отрегулировать скорость оборотов, при максимальном натяжении проволоки она не обрывается;
• С помощью специального вязального пистолета. Этот инструмент позволяет связывать элементы арматуры с максимальной скоростью, у опытных арматурщиков этот процесс занимает около секунды. Недостаток такого инструмента в его громоздкости, с ним не везде можно подступиться к соединяемым элементам арматурного каркаса. Кроме того, вязочный пистолет дорог и медленно окупается, применяют его только при промышленных объёмах изготовления железобетона. И им невозможно работать под дождём. Потом, для заправки в обойму требуется проволока строго определённой марки, которой может не оказаться на стройке, а проволоку, нужную по ГОСТам для обвязки арматуры толщиной свыше 2,5 мм, в такой пистолет тоже не заправить – конструктивно он для этого не рассчитан.

Узлы и скрутки

Прутки арматуры, из которых формируется горизонтальная её составляющая, или горизонтальный и вертикальный пруток, крепятся один к другому сложенной вдвое диагональной петлёй. При этом ушко, полученное путём сгиба проволоки вдвое, захватывается крючком, а сложенные вместе два свободных конца проволоки наматываются рукой парой оборотов на самый кончик крюка. Затем крюк проворачивают 2-3 раза, соединяя тем самым петлю проволоки и её свободный сдвоенный конец до того момента, пока прилегающие один к другому прутья полностью, без зазоров и люфтов, взаимно не прижмутся.

В случае связки двух горизонтальных и одного вертикального прутков арматуры петлю для связки делают крестообразной, то есть взаимно диагональной. И затягивают крючком также до полного притягивания всех трёх элементов арматурного каркаса друг к другу.

Последовательность связывания каркаса

Чтобы иметь понятие – как связать арматуру, надо последовательно рассмотреть все этапы сборки арматурного каркаса под ленточный фундамент.

Вначале на площадке раскладываются элементы каркаса и связываются между собой вязальной проволокой в отдельные ленты, которые собираются в опалубке фундамента с помощью поперечных хомутов и соединительных углов в единую конструкцию. Процесс армирования выполняется поэтапно:

• Для создания необходимого защитного зазора между арматурным каркасом и бетоном в теле фундамента на дно земляной траншеи укладывается ряд кирпича с высотой 50 мм.
• По исполнительной схеме заготавливаются стержни монтажной или распределительной арматуры, занимающие вертикальное положение в пространственном каркасе.
• На уложенный кирпичный ряд укладывают нарезанные по размеру стержни рабочей арматуры нижнего ряда каркаса.
• Пруты рабочей арматуры соединяют поперечными стержнями соединительной арматуры с шагом 300 мм.
• Вертикальные арматурные стержни вставляются непосредственно в угловую ячейку и соединяются с продольными стрежнями. Соединенные таким образом стрежни связываем вязальной проволокой.

Угловые элементы каркаса больше всего подвергаются нагрузкам. Армированию углов надо уделить особое внимание: установить в углах гнутые стержни и дополнительные г-образными прутки и хомуты.

Технология устройства арматурного каркаса метод вязки при строительстве ленточного фундамента на первый взгляд кажется сложной и непонятной. После внимательного изучения подробной инструкции по изготовлению и технике ведения работ можно вполне самому разобраться – как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента. Домашние умельцы могут самостоятельно подготовить и собрать арматурный фундаментный каркас без помощи специалистов.

Армирование углов и мест примыкания ленточного фундамента

Как правило, последовательность сборки арматурного каркаса фундамента состоит из последовательной сборки прямых участков и связи их в углах фундамента и в местах примыкания внутренних перегородок. На эти участки стоит обращать особенное внимание, так как основные изгибающие и скалывающие напряжения возникают здесь.

Армирование углов ленточного фундамента и мест примыкания стен проводят при помощи жестких лапок, Г и П-образных хомутов.

При использовании жесткой лапки, напоминающей кочергу, длиной не менее 35d рабочего стержня, гнутая часть арматуры располагается таким образом, чтобы внешние стержни в обоих направлениях были соединены, а внутренние стержни привариваются к внешним прутьям. Этим способом можно избежать распространенной ошибки при армировании– отсутствия связи между внешними и внутренними стержнями. В местах изгиба с внутренней стороны ставится вертикальная арматура.

Принцип установки Г-образного хомута аналогичен, только вместо лапки используют гнутый стержень стороной не менее 50d рабочей арматуры. Здесь также внутренние стержни одного направления соединяются с внешними прутьями другой стороны. Хомуты П-образной формы позволяют соединять параллельные внешние и внутренние стержни в одном направлении соединить к перпендикулярно расположенному внешнему стержню в другом направлении. На углах фундаментов применяют два таких хомута, на местах примыкания стены только один.

Наглядно схемы примыкания углов и стыков арматуры показаны на схемах ниже:

Здесь возникает вопрос, как правильно гнуть арматуру для фундамента. Для этого используют специальное приспособление — арматурогиб, состоящее из трех стержней разного диаметра, жестко закрепленных на устойчивое, преимущественно стальное основание. Такое приспособление можно изготовить самостоятельно, либо приобрести в магазине.

Порядок выполнения плетения своими руками, описание этапов

Армирование будущего фундамента рассчитывается исходя из нагрузки. Элементы соединяются между собой «клеточкой». Это оптимальный вариант сборки конструкции.

Инструкция по установке арматуры:

1. Устанавливаются вертикальные прутья. Они проверяются отвесом.
2. Собирается горизонтальный пояс в нижней части (обеспечивает устойчивость к прогибу фундамента вниз), и в верхней (усиливает сопротивление выгибу бетонной стяжки вверх). Все элементы скрепляются при помощи проволоки.
3. Монтируются углы конструкции. Дополнительную жесткость ей придают стойки, шаг которых уменьшается в два раза.
4. Делается опалубка, в нее укладывается подготовленный каркас.
5. Внутри арматуры прокладываются трубы для обеспечения системы вентиляции и инженерных коммуникаций.
6. Выполняется заливка бетонным раствором. Она проходит в несколько этапов. Для равномерного распределения бетона каждый слой разравнивается.
7. Фундамент покрывают гидроизоляцией: рубероид, битум.

При сборке в траншее в грунт сначала вбиваются стержни, а затем на них крепятся продольные ярусы, поперечные перемычки.

Как вязать арматуру для ленточного фундамента (последовательность действий):

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.

Инструменты для вязки арматуры

Связывание прутьев, входящих в ленточный фундамент, является более прочным методом, чем сварка. При этом способе нет снижения прочности узлов, работу можно производить в опалубке или рядом с ней.

Каркас собирается вручную или при помощи инструмента:

• вязального пистолета. К минусам относятся: большой расход проволоки, высокая стоимость;
• крючка;
• плоскогубцев или самодельного приспособления. Недостаток средства: увеличение длительности работы, снижение ее качества.

Соединение элементов арматуры производят разными видами материалов.

• проволоку. Обеспечивает надежность крепления. В монтаже применяют разнообразные схемы вязки;
• муфты. Используются в зонах механических стыков;
• скрепки для фиксации углов;
• хомуты из пластика. Они легко монтируются, стойки к коррозии;
• сварка. Такая технология применяется на промышленных объектах для получения конструкции из стрежней большого диаметра.

Обратите внимание! Металлический каркас, собранный при помощи сварочного аппарата, обладает жесткостью. Это отражается на прочности бетонного основания.