Как выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента

  • автор:

Арматура для фундаментаТеоретически (для идеальных условий) фундамент может быть выполнен только из бетонной смеси, которая при достижении проектной прочности хорошо работает на сжатие. Это позволяет эффективно воспринимать любую нагрузку от стен здания. Но, учитывая то, что на конструкцию оказывает воздействие еще и смещение грунта (особенно склонного к пучению), необходимо предусмотреть усиление фундамента при помощи армирования.
Изготовление армирующего каркаса достаточно простой технологический процесс, главное правильно выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента и придерживаться нескольких рекомендаций при его монтаже.

Несколько слов о физике работы фундаментных конструкций

Бетон нельзя назвать пластичным материалом, при значительных нагрузках возможна деформация конструкции, и пусть она не будет видна невооруженным глазом, возникающих усилий вполне достаточно для нарушения целостности поверхности (а в некоторых случаях и для полного разрушения).

При любой деформации создаются две особо нагруженные зоны — участки, на которых конструкция сжимается и растягивается. Именно зона растяжения является потенциально опасной, так как бетон очень плохо реагирует на такой тип нагрузки.

Для того чтобы повысить устойчивость к таким нагрузкам и применяется армирование, сталь способна сохранить целостность всей конструкции именно при растяжении.

Наибольшая деформация происходит именно в поверхностных слоях бетона, поэтому армирование в большинстве случаев выполняется путем увязки параллелепипеда из стальных арматурных прутьев с максимально близким их расположением к поверхности. При этом не стоит забывать о том, что сталь и бетон взаимодействуют и на электрохимическом уровне, поэтому расстояние от стержня до поверхности фундамента не должно быть меньше чем 2-3 см (так называемый защитный слой).

Для того чтобы решить, какую арматуру для ленточного фундамента выбрать, необходимо рассмотреть физику работы каркаса в несколько другой плоскости.

Выбор арматуры для фундамента

Диаметр стальной арматуры, применяемой при устройстве фундамента, должен определяться расчетом при проектировании. Большую роль играют предполагаемые нагрузки. Но в частном строительстве чаще всего (к сожалению) пренебрегают этим этапом.

Исходя из сложившейся практики, для армирования выбирают материал с такими параметрами:

  • Армированный каркасПостройки небольшого размера или в случае применения стеновых материалов с небольшим удельным весом (каркасная технология, пенобетон, ракушняк) — арматура диаметром 8 мм.
  • Постройки среднего размера, к которым можно отнести большинство загородных домов — арматурный прут диаметром 10-12 мм.
  • Для многоэтажных строений желательно применять арматуру большего сечения (14 мм).

Основную нагрузку несут четыре продольных прута, именно они и работают на растяжение в основном. Поперечные (вертикальные и горизонтальные) перемычки подвергаются гораздо меньшим деформационным усилиям. Поэтому, решая вопрос, какая нужна арматура для ленточного фундамента, можно принять арматуру с уменьшенным сечением для перемычек, это позволит несколько сократить затраты на армирование.

Достаточно много споров идет и по вопросу какую арматуру лучше применять — рифленую или гладкую. Опят же из стремления сэкономить часто выбор падает именно на гладкий прут.

Но стоит помнить о том, что рифленая арматура обеспечивает более качественное сцепление с бетоном, поэтому для продольных прутьев стоит применять именно ее.

Для перемычек вполне допускается применение гладкого прута. Но перед тем, как рассчитать арматуру для ленточного фундамента, задумайтесь о том, что в условиях небольшого частного строительства экономия будет минимальной, а несколько снизить несущую способность фундамента применение гладких прутьев сможет. Не стоит гнаться за мнимой выгодой, лучше всего применять именно рифленую арматуру.

Увязка армирующего каркаса

Основной параметр, определяющий несущую способность арматурного каркаса — шаг установки поперечных перемычек, он должен определяться расчетом. Но во многих случаях и в этом вопросе частный застройщик руководствуется опытом. Чаще всего этот параметр составляет 30-80 см, а лучше всего придерживаться золотой середины, расстояние в 40-50 см будет оптимальным для большинства случаев. Но если предполагается возведение серьезной постройки, стоит все-таки обратиться к профессионалу для выполнения расчета.

Соединение элементов каркаса стоит выполнять только при помощи стальной вязальной проволоки, применение сварки недопустимо.

Дело в том, что сварочные работы приводят к локальному нагреву арматуры в местах соединения, а это меняет физические свойства прута. Кроме того, получаемое соединение будет жестким, и при воздействии растягивающих усилий возможно разрушение каркаса.

Исходя из этого рассчитывая, сколько надо арматуры на ленточный фундамент, следует определить и необходимое количество вязальной проволоки.

Расчет материалов для армирования

В качестве примера рассмотрим расчет потребности в материалах для армирования фундамента длиной (по периметру) 20 м, шириной 0,5 м и высотой 1 м. Шаг монтажа перемычек составляет 0,5 м.

  • Основные продольные прутья 20х4 = 80 метров.
  • Всего на конструкцию понадобится установить 20/0,5 = 40 штук перемычек. Исходя из размеров фундамента, на каждую из них понадобиться (0,5+1)х2 = 3 метра арматуры. А общая потребность составит 40х3 = 120 метров.
  • Вязка армированного каркасаКаждая перемычка увязывается в двух точках, при этом на вязку уходит примерно полметра проволоки. Получаем примерный расход 40х4х2х0,5 =160 метров. К этому количеству стоит добавить запас для выполнения стыковки продольных арматурных стержней (выполняя эту увязку помнить о том, что при стыковке арматура укладывается внахлест, при этом его длина не должна быть менее 10 диаметров прутка), поэтому в среднем получим цифру 200 метров.

Благодаря этой методике достаточно просто рассчитать, сколько арматуры для армирования ленточного фундамента потребуется. К полученным результатам целесообразно будет добавить 10-15% запас, это позволит избежать необходимости ехать на базу при нехватке материалов.

Несколько особенностей выполнения армирования

Чтобы упростить выполнение работ по вязке армирующего каркаса, прислушайтесь к следующим рекомендациям:

  • Проще всего выполнять увязку каркаса на ровной площадке, и только после этого устанавливать его в траншею. В стесненных условиях останется только состыковать отдельные сегменты армирования.
  • При выполнении небольших объемов работ проволоку можно скручивать обычными плоскогубцами, но скорость выполнения увязки будет невысока. Поэтому стоит приобрести специальный крючок или сделать его самостоятельно. Он представляет собой согнутый в форме буквы «Г» небольшой отрезок стальной катанки, при этом рабочий край необходимо несколько заточить, тогда крючок будет проще вставлять в петлю увязочной проволоки.

К выполнению работ по армированию фундамента стоит отнестись с максимальной ответственностью, от этого будет зависеть долговечность всей постройки.