Арматура для свайного фундамента

Обновлено: 13.05.2024

Свайный фундамент — универсальное основание для строительства кирпичных (об армировании кирпичной кладки — читаем отдельно), деревянных, газобетонных (про армирование газобетона — читаем отдельно) и пенобетонных малоэтажных домов в любых грунтовых условиях. Такие основания применяются и для других конструкций (к примеру — заборов, колонн). Прочность и надежность свайного фундамента непосредственно зависит ростверка, о технологии армирования которого мы поговорим в данной статье.

Вы узнаете, зачем необходимо армирование свайно-ростверкового фундамента, какие материалы для этого используются и как выполняется сам процесс. Будут приведены схемы и чертежи, объясняющие все нюансы армирования монолитного ростверка.

1 Какие функции выполняет ростверк и зачем нужно его армирование?

Ростверк представляет собой ленточную конструкцию (о том, как армируют обычный ленточный фундамент — читаем отдельно), соединяющую отдельно стоящие сваи между собой. За счет обвязки опоры получают дополнительную пространственную жесткость и устойчивость к опрокидывающим нагрузкам. Также ростверк выступает в качестве опорной поверхности, на которой возводятся стены здания.

Существует несколько разновидностей обвязки по материалу изготовления — стальная (из швеллера либо двутавра) деревянная (из бруса) и железобетонная. Именно в случае монтажа монолитного свайного ростверка, который используется при обустройстве домов из тяжелых материалов, необходимо выполнить армирование обвязки.

Потребность в укреплении монолитного ростверка арматурой обуславливается тем, что бетон как материал имеет высокую устойчивость к сжимающим нагрузкам, но при этом ему свойственно слабое сопротивление к нагрузкам на изгиб и растяжения, которые могут стать причиной его деформации.

Схема свайно-ростверкового фундамента

Размещенный внутри монолитного ростверка армокаркас воспринимает на себя вышеуказанные нагрузки, предотвращая риск его разрушения, что значительно увеличивает надежность и долговечность конструкции. Армирование необходимо не только при монтаже свайно-ростверкого фундамента, но и в столбчатом основании, которое имеет схожую конфигурацию.

Отметим, что армированию подлежат фундаменты, в которых используются сваи двух видов — забивные и буронабивные. Забивные сваи представляют собой конструкции заводского изготовления, которые по завершению монтажа с помощью копровой техники обрезаются специальной гидравлической сваерезкой.

После обрезки оголяется арматура на торцевой части сваи, которая впоследствии связывается с каркасом монолитного ростверка. При монтаже буронабивных опор их армокаркас делается так, чтоб над бетонным телом сваи находились выступы арматуры высотой 30-40 см.
к меню ↑

1.1 Чем и как армировать?

Армирование ленточного ростверка выполняется посредством пространственного армокаркаса, состоящего из двух продольных поясов арматуры (верхнего и нижнего), соединенных между собой горизонтальными и вертикальными перемычками.

Продольные пояса выполняются из прутьев арматуры класса А3 (горячекатаный профиль рифленого типа), диаметр которой составляет 13-16 мм. Использовать стеклопластиковую арматуру можно, что подтверждают отзывы о успешной эксплуатации таких свайно-ростверковых фундаментов на специализированных форумах.

Соединяющие вертикальные и горизонтальные перемычки могут выполняться в двух вариантах — в виде отдельных прутков приваренной к продольных поясам арматуры (схема демонстрирует конфигурацию). В таком случае необходимо использовать стержни аналогичного типоразмера, что и при обустройстве продольного пояса.

Чертеж соединения поясов отдельными перемычками

Чертеж соединения поясов хомутами

Согласно положениям СНиП №2.03.01 «Пособие по проектированию и обустройству свайно-ростверковых фундаментов», при монтаже армокаркаса необходимо соблюдать следующий шаг между составляющими элементами:

количество стержней в продольных поясах — минимум 4, расстояние между ними — до 10 см;
шаг между поперечными перемычками продольного пояса — 20-30 см;
шаг между вертикальными соединяющими перемычками — до 40 см;
защитный слой бетона — минимум 5 см.

Защитный слой представляет собой расстояние между крайними контурами армокаркаса и стенками бетонного тела монолитного ростверка. Если защитный слой не будет иметь требуемую толщину возникнет две проблемы — каркас не сможет правильно перераспределять действующие на ростверк нагрузки и арматура будет чрезмерно подвержена коррозии под воздействием влаги, проникающей в микропоры бетона.

Пластиковая подставка под арматуру

Чтобы сделать защитный слой по нижней грани ростверка используются специальные пластиковые подставки-грибки, которые поднимают арматуру над опалубкой. Применение в данных целях кусков кирпича не допускается.
к меню ↑

1.2 Как рассчитать количество арматуры?

В качестве примера приводим расчет количества арматуры для монолитного ростверка периметром 8*6 м. Используем условные габариты обвязки 40*40 см. Армокаркас под такую обвязку будет состоять из двух продольных поясов по 3 стержня А3 диаметр 14 мм в каждом (шаг между прутьями 10 см, по 5 см с каждой стороны съедает защитный слой бетона). Пояса соединяются перемычками из арматуры А1 диаметр 11 мм, расположенных с шагом в 20 см.

Расчет выполняется по следующему алгоритму:

Определяем общую длину прутьев в верхнем продольном поясе. Для этого: а) определяем периметр ростверка: 8+8+6+6 = 30 м; б) делаем расчет длины 3-ех стержней: 3*30 = 90 м; в) рассчитываем длину арматуры А3 на оба пояса: 90*2 = 180 м.
Для соединения прутьев продольного пояса нам потребуются перемычки длиной 30 см, которые будут расположены с шагом 20 см. Выполняем расчет их количество на оба контура ростверка: 2*(30/0.2) = 300 шт, после чего рассчитываем общую длину поперечных перемычек: 300*0,3 = 100 м.
Осталось произвести расчет длины вертикальных перемычек, соединяющих верхний и нижний контуры каркаса между собой. Но поскольку в примере рассчитывается прямоугольный ростверк, их количество и длина будет идентичной поперечным перемычкам. Если же используется ростверк прямоугольной конфигурации, расчет выполняется по указанной в пункте №2 формуле.

В итоге расчет нам показал, что армирование ростверка требует 180 м арматуры класса А3 и 200 м (100+100) стержней А2 диаметром 11 мм. Также может потребоваться расчет вязальной проволоки, если вы не планируете использовать стыковку сваркой. Выполняется он с учетом того, что на одно соединение уходит около 40 см материала: определяем количество соединений: 4*(30/0,2) = 600 шт; и высчитываем расход материала — 600*0.4 = 240 м.
к меню ↑

1.3 Особенности армирования ростверка (видео)

2 Технология армирования монолитного ростверка

Амирование ростверка начинается после выполнения всех предыдущих этапов обустройства свайного фундамента — монтажа свай, их обрезки и обустройства опалубки. Вы должны иметь готовую опалубку, внутри которой на высоту, равную сечению обвязки, выступают армокаркасы свай.

Опалубка и сваи перед началом армирования

При сборке каркаса арматуру можно вязать между собой с помощью проволоки либо соединять прутья методом сварки. Существенной разницы в способе стыковки нет — нередко утверждают, что сваренный каркас из-за отсутствия эластичности хуже противостоит деформациям, чем соединенная вязкой конструкция, однако в промышленном многоэтажном строительстве каркасы свайно-ростверковых фундаментов всегда свариваются, так что эти опасения беспочвенны. К тому же, сварка более практичный и быстрый в реализации способ.

Армирование ростверка — пошаговая инструкция:

К выступающей из сваи арматуре на высоте от 5 см от дна опалубки привариваются горизонтальные прутки.
На прутьях с заданным шагом размещается и приваривается арматура нижнего продольного пояса.

Первый пояс армокаркаса и хомуты

Усиление углов на верхнем поясе каркаса

Сборка армокакаркаса на прямых участках ростверка достаточно проста в исполнении. Трудности наступают при армировании углов, которое необходимо дополнительно усиливать, поскольку эта часть каркаса испытывает максимальные нагрузки.

Схема правильного армирования углов и примыканий ростверка

Углы и места примыкания внутренних стен обвязки к наружным нельзя армировать перехлестом арматуры. На данных участках необходимо укладывать цельные стержни, выгнутые в Г либо П-образной конфигурации. Схема правильного армирования углов свайного ростверка приведена на изображении.

Статьи по теме:

Портал об арматуре » Армирование » Технология армирования свайного ростверка

Строительство дома, дачи, гаража и любого другого здания или сооружения начинается с фундамента. Он является основанием и опорой постройки и нужен для того, чтобы она не разрушалась. При его изготовлении используют не только бетон, но и арматуру — гладкие или ребристые стальные пруты округлой формы в виде трубок, которые применяются для создания каркаса железо-бетонных (ж/б) конструкций, чтобы повысить их прочность и долговечность, то есть армировать.

Армирование ленточного фундамента.

При производстве строительных работ используется разная арматура. Важным параметром для ее выбора является диаметр, минимальный — 5 мм, а максимальный — 80.

Но, как правило, пруты больше 32 мм очень редко применяются, и делать их нужно на заказ. Чем толще стальные трубки, тем крепче и тяжелее конструкция, которую можно изготовить с их применением. Какую арматуру использовать для фундамента дома, дачи или другой постройки?

На начальном этапе строительства определяют, какой фундамент делать для здания. Он бывает ленточный, плитный или свайный. В каждом из них необходимо использовать арматуру для укрепления основания постройки. Выбор вида опоры для сооружения зависит от размера, назначения (жилое, подсобное и т.д.) и этажности здания; от рельефа строительной площадки (ровная или под наклоном); от устойчивости грунта и наличия подземных вод; от материала стен и перекрытий сооружения (кирпич, дерево, бетон и т.д.).

Виды арматуры : 1-2. Арматура периодического профиля. 3. Проволока периодического профиля. 4. Семипроволочная прядь. 5. Двухпрядный канат.

Выбирая арматуру, нужно учитывать, что она, как и бетон, подразделяется на классы по прочности. Чтобы армировать фундамент, используют материал классов А-I и А-III.

Первые являются монтажными, их основная функция — создание каркаса, их лучше использовать для вертикального и поперечного укрепления конструкции, но не там, где основание подвергается большой нагрузке и есть угроза растяжения. Они гладкие, с постоянным круглым поперечным сечением.

Материал класса А-III, в отличие от А-I, имеет переменное сечение и ребристую поверхность. Он является строительным, его нужно использовать в зонах растяжения, то есть там, где на фундамент опирается значительная часть сооружения. Диаметр этого прута больше монтажного.

Арматура для ленточного фундамента

Ленточное основание выглядит как бетонная полоса (лента), расположенная по периметру всего здания. Бывает глубоко- или мелкозаглубленный. Глубокий способен выдерживать нагрузки средней тяжести, этот вид опоры можно делать для частных домов из любого материала: кирпичных, деревянных, бетонных.

Минимальный диаметр каркасного материала для ленточного фундамента — 8 мм, он применяется при возведении легких зданий, например сараев, летних кухонь, маленьких дачных домиков. Самая оптимальная толщина прутов от 10 до 12 мм, но для неустойчивого и неоднородного грунта можно использовать и 14 мм. При устройстве ленточной опоры основная нагрузка приходится на горизонтальную продольную арматуру, то есть ее класс должен быть А-III, нужно выложить два горизонтальных ряда, чтобы армировать основание. Каркасом служат поперечные и вертикальные монтажные пруты.

Диаметр прутьев для плитного основания

Схема армирования ленточного фундамента.

Плитный фундамент — основание, состоящее из сплошной монолитной бетонной плиты, расположенной под всем зданием. Используется при строительстве на неустойчивой почве, хорошо подходит для ее выравнивания. Применяется для возведения многоэтажных зданий. Иногда его называют плавающим, так как он способен сглаживать неровности площадки под строительство.

Для монолитного основания нужно использовать ребристые пруты класса А-III, размер сечения которых 14-16 мм. Чем выше дом, тем больше следует выбрать и диаметр арматуры. Она укладывается в два ряда в виде сетки, соединяемыми между собой вертикальными прутами. Если грунт под зданием твердый, то фундамент можно делать с применением каркасного материала толщиной 10 мм, но это минимальный допустимый размер. Для скрепления арматуры между собой лучше выбрать вязальную проволоку, а не сварку.

Армирование свайного фундамента

При устройстве свайного основания по всему периметру строительной площадки в грунт вставляются железобетонные или металлические столбы, на которые потом и устанавливается здание или сооружение. Делать именно такой фундамент актуально, если нужно строить на неровной поверхности, на сыпучей почве или при значительном скоплении подземных вод в месте проведения работ. При строительстве высоких многоквартирных домов необходимо использовать столбы, которые вбиваются глубоко в землю с помощью специальной техники. Чтобы их армировать, применяют ребристые стальные пруты диаметром не меньше 20 мм.

Для устройства фундамента частного дома можно использовать буронабивные сваи. Сначала нужно выкопать или пробурить ямы под столбы, потом укрепить их стенки с помощью металла, далее вставить арматуру, минимальный диаметр которой 10 мм, и залить бетоном. Вертикальные пруты должны быть ребристыми, а горизонтальные применяют для их скрепления. Диаметр горизонтального каркасного материала может быть 8 мм. Этот способ устройства свайного основания менее затратный, чем вставить уже готовые ж/б или металлические столбы.

Разновидностью свайного является столбчатый фундамент. Технология его устройства такая же, но он не применяется для строительства зданий и сооружений на неустойчивом грунте. Столбчатое основание широко используется при возведении небольших гаражей, сараев, беседок и прочих легких построек. Такая опора требует мало вложений в отличие от ленточной или плитной. Для упрочнения столбчатого фундамента применяется каркасный материал не толще 8 мм, а диаметр горизонтальных прутов может быть 5-6 мм.

Ввиду особенностей конструкции и эксплуатационных условий армирование свай является обязательным условием. Возникающие в пластах силы пучения стремятся изогнуть, сдвинуть, порвать либо вытолкнуть ж/б изделие наружу. Бетон способен противостоять исключительно сжимающим нагрузкам, но не изгибающим. Стальные стержни вводятся в состав, позволяя получить новый материал – железобетон, повысить устойчивость свайного фундамента к растягивающим нагрузкам.

Технология армирования

Глубина скважин, в которые укладывается бетон, в индивидуальном строительстве редко превышает 2,5 – 4 м. Во избежание осыпания грунта в забой при армировании, бетонировании используется опалубка. Наиболее популярны цилиндры из рубероида, полиэтиленовые, асбоцементные трубы. Армирование буронабивных свай производится в несъемную опалубку, что позволяет снизить защитный слой бетона. Кроме того, полимерные трубы решают несколько задач:

гидроизоляция бетонной конструкции;
снижение выдергивающих усилий (грунтам сложно зацепить гладкий материал), но в тоже время это снижает несущую способность сваи, т.к. уменьшается боковая сила трения;
предотвращение обваливания породы на забой.

При монтаже свайного фундамента необходимо руководствоваться нормативными документами:

СП 24.13330 – фундаменты свайные;
СП 28.13330 – антикоррозионная защита;
СП 45.13330 – фундаменты, основания, эксплуатирующиеся в земле;
Ведомственные и отраслевые руководства по проектированию;
планы ППР, технологические карты (типовые) на производство работ.

В зависимости от размера скважины, вертикальных нагрузок, крутящего момента процент армирования составляет 0,4 – 3%. Например, при выборе бетона В25 для свай диаметром 30 см потребуется:

3% армирование при расчетном моменте в пределах 70 тс*м;
2% при 60 тс*м;
1% при 30 тс*м;
0,4% при 15 тс*м.

При увеличении диаметра скважины до 40 см (обычно максимальный размер оснастки ручного инструмента или мотобура) этот же процент армирования допускается при моментах, увеличенных в 1,2 раза.

Схемы армирования

Величина и вид нагрузок свайного фундамента существенно влияет на расход арматуры. Например, если сваи диаметром 30 см испытывают исключительно вертикальное вдавливание, опираясь на пласт с высокой несущей способностью, ствол может не армироваться, прочность бетонного стержня достаточна для обеспечения устойчивости конструкции.

Головная часть армируется всегда, чтобы вертикальные прутки, изогнутые под прямым углом, позже были связаны с каркасом монолитного ростверка или плиты (плитный ростверк). Причем, конструкция утапливается в бетон уже после укладки смеси. Характеристики каркаса для головной части свайного фундамента следующие:

длина стержней – 1 – 1,5 м;
количество прутков – 4 – 7 штук;
спираль, хомуты – не обязательны;
выпуск для ростверка – 50 см для свай диаметром 30 – 40 см;

Если в схеме при расчетах появляется горизонтальные нагрузки с неизбежными для них крутящими моментами, каркас должен погружаться на всю глубину скважины, в схему армирования свайного фундамента добавляются следующие элементы:

хомуты – квадрата (обычно для 30-40 см диаметра), кольца (большие диаметры);
пластиковые фиксаторы (прокладки) – различной формы, изготавливаются промышленностью.

Фиксатор для арматуры

Вязка каркаса для сваи.

Хомутами каркасам придается необходимая пространственная геометрия, фиксаторами обеспечивается защитный бетонный слой, чтобы предотвратить разрушение металла от коррозии. Шаг хомутов составляет 30 – 70 см, увеличивается в средней части, снижается на забое, устье. Пример простейшего расчета минимального процента армирования выглядит следующим образом:

площадь сечения сваи 40 см диаметра – 3,14 х R2 = 3,14 х 202 см = 1256 см2
минимально допустимый процент – 0,4% х 1256 см2 = 5 см2
максимально допустимый процент – 3% х 1256 см2 = 37, 68 см2
сечение арматуры из таблиц ГОСТ – 2,01 см2 для 16 мм прутка, 1,54 см2 для 14 мм стержня, 1,13 см2 для 12 мм арматуры.

При минимально возможном коэффициенте для каждой свае потребуется 4 стержня 14 мм диаметра или 5 стержней 15 мм диаметра. Для максимально допустимого потребуется 18 прутков 16 мм, 24 арматуры 14 мм либо 33 стержня 12 мм.

На практике в частном домостроении обычно используют 4-6 стержней, 4 это минимальное число прутков. Защитный слой обеспечивается креплением на арматуру специальных пластиковых прокладок, отделяющих металл от опалубки.

Выбор арматуры

Согласно СП 63.13330 для свайного фундамента применяется арматура, соответствующая ГОСТ 5781 классов:

А3 – маркируется А400 либо А500, имеет рифленую поверхность, повышенное сцепление с бетоном, предназначена для вертикальных стержней каркаса;
А1 – гладкая, используется в хомутах, обозначается А240.

Длину стержней вычисляют сложением глубины скважины, высоты ростверка над землей, 50 см, необходимых для заделки в ростверк изогнутой части. Длину хомутов определяют, исходя из конфигурации (кольцо, квадрат).

Обычная арматура изготавливается из сталей 35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс, она для сварки не предназначена, связывается проволокой. Специальная арматура имеет в обозначении букву С (например А400С), создается из легированных сталей, не изменяющих свойств в сварочных стыках.

Каждая заглубленная в землю конструкция свайного фундамента диаметром 40 см имеет конкретную несущую способность, зависящую от сопротивления грунта под подошвой и на всем ее протяжении (боковое трение).

Поэтому застройщику остается подсчитать сборную нагрузку здания (вес всех элементов силового каркаса, снеговые/ветровые нагрузки из таблиц СП, мебель, прочая эксплуатационная нагрузка), разделить ее на несущую способность сваи, чтобы получить необходимое количество скважин свайного фундамента.

Учитывая минимальную длину свай, диаметр отверстий в земле (обычно 40 см) в индивидуальном строительстве, рекомендуется обеспечить двукратный прочностной запас. Например, ввиду высокой стоимости геологических исследований, шурф в пятне застройки выкапывается самим застройщиком, состав почвы определяется на глаз. Чтобы компенсировать погрешность, недостаточную длину, малый диаметр (30-40 см), специалисты рекомендуют:

умножать вес стен, перекрытий на 2, это примерно равно массе снежного покрова, жильцов, мебели, оборудования, ветровых нагрузок;
для СИП панелей, каркасных конструкций лучше использовать коэффициент 3, так как они очень легкие.

Итоговую цифру сборных нагрузок дополнительно умножают на 1,3 для гарантированного прочностного запаса. На практике для легких одноэтажных построек расчеты показывают, что одна – две 30 см сваи, имеющие длину 2,5 м, полностью выдерживают вес коттеджа при условии гарантированного достижения несущего пласта.

Изготовление каркасов

Технология армирования свайного фундамента секретов практически не имеет, нужно просто соблюдать последовательность действий:

изгибание хомутов – диаметр колец или квадратов должен быть на 4 – 8 см меньше внутреннего диаметра опалубки, чтобы обеспечивать 2 – 4 см защитный слой, соответственно;
крой вертикальных стержней – длину выбирают в зависимости от высоты ростверка, глубины забоя, добавляя 50 см на изгиб для связки с каркасом ростверка;
вязка – крепление проволокой прутков к хомутам через 30 – 70 см.

Приспособление для вязки арматуры.

После чего, остается надеть на хомуты несколько пластмассовых прокладок по периметру, опустить каркас на всю длину внутрь опалубки, уложить бетон.

Данные рекомендации пригодятся индивидуальным застройщикам при самостоятельном армировании буронабивных свай. Позволят избежать ошибок, заложить достаточный прочностной запас для максимально возможного эксплуатационного ресурса здания.

В отличие от ленточного фундамента рассчитать армирование ростверка проще. Все без исключения возникающие напряжения абсолютно прогнозируемые, так как силы пучения отсутствуют полностью. Над сваями усиливается верхний пояс, между ними в нижнем поясе закладывается более мощная арматура.

Отличие ростверка от ленточного фундамента

Достоинством свайного фундамента является опирание на пласты с гарантированно высокой несущей способностью. Например, если для ленточного фундамента на насыпных, подрабатываемых, болотистых почвах потребуется огромный бюджет, чтобы пройти их насквозь, сваи обойдутся в 10 – 15 раз дешевле. Однако на них сложно опереть мелкоформатные стеновые материалы, поэтому оголовки связываются монолитными балками, на которых кладка или венцы сруба возводятся без проблем.

Общим у ленточного фундамента и ростверка является только чертеж, эксплуатационные характеристики разные:

Арматурный каркас в любом ж/б изделии как раз и предназначен для компенсации растяжений. Популярные у индивидуальных застройщиков композитные арматуры имеют слабую адгезию с бетоном, сильно растягиваются, что приводит к раскрытию трещин.

Поэтому специалисты рекомендуют создавать арматурный каркас исключительно из стальных стержней 8 – 14 мм периодического сечения (в продольном направлении), прутков 6 – 8 мм гладкого сечения (хомуты, поперечные, вертикальные скобы).

Оптимальным вариантом является класс А400 (старая маркировка А3). Что полностью соответствует указаниям СП 24.13330 (фундаменты свайные), СП 63.13330 (ж/б, бетонные конструкции).

Технология арматурного каркаса ленточного ростверка

Несмотря на название ленточного ростверка свайного фундамента, монолитные балки имеют конструкцию решетки. Поэтому каркас имеет несколько узлов сопряжений стен (наружная/внутренняя), углов, в которых не допускается стыковка перехлестом. Прутки в этих местах изгибаются, запускаются на соседнюю сторону, связываются с каркасом внахлест.

Продольное армирование аналогично ленточному фундаменту, для придания каркасам пространственной геометрии так же применяются прямоугольные хомуты. Однако в зонах растяжения, прочих ответственных местах добавляются поперечные вертикальные стержни. Стыки свайно-ростверкового каркаса обвязываются проволокой или стыкуются сваркой (только для арматуры с буквой С в маркировке).

Продольное армирование

Без профессионального образования и знания специальных программ индивидуальному застройщику сложно правильно рассчитать сечение и количество продольных стержней. Простейшим вариантом будет воспользоваться инструментом «АРБАТ» вычислительного комплекса Scad Office с максимально простым интерфейсом:

в отличие от свай ростверк рассчитывается по изгибающим моментам, на продавливание, прорезающие усилия;
арматурный каркас изготавливается из продольных прутков 8 – 16 мм;
в отличие от ленточного фундамента, кроме хомутов добавляются вертикальные прутки возле каждого продольного стержня.

Технология укладки стандартная, продольные прутки обвязываются хомутами или привариваются к ним. Затем арматурный каркас укладывается в опалубку на нижние прокладки из бетона, пластика (обеспечение защитного слоя), по месту в него добавляются элементы усиления (вертикальные стержни).

В проектах коттеджей с бетонными или кирпичными стенами может использоваться двурядное расположение свай. Поэтому для ленточной части свайного фундамента может добавляться расчет в поперечном направлении, поскольку крутящие моменты возникают и там, иногда превышают величину продольных. Арматурный каркас в некоторых случаях усиливается стержнями 14 – 16 мм с шагом 20 см.

Поперечное армирование

Без хомутов невозможно придать каркасам необходимую пространственную геометрию. Одновременно эти элементы усиливают армопояс. Все стыки обвариваются либо перевязываются проволочными закрутками. Дополнительные вертикальные прутки монтируются с расчетным шагом (обычно 20 – 40 см). На приведенном фото присутствуют практически все возможные ошибки:

Неправлильное армирование ростверка.

не соблюдаются защитные слои со всех сторон ленты, арматура соприкасается с опалубкой сваи;
армирование углов должно выполняться по специальным схемам, а не просто изогнутыми прутками;
отсутствуют бетонные, пластиковые прокладки;
армопояс смещен относительно центра сваи;
вместо среднего пояса, никаких нагрузок не воспринимающего, следовало бы усилить верхний/нижний уровни более толстой арматурой свайного фундамента или добавлением дополнительных прутков (этот вариант предпочтительнее);
неправильная связь арматурных каркасов сваи и ростверка.

Чтобы узнать подробнее об армировании углов, рекомендуем прочитать статью: Армирование углов ленточного фундамента. Схемы армирования углов для ленточного фундамента и ростверка будут аналогичными.

На нижнем рисунке все элементы армопояса расположены правильно – два вертикальных прутка сваи связаны с нижним поясом, остальные с верхними стержнями.

Схема правильного армирования узла сопряжения ростверк/свая.

Правила армирования углов и примыканий со схемами

В большинстве советской литературы (например, пособие В. С. Сажина) приведены неверные схемы укладки арматуры в местах сопряжения. Согласно СП 63.13330 правильно армировать подобные Г-образные, Т-образные стыки нужно следующим образом:

запуск П-образного элемента на примыкающую стену, встречный изгиб прутка с боковой ленты под прямым углом;
два П-образных элемента поверх перекрестья продольных стержней из угла конструкции наружу;

Чертеж правильного армирования углов и примыканий ростверка.

Согласно требованиям СП 63.13330 основными требованиями при укладке арматуры являются:

при ширине балки от 15 см в каждом поясе должно быть 2 продольных прутка минимум;
минимальное расстояние между прутками одного ряда 3 см;
арматурный каркас может иметь расстояние между соседними продольными прутками 40 см максимум либо 2 толщины стены над ним;
одним хомутом можно связывать продольные стержни для конструкций 40 х 40 см максимум при условии, что число продольных стержней в каждом ряду не превышает 4 штуки;
не допускаются отверстия, закладные в ростверках диаметр (размер) которых больше 1/3 ширины балки.

Кроме прочностного существует конструктивное армирование. Например, при высоте монолитной балки от 70 см потребуются дополнительные прутки в середине высоты ростверка возле его боковых граней. Среднюю часть при этом армировать не нужно. Если в высоком ростверке заложено перекрытие нижнего этажа по балкам, в балках придется смонтировать закладные (трубы) для вентиляционных продухов подполья.

Вязка арматуры или сварка стыков

Абсолютно неразрывное кольцо в свайно-ленточном каркасе создается с помощью стыковочных муфт. Сварка так же обеспечивает неразрывные стыки без степеней свободы. На практике индивидуальные застройщики чаще применяют проволочные скрутки, единственным назначением которых является обеспечение стабильной геометрии каркаса до завершения процесса гидратации внутри бетона.

Нахлест при продольном наращивании арматуры составляет 20 – 40 диаметров прутка (сварка, проволока, соответственно). Муфты стоят дорого, частными застройщиками практически не востребованы. Перекрестный шов прутков можно варить, начиная с 25 мм диаметра, согласно ведомственным нормативам ВСН 37-96. К тому же сварка ослабляет пруток и является местом усиленной коррозии.

В зонах растяжения применяется анкеровка:

лапки на концах стержней (изгиб под прямым углом);
соединение прутков крючками (изгиб 180 градусов);

Запрещено нагревать арматуру при гибке, необходимо применять трубогибы, оправки, прочие приспособления. Величина защитного слоя допускается от 3 см (низ/верх), 4 см на боковых гранях фундаментной ленты. Методика вязки крючком выглядит следующим образом:

заготовка – проволока нарезается кусками по 15 – 20 см, сгибается пополам;
позиционирование – скрутка заводится под стык, в петлю продевается жало вязального крючка;
вязка – свободный край натягивается, укладывается на крючок, инструменту придается вращение (обычно по часовой стрелке);
высвобождение инструмента – обычно достаточно трех оборотов для нормального натяжения проволоки без разрыва, после чего, жало выводят из петли, отгибают вниз торчащие края скрутки.

Схема вязки арматуры.

Профессиональный вязально-проволочный пистолет для индивидуальных застройщиков не рассматривается. Обычно используют вставленное в шуруповерт жало стандартного крючка с обрезанной ручкой. Аккумуляторный инструмент имеет высокий ресурс и, что гораздо важнее – регулировку затягивающего усилия. Все стыки арматурного каркаса затягиваются одинаковым крутящим моментом без порыва вязальной проволоки.

Существует механический вариант крючка, в котором поступательное движение преобразуется во вращение винтом Архимеда. Строитель продевает жало в петлю, укладывает второй конец скрутки, затем просто тянет за рукоятку, жало делает три оборота и останавливается.

Таким образом, при армировании ростверка по оголовкам свай необходимо использовать правильную схему в сопряжениях. Обеспечить защитный слой со всех сторон, выбрать сечение стержней путем программного расчета. Применить проволочные скрутки, как бюджетный вариант, отвечающий нормативам СП и ВСН.

Армирование – важный технологический этап при строительстве ростверка свайного фундамента.

При этом используют металлопрокат установленного качества, а в конструировании следуют технологии, описанной в нормативной документации к проектированию железобетонных оснований.

Рассмотрим в статье все особенности армирования свайного основания, нужен ли чертеж и для чего, в чем отличия от процедуры при монолитном плитном фундаменте, а также технологию и этапы монтажа.

Особенности процесса

Ростверк представляет собой верхнюю часть опорной конструкции, которая объединяет между собой сваи. Благодаря обвязке фундамент становится жестче и увеличивается его устойчивость по отношению к опрокидывающим нагрузкам.

По материалу изготовления ростверк может быть:

деревянным;
металлическим;
железобетонным.

Последний вариант выгодно отличается повышенной несущей способностью и может быть использован для строительства жилых многоэтажных домой и других тяжеловесных конструкций.

Необходимость в армировании ленты обусловлена тем, что сам по себе бетон как материал подвержен изгибающим и растягивающим силам, которые могут стать причиной разрушения основания.

Армированный каркас внутри монолитной ленты ростверка свайного фундамента принимает на себя нагрузки, тем самым увеличивая надежность фундамента и обеспечивая сохранение его эксплуатационных характеристик в процессе использования. Такую же функцию выполняет армокаркас для столбчатых, буронабивных и железобетонных свай.

Зачем делать чертеж?

Во всех деталях разработанный чертеж ростверка свайного основания позволяет:

определить потребность в стальных прутьях для армокаркаса;
собрать силовую конструкцию в соответствии с нормативными требованиями.

Графическая схема отображает следующую информацию:

размеры силовой конструкции;
диаметр стальных прутьев;
профиль сечения стержней;
шаг между перемычками;
интервал между арматурными поясами;
конструктивные особенности каркаса.

Имея перед собой чертеж, застройщик может без труда рассчитать необходимое количество прутьев и перемычек для создания армирующего каркаса, подобрать сортамент арматуры, высчитать вес прутков для заказа и, как следствие, добавить соответствующую статью расхода в общую смету.

Как выбрать арматуру?

Армирующий каркас представляет собой пространственную конструкцию, которая состоит из верхнего и нижнего продольных поясов, соединенных между собой поперечными прутками. Для изготовления продольных поясов используют рифленую арматуру класса A-III с сечением 13-16 мм.

В последнее время широко используются композитная арматура с напылением из песка, которая отличается более высокими прочностными характеристиками по сравнению с металлом, а также устойчивостью к коррозионным процессам.

Соединение конструкции может быть выполнено по двум технологиям:

Поперечные перемычки присоединяются путем вязки или сварки к продольным поясам под углом 90 о . В этом случае для прутков необходимо использовать стальные стержни такого же типоразмера, что и при обустройстве пояса. Схема такой конструкции:
Перемычки имеют выгнутую в хомуты форму, благодаря чему система арматурных прутьев соединяется в единую конструкцию. В этом случае используются гладкие стальные пруты класса A-II с диаметром сечения от 8 до 10 мм. Композитная арматура не подлежит гибке, поэтому не подходит для изготовления хомутов. Схема такой конструкции представлена ниже:

Электросварку чаще заменяют обвязкой арматуры и перемычек стальной проволокой. Для этого используют термически обработанную специальную вязальную проволоку диаметром от 1,2 мм.

Как рассчитать количество арматуры?

Перед тем, как планировать конструкцию армирующего каркаса, необходимо ознакомиться с нормативными требованиями, изложенными в СП 63.13330.2018. Ключевые аспекты, которые отражены в документации и понадобятся для расчета количества материла:

количество стержней для продольных поясов – от 4 шт.;
расстояние между арматурой в поясах – максимум 10см.
шаг между горизонтальными перемычками – 20–30см;
шаг между вертикальными прутками – 25–40см;
зазор между краем фундамента и арматурой – не менее 5см.

Имея чертеж с нанесенными габаритами и зная шаг, можно достоверно рассчитать необходимое количество металлопроката для изготовления армокаркаса.

Например, ширина ростверка 50 см, а длина – 10 м. Тогда, учитывая защитный слой бетона с обоих сторон силовой конструкции, для одного продольного пояса с шагом 10 см понадобится 4 стержня. Таким образом рассчитывают количество прутьев для каждой стороны каркаса.

В случае с монтажом силовой конструкции при помощи вязальной проволоки придерживаются установленного правила, что на одну обвязку в среднем уходит 25–30см металлопроката. Зная количество стыков, можно рассчитать потребность в материале.

Технология и этапы процесса

Монтаж армирующего каркаса начинают после завершения всех предыдущих этапов строительства фундамента, а именно:

устройства свай в грунте;
строительства опалубки;
укладки слоя гидроизоляции.

Силовую конструкцию помещают в готовую щитовую опалубку, внутри которой выступают прутья армокаркаса опор. Сборку конструкцию выполняют с помощью проволоки или соединяют прутья методом сварки.

Некоторые строители опасаются, что сваренный каркас хуже противостоит деформациям из-за отсутствия эластичности, но при строительстве многоэтажек чаще применяют сварку, потому что это более практичный и быстрый в реализации способ.

С точки зрения эксплуатационных характеристик, различия между методами соединения армокаркаса не существенны.

Технологические этапы:

Ориентируясь на чертеж, нарезают с помощью болгарки стальные прутья на заготовки с нужными размерами.
На дно опалубки укладывают пластиковые опоры или кирпичи под горизонтальные прутья, чтобы обеспечить зазор между нижней частью основания и металлом.
На подставки укладывают продольные стержни, к которым приваривают или привязывают горизонтальные перемычки с выбранным шагом.
К углам образовавшихся ячеек крепят вертикальные перемычки.
Вертикальные перемычки соединяют с продольной арматурой верхнего пояса.
К полученным углам крепят верхние горизонтальные перемычки.
Усиливают углы силовой конструкции с помощью изогнутых прутьев.

Углы армирующего каркаса в большей степени подвержены значительным нагрузкам, поэтому важно уделить особое внимание надежности фиксации стержней в этих местах.

Отличия от ленточного и монолитного плитного

Единственное отличие в армировании плитного и ленточного ростверка от свайного состоит в том, что в первом случае монтируют единую силовую конструкцию по всей площади основания.

Ленточный ростверк устраивают по периметру сооружения и, как правило, под несущими стенами. Таким образом, при конструировании армирующего каркаса для монолитной плиты будет использовано большее количество металлопроката.

Ошибки и советы

Армирование ростверка выполняют строго по технологии, описанной в СП 63.13330.2018 и связанных с ним нормативных актах, в противном случае невозможно прогнозировать надежность и срок службы фундамента.

Чаще всего строители допускают такие ошибки:

Неправильные размеры армирующего каркаса. Чтобы придать жесткости ростверку, силовую конструкцию располагают максимально близко к краю бетонной ленты, оставляя при этом слой бетона (минимум 50 мм). Для наземных и заглубленных ростверков слой бетонного раствора без армирования увеличивают до 70 мм.
Использование других вспомогательных предметов для армирования – рельс, сетку-рабицу и т.д. Применять гладкие стальные прутья можно только в качестве поперечных перемычек. Для создания продольных поясов используют насеченную арматуру толщиной до 14 мм.
Армирование прутьями, бывшими в эксплуатации, на которых сохранились остатки краски и видны следы коррозии. Все поверхностные дефекты мешают сцеплению бетона с металлом. Технология допускает только нанесение тонкого слоя эпоксидного покрытия в качестве гидроизоляционного мероприятия.

Заключение

Усиленный арматурным каркасом ростверк для свайного основания послужит прочной основой для проектируемого сооружения. При этом важно соблюдать технологическую последовательность армирования, следуя требованиям СНиП.

Заблаговременно составленный чертеж позволит правильно рассчитать требуемое количество металлопроката, а также облегчит самостоятельное выполнение монтажа.

Армирование фундамента частного дома - обязательная операция, применяемая в строительстве объектов со значительной нагрузкой на основание. Металлический каркас, помещенный в тело бетона, воспринимает усилия на растяжение и изгиб, помогает равномерно распределять напряжения в конструкции, компенсировать деформации, уменьшить раскрытие трещин. Но чтобы это действительно было так, нужно знать как рассчитать арматуру на ленточный фундамент, только в этом случае можно получить действительно прочное основание.

Перед тем как рассчитать арматуру на фундамент, определяют несущую способность грунтов по СНиП 2.02.01-83*. Это нужно, чтобы выяснить, какую максимальную нагрузку выдержит грунт. В соответствии с этим выбирают конструктивное решение основания - ленточное, столбчатое, свайное или плитное.

Расчет арматуры для фундамента

Для армирования оснований используют рифленый и гладкий стальной прокат класса А400 или А500 - для рабочих стержней, А240 - для конструктивных элементов.

Расчет проводят по нормативам СНиП 52-01-2003 и актуализированным правилам СП 63.13330.2012 с учетом всех видов нагрузок, действующих на фундамент, и вида основания.

Армируют пространственными или плоскими каркасами из продольных, поперечных и соединительных стержней. Первые воспринимают нагрузку на растяжение по верхней части и подошве, вторые - распределяют ее между горизонтальными и вертикальными элементами. Для устойчивости при изготовлении и монтаже используют конструктивные связи.

Основы расчета ленточного фундамента

Самый распространенный вид основания в индивидуальном строительстве - ленточный монолитный. Он несложен в возведении, достаточно прочен и обладает необходимой жесткостью. Его устраивают в виде мелкозаглубленной или заглубленной конструкции.

Важное значение для расчета арматуры для фундамента имеет глубина заложения, действующие нагрузки и ширина рабочего сечения основания.

Определение глубины заложения

Отметку подошвы основания выбирают в зависимости от вида грунта:

при глинистых, пылеватых и мелкопесчаных почвах фундамент опирают на непромерзающий слой ниже уровня грунтовых вод;
при непучинистых и слабопучинистых грунтах отметка подошвы не должна быть ниже, чем 0,5 м от верха существующего уровня земли;
при наличии подвала ленточное основание заглубляют на 0,5 м ниже пола, столбчатое - на 1,5 м.

Тип грунта, положение УГВ и присутствие слабых линз - плывунов - определяют бурением или выкопкой шурфов. Глубина промерзания почвы в каждом регионе указана в СНиП "Строительная климатология".

Сбор нагрузок

На этом этапе расчета суммируют все возможные нагрузки, действующие на фундамент:

собственный вес;
массу стен, плит перекрытия, крыши, кровли, полов и отделки;
воздействие от людей, сантехнического оборудования, мебели, перегородок, находящихся внутри здания;
нормативную снеговую нагрузку.

Вся информация содержится в таблицах СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».

Суммарную величину распределяют на погонные метры в ленточных фундаментах, на количество опор - в свайных или столбчатых.

Ширина подошвы

Ширина подошвы - величина, которая помогает рассчитать арматуру на фундамент ленточный. При кирпичных массивных стенах применяют Т-образные ленты, свесы которых за счет большей площади опирания уменьшают давление на грунты. Более легкие каркасные и пенобетонные строения возводят на основаниях с прямоугольным сечением.

При расчете размера подошвы учитывают предельное давление на грунт и нагрузку от строения на несущие участки фундаментных балок. В малоэтажном строительстве, как правило, используют конструкции шириной 20-40 см.

Расчет ленточного основания

Для ленточных монолитных фундаментов частных домов применяют упрощенный расчет армирования по минимальному допустимому сечению арматуры, которая воспринимает растягивающие усилия.

Порядок расчета

Согласно СНиП суммарная площадь поперечного сечения стальных стержней Sа должна составлять не менее 0,1% от рабочего сечения бетонной конструкции - Sб:

Находят Sб как произведение высоты сечения фундамента h0, равной глубине заложения, на его ширину b:

Для продольного армирования используют стержни диаметром от 8 мм. Найти требуемое количество круглых профилей можно по Таблице 1, значение Sа округляют в большую сторону:

Существуют ограничения по минимальному размеру арматуры - на участках более 3 м длиной применяют стержни диаметром от 12 мм.

Требуемый метраж арматуры определяют по чертежу с размерами фундамента с запасом 5%. Массу находят по таблицам сортамента стали.

Пример расчета

Требуется рассчитать армирование ленточного фундамента для частного дома размером 6х12 м из газосиликатных блоков. Глубина заложения 70 см, ширина ленты 40 см.

Площадь сечения основания 70х40=2800 см².
Минимальная суммарная площадь арматуры 2800х0,001=2,8 см².
По Таблице 1 возможны варианты - 4 стержня диаметром 10 мм, 3 - 12 мм или 2 прутка с размером сечения 14 мм.
В нормативе указано, что при длине стороны более 3 м минимальный диаметр арматуры 12 мм. Чтобы распределение нагрузки от строения было равномерным, устанавливают стальной каркас из двух горизонтальных сеток, каждая из которых содержит два стержня диаметром 12 мм.
Поперечную арматуру подбирают по высоте каркаса. Если она менее 80 см, используют проволоку для хомутов диаметром 6 мм. Одновременно выполняются условия, при которых этот размер более ¼ сечения продольных стержней (12/4=3 < 6).
Количество стали в метрах определяют исходя из габаритов сооружения. Общая протяженность ленты 6+6+12+12=36 м (если есть несущая перегородка, ее длину суммируют).
Потребуется: 4х36 = 144 п.м. арматуры диаметром 12 мм.
Хомуты устанавливают с шагом 40 см, их количество: 36/0,4=90 штук.
Размер одного: (70х2+40х2)/1,15 =191 см, где 1,15 - коэффициент для перевода периметра сечения в длину хомута.
Длина проволоки для соединительных элементов: 90х1,91 = 171,9 м.

С учетом запаса 5 % на вязку и резание требуется:

арматура Ø 12 мм 144х1,05=151,2м,
проволока Ø 6 мм 171,9х1,05=180,5 м.

Просто и быстро расчет арматуры на фундамент можно выполнить с помощью онлайн калькуляторов, размещенных на сайтах интернета.

Видео описание

Очень подробно о работе одного из специальных приложений по расчету рассказывают в этой видеоинструкции:

Правила армирования ленточных оснований

Самый простой вариант - равномерно нагруженный фундамент на непучинистом непросадочном грунте. Подошва расположена выше уровня промерзания и УГВ.

Вертикально в теле бетона устанавливают противоусадочные сварные или вязаные сетки из проволоки небольшого диаметра (6-8 мм) и шагом не более 20 см.

Второй случай - усиленная нагрузка на фундамент или более слабые грунты. Форма сечения ленты - в виде перевернутой буквы Т.

Армирование проводят аналогичным способом, но поперечные стержни рассчитывают на давление от отпора грунта. Оно может разрушить подошву при свесах фундамента, превышающих ширину стенки основания в 1,5 раза. Шаг установки хомутов - не более 20 см, располагают под продольной арматурой, чтобы увеличить рабочую высоту сечения.

Третий вариант - сочетание больших нагрузок на фундамент и неблагоприятных грунтовых условий: пучинистости, наличия плывунов, карстов, высокого УГВ.

Чтобы избежать появления трещин и разрушения основания в результате просадок грунта, армирование проводят по усиленной схеме. Диаметр стержней - 12-16 мм, шаг - не более 20 см. По подошве укладывают 1-2 ряда сеток, в верхней части фундамента - каркас в виде балки. Через каждые 30-40 см продольную арматуру связывают хомутами или закрепляют шпильками, чтобы зафиксировать ее положение в пространстве.

Онлайн калькулятор ленточного фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость ленточного фундамента, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Расчет для свайного основания

Свайные фундаменты представляют собой погруженные в грунт опоры (цельнометаллические или буронабивные), передающие нагрузку от здания и соединенные по верху стальным, железобетонным или деревянным ростверком.

Буронабивные основания применяют в частном строительстве:

при возведении каркасных или деревянных зданий с небольшой массой;
при слабых грунтах, где другие основания выполнить невозможно - торфяники, болота, сильнопучинистые влажные почвы;
в условиях сложного рельефа - на холмистой, овражистой местности.

Недостаток, который приводит к удорожанию стоимости строительства, - холодный цоколь и невозможность устройства пола по грунту. Преимущество - отсутствие земляных работ. Сваи вкручивают специальной буровой установкой или пробуривают отверстия в земле с последующим монтажом опалубки, армированием и бетонированием. При несыпучих грунтах раствор заливают сразу в скважину.

Схема расчета арматуры для свайного буронабивного фундамента.

Определяют тип грунта с помощью ГОСТа "Грунты. Классификация".
Рассчитывают постоянную и временную нагрузку (СНиП "Нагрузки и воздействия").
Из ВСН 5-71 выбирают несущую способность грунта в зависимости от его структуры.
По имеющимся сведениям находят нагрузку R на погонный метр ростверка, разделив суммарную массу на периметр здания.
Определяют несущую способность сваи по формуле Р = (0,7х R х S)+(U х0.8 х fin х li), где

R - несущая способность грунта,
S - площадь конечного участка опоры,
U - периметр сечения сваи,
fin - сопротивление грунта, определяемое по таблице ВСН 5-71,
li - высота слоя почвы, оказывающей сопротивление боковой поверхности сваи.

Расстояние между опорами определяют по формуле I = P/Q, где Р - несущая способность сваи (п.5), R - погонная нагрузка на ростверк (п.4). Количество свай определяют исходя из расчетного расстояния между опорами и размеров строения. Армируют конструкции вертикальным каркасом из не менее, чем 4 стержней диаметром от 10 до 16 мм с горизонтальной обвязкой из гладкой арматуры Ø 6-8 мм. По верху оставляют выпуски длиной 25-30 см.

Ростверк рассчитывают как конструкцию, аналогичную ленточному фундаменту.

Онлайн калькулятор свайного фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором:

Расчёт армирования плитного основания

Армирование плиты подбирают с учетом ее толщины. Если она меньше 15 см, укладывают одну сетку с ячейкой 15-20 см, при большем значении - две. Каркас сваривают из стержней диаметром 12-16 мм, соединяют с верхним слоем арматуры вертикальными хомутами с размерами сечения до 10 мм.

Расчет плиты выполняют по Своду Правил 50-101-2004 и "Руководству по проектированию плитных фундаментов". Он заключается в определении несущей способности по удельной нагрузке на грунт и изгибающих усилий.

Ширина фундаментной плиты больше размера дома на 10 см. Для арматурной сетки определяют количество стержней в обоих направлениях. Если используют два каркаса, удваивают число прутков.

Чтобы найти, сколько потребуется арматуры для соединений, определяют число сочленений в сетке. Его умножают на длину хомута, равную толщине плиты за вычетом защитного слоя бетона.

Теперь можно рассчитать необходимое количество арматуры, заложив запас около 5%. По сортаменту стали находят ее вес.

Онлайн калькулятор плитного фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость плитного фундамента, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Заключение

Фундамент - наиболее ответственная часть строительства. Неправильный расчет может привести деформациям и растрескиванию стен, разрушению всего здания. Перед тем, как рассчитать арматуру для фундамента, исследуют грунты на несущую способность и определяют нагрузки на основание. По возможности это дело лучше доверить профессионалам: затраты на заказ подобных услуг небольшие, а вот чувство уверенности стоит многого.

Читайте также: