Как нарастить арматуру по длине в фундаменте
Обновлено: 18.05.2024
На сегодняшний день, очень много людей, которые строят дома без проектов, от этого и возникает необходимость в достройке различных комнат, а соответственно и фундаментов. К существующим домам делают всевозможные пристройки: комнатки, крыльца, а кто живет на первых этажах старых многоквартирных домов (в хрущёвках) — пристраивают балконы. Некоторые вспоминают про камины, но спохватываются поздно, поэтому фундамент под кирпичный камин оказывается внутри дома отдельно стоящей конструкцией.
Но, что делать, чтобы новый фундамент со временем не отъезжал от старого и не открывалась трещина между двух сооружений?
Ответ простой: оба фундамента связываются в единую конструкцию.
Чтобы связать оба фундамента, важно правильно произвести анкеровку, а не так, как делает большинство строителей, вбивая стержни арматуры в бетон. Забитая арматура успокаивает только самого хозяина, что она там есть, но совершенно не защищает конструкцию от деформаций.
На самом же деле, растягивающее усилие в фундаментах настолько сильно, что даже ломает бетон и рвет арматуру, а вы говорите "забить"?
При таком подходе, один конец арматуры находится в бетоне, а второй конец просто в отверстии, из которого пруток легко извлекается при выдергивании. В этом случае, арматура работает только на срез и никак не на растяжение.
Стальной стержень имеет ребра, которые должны находиться в толще бетона без наличия пустот и только в этом случае обеспечивается надежная сцепка стержня и затвердевшей бетонной смеси.
Правильная анкеровка
Правильная анкеровка предполагает вклеивание арматурного стержня в бетон и при этом подходе исключается эффект проскальзывания прутка внутри конструкции.
Делается так:
1. В бетонной конструкции бурится отверстие глубиной 25-30 диаметров арматуры и толщиной 2,5-3 диаметра арматуры (на примере: при использовании анкера на основе прутка 10 мм, глубина отверстия составит 30 см, а его диаметр — 25 мм)
2. Отверстие тщательно продувается от пыли и проливается водой для хорошей сцепки уже затвердевшего бетона и только затвердевающей смеси. Обработанное таким образом отверстие обеспечивает хорошую адгезию.
3. Отверстие заполняется анкеровочной смесью. Существует 4 варианта:
а) В качестве смеси используется уже готовая анкеровочная смесь с временем твердения 5-15 минут, например Ceresit CX15 или GLIMSPRO ANCHOR (не реклама). Мешок 25 кг стоит от 1000 до 1500 руб.
б) Смесь на основе глиноземистого саморасширяющегося цемента в пропорции с песком 1:4. Твердение достигается через 20-25 минут. Этот раствор является безусадочным. Цемент ГЦ-40 50 кг стоит ~2500 руб, но хватит на две сотни анкеров.
в) Обычная цементно-песчаная смесь (цемент М-500) в пропорции 1:3 с добавлением клея ПВА (твердение 1-2 сут.) Минус такой смеси в том, что она немного уменьшается в объеме (дает усадку).
г) Использование химического анкера. Здесь допускается уменьшить диаметр отверстия, но сам способ является дорогостоящим за счет стоимости хим.анкера.
Чтобы сделать 3-4 анкера, нужно в среднем затратить 1000 рублей. Очень дорого!
Многие еще используют плиточный клей для уличного монтажа, но я его советовать не могу, так как ни разу не использовал.
4. Стержень помещается в отверстие, выдавливая лишнюю смесь. Затем, даем время на застывание анкеровочной смеси.
Это описан правильный подход к анкеровке, который гарантирует надежную сцепку конструкций при различных нагрузках, действующих на конструкцию.
Соединяя стальные пруты, армируя ленточный фундамент, у многих возникает естественный вопрос: как грамотно выполнить нахлест арматуры, и какова должна быть его длинна. Ведь правильная сборка металлического силового каркаса, позволит предотвратить деформацию и разрушение монолитной бетонной конструкции от воздействующих на нее нагрузок и увеличить безаварийный срок ее эксплуатации. Каковы технические особенности выполнения стыковых соединений, рассмотрим в данной статье.
Типы соединения арматуры внахлест
Согласно требованиям СНиП бетонное основание должно иметь не менее двух сплошных безразрывных контуров арматуры. Выполнить данное условие на практике позволяет стыковка армирующих прутов внахлест. При этом соединения в стыках могут быть нескольких типов:
- Внахлестку без сварки
- Сварные и механические соединения.
Первый вариант соединения широко используется в частном домостроении благодаря простоте исполнения, доступности и невысокой стоимости материалов. В данном случае применяется распространенный класс арматуры A400 AIII. Стыковка нахлеста арматурных стержней без использования сварки может осуществляться как с применением вязальной проволоки, так и без нее. Второй вариант чаще всего используется в промышленном домостроении.
Согласно строительным нормам и правилам соединение арматуры нахлестом при вязке и сварке предусматривает использование прутов диаметром до 40мм. Американский институт цемента ACI допускает использование стержней с максимальным сечением 36мм. Для армирующих прутьев, диаметр которых превышает указанные значения, использовать соединения внахлест не рекомендуется, по причине отсутствия экспериментальных данных.
Согласно строительной нормативной документации запрещено выполнять нахлест арматуры при вязке и сварке на участках максимального сосредоточения нагрузки и местах максимального напряжения металлических прутов.
Соединение нахлеста арматурных стержней сваркой
Для дачного строительства сварка нахлеста арматуры считается дорогим удовольствием, по причине высокой стоимости металлических стержней марки А400С или А500С. Они относятся к свариваемому классу. Что существенно повышает стоимость материалов. Использовать пруты без индекса «С», например: распространенный класс A400 AIII, недопустимо, так как при нагревании металл значительно теряет свою прочность и коррозионную стойкость.
Тем не менее, если Вы решили использовать стержни свариваемого класса (А400С, А500С, В500С), их соединения следует сваривать электродами 4…5 миллиметрового диаметра. Протяженность сварочного шва и самого нахлеста зависит от используемого класса арматуры.
| Протяженность сварочного шва при нахлесте | |
|---|---|
| Класс арматурных стержней | Протяженность сварного шва нахлеста в диаметрах соединяемой арматуры |
| А400С | 8 ᴓ |
| А500С | 10 ᴓ |
| В500С | 10 ᴓ |
Исходя из приведенных данных видно, что при использовании при вязке стальных прутов класса В400С величина нахлеста, соответственно и сварного шва, составит 10 диаметров свариваемой арматуры. Если для силового каркаса фундамента взяты стержни ᴓ12 мм, то протяженность шва составит 120 мм, что, по сути, будет соответствовать ГОСТу 14098 и 10922.
Согласно американским нормам нельзя сваривать перекрестия арматурных стержней. Действующие нагрузки на основание могут вызвать возможные разрывы, как самих прутьев, так и мест их соединения.
Соединение арматуры внахлест при вязке
В случаях использования распространенных прутов марки А400 АIII, что бы передать расчетные усилия от одного стержня другому используют способ соединения без сварки. При этом места нахлеста арматуры связывают специальной проволокой. Такой метод имеет свои особенности и к нему предъявляются особые требования.
Варианты нахлеста арматуры
В соответствие с действующим СНиП безсварочное соединение стержней при монтаже силового каркаса ЖБИ может производиться одним из следующих вариантов:
- Накладка профильных стержней с прямыми концами;
- Нахлест арматурного профиля с прямым окончанием с приваркой или монтажом на протяжении всего перепуска поперечно расположенных прутов;
- С загнутыми окончаниями в виде крюков, петель и лапок.
Использование стержней с гладким профилем требует применять варианты нахлестного соединения либо путем приварки поперечной арматуры, либо использовать стержни с крюками и лапками.
Основные требования к выполнению соединений нахлестом
При выполнении вязки стыков арматуры нахлестом существуют определенные строительной документацией правила. Они определяют следующие параметры:
- Величину накладки стержней;
- Особенности расположения самих соединений в теле бетонируемой конструкции;
- Местонахождение соседних перепусков относительно друг друга.
Учет этих правил позволяет создавать надежные железобетонные конструкции, и увеличивать срок их безаварийной работы. Теперь обо всем подробнее.
Где располагать при вязке нахлестные соединения арматуры
СНиП не допускает расположение мест вязки арматуры нахлестом в областях наибольшей нагрузки на них. Не рекомендуется располагать стыки и в местах, где стальные стержни испытывают максимальное напряжение. Все стыковочные соединения прутов лучше всего размещать в ненагруженных участках ЖБИ, где конструкция не испытывает напряжения. При заливке ленточного фундамента перепуски окончаний арматуры разносят в места с минимальным крутящим моментом и с минимальным изгибающим моментом.
В случае отсутствия технологической возможности выполнить данные условия, протяженность нахлеста армирующих стержней берется из расчета 90 диаметров стыкуемых прутов.
Какую делать величину нахлеста арматуры при вязке
Поскольку вязка арматуры внахлест определяется технической документацией, то там четко указана протяженность стыковочных соединений. При этом величины могут колебаться не только от диаметра используемых прутов, но и от таких показателей как:
- Характер нагрузки;
- Марка бетона;
- Класс арматурной стали;
- Мест соединения;
- Назначения ЖБИ (горизонтальные плиты, балки или вертикальные колонны, пилоны и монолитные стены).
Сращивание арматурных стержней при выполнении нахлеста
В целом же протяженность нахлеста прутов арматуры при вязке определяется влиянием усилий, возникающих в стержнях, воспринимаемых сил сцеплением с бетоном, воздействующими по всей длине стыка, и силами, оказывающими сопротивления в анкеровке армирующих прутов.
Основополагающим критерием при определении длинны напуска арматуры при вязке, берется ее диаметр.
Для удобства расчетов нахлеста армирующих стержней при вязке силового каркаса монолитного фундамента предлагаем воспользоваться таблицей с указанными величинами диаметра и их напуска. Практически все величины сводятся к 30-ти кратному диаметру применяемых стержней.
| Величина напуска арматуры в диаметрах | ||
|---|---|---|
| Диаметр арматурной стали А400, мм | Величина нахлеста | |
| в диаметрах | в мм | |
| 10 | 30 | 300 мм |
| 12 | 31,6 | 380 мм |
| 16 | 30 | 480 мм |
| 18 | 32,2 | 580 мм |
| 22 | 30,9 | 680 мм |
| 25 | 30,4 | 760 мм |
| 28 | 30,7 | 860 мм |
| 32 | 30 | 960 мм |
| 36 | 30,3 | 1090 мм |
В зависимости от нагрузок и назначения железобетонных изделий длина нахлестных соединений стержневой стали изменяется в сторону увеличения:
| Напуск арматуры в зависимости от назначения ЖБИ | ||
|---|---|---|
| Вид нагрузки | Назначение ЖБИ | |
| Горизонтальное использование, в диаметрах | Вертикальное использование, в диаметрах | |
| В сжатом бетоне | 33,8 ᴓ | 48,3 ᴓ |
| В растянутом бетоне | 47,3 ᴓ | 67,6 ᴓ |
В зависимости от марки бетона и характера нагрузки, применяемого для заливки монолитной ленты фундамента и прочих железобетонных элементов, минимальные рекомендуемые величины перепуска арматуры в процессе вязки будут следующими:
| Для сжатого бетона | ||||
|---|---|---|---|---|
| Диаметр армирующей стали А400 используемой в сжатом бетоне, мм | Длина нахлеста армирующих стержней для марок бетона (класс прочности бетона), в мм | |||
| М250 (В20) | М350 (В25) | М400 (В30) | М450 (В35) | |
| 10 | 355 | 305 | 280 | 250 |
| 12 | 430 | 365 | 335 | 295 |
| 16 | 570 | 490 | 445 | 395 |
| 18 | 640 | 550 | 500 | 445 |
| 22 | 785 | 670 | 560 | 545 |
| 25 | 890 | 765 | 695 | 615 |
| 28 | 995 | 855 | 780 | 690 |
| 32 | 1140 | 975 | 890 | 790 |
| 36 | 1420 | 1220 | 1155 | 985 |
| Для растянутого бетона | ||||
|---|---|---|---|---|
| Диаметр армирующей стали А400 используемой в растянутом бетоне, мм | Длина нахлеста армирующих стержней для марок бетона (класс прочности бетона), в мм | |||
| М250 (В20) | М350 (В25) | М400 (В30) | М450 (В35) | |
| 10 | 475 | 410 | 370 | 330 |
| 12 | 570 | 490 | 445 | 395 |
| 16 | 760 | 650 | 595 | 525 |
| 18 | 855 | 730 | 745 | 590 |
| 22 | 1045 | 895 | 895 | 275 |
| 25 | 1185 | 1015 | 930 | 820 |
| 28 | 1325 | 1140 | 1040 | 920 |
| 32 | 1515 | 1300 | 1185 | 1050 |
| 36 | 1895 | 1625 | 1485 | 1315 |
Как расположить друг относительно друга арматурные перепуски
Для увеличения прочности силового каркаса фундамента очень важно правильно располагать нахлесты арматуры относительно друг друга в обеих плоскостях тела бетона. СНиП и ACI рекомендуют разносить соединения, таким образом, чтоб в одном сечении было не более 50% перепусков. При этом расстояние разбежки, как определено в нормативных документах, должно быть не менее 130% длинны стыковочного соединения стержней.
Взаимное расположение арматурных перепусков в теле бетона
Если центры нахлеста вязаной арматуры находятся в пределах указанной величины, то считается, что соединения стержней располагается в одном сечении.
АВТОР СТАТЬИ
В 2004 году закончил БНТУ по специальности инженер проектировщик. Стаж работы строительстве более 12 лет.
Армирование – ответственная часть устройства всех монолитных конструкций, от которого зависит долговечного и надежного будущего строения. Процесс заключается в создании каркаса из металлических стержней. Он размещается в опалубку и заливается бетоном. Чтобы создать этот каркас, прибегают к вязке или сварочным работам. При этом большую роль при вязке играет правильно рассчитанный нахлест для арматуры. Если он недостаточный, то соединение окажется недостаточно прочным, а это сказывается на эксплуатационных характеристиках. Поэтому важно разобраться, какой именно делать нахлест при вязке.
Виды соединений
Существует два основных метода крепления арматуры, согласно строительным нормам и правилам (СНиП), а именно пункту 8.3.26 СП 52-101-2003. В нем прописано, что соединение стержней может выполняться следующими типами стыковки:
- Стыковка прутьев арматуры без сварки, внахлест.
- внахлест с использованием деталей с загибами на концах (петли, лапки, крюки), для гладких прутьев используются исключительно петли и крючки;
- внахлест с прямыми концами арматурных прутьев периодического профиля;
- внахлест с прямыми концами арматурных прутьев с фиксацией поперечного типа.
- Механическое и сварное соединение.
- при использовании сварочного аппарата;
- с помощью профессионального механического агрегата.
Требования СНиП указывают на то, что бетонное основание нуждается в установке минимум двух неразрывных каркасов из арматуры. Их делают посредством фиксации стержней внахлест. Для частного домостроения подобный способ используется чаще всего. Это связано с тем, что он доступный и дешевый. Созданием каркаса может заняться даже новичок, так как нужны сами прутья и мягкая вязальная проволока. Не нужно быть сварщиком и иметь дорогостоящее оборудование. А в промышленном производстве чаще всего встречается метод сварки.
Обратите внимание! Пункт 8.3.27 гласит, что соединения арматуры внахлест без применения сварки, используется для стержней, рабочее сечение которых не превышает 40 мм. Места с максимальной нагрузкой, не должны фиксироваться внахлест вязкой или сваркой.
Соединение прутьев методом сварки
Нахлест стержней методом сварки используется исключительно с арматурой марки А400С и А500С. Только эти марки считаются свариваемыми. Это сказывается и на стоимости изделий, которая выше обычных. Одним из распространенных классов является класс А400. Но сращивание изделий ими недопустимо. Нагреваясь, материал становится менее прочным и теряет свою устойчивость к коррозии.
В местах, где есть перехлест арматуры, сваривание запрещается, несмотря на класс стержней. Почему? Если верить зарубежным источникам, то есть большая вероятность разрыва места соединения, если на него будут воздействовать большие нагрузки. Что касается российских правил, то мнение следующее: использовать дуговую электросварку для стыковки разрешается, если размер диаметров не будет превышать 25 мм.
Важно! Длина сварочного шва напрямую зависит от класса арматурного прута и его диаметра. Для работы используют электроды, сечение которых от 4 до 5 мм. Требования, регламентированные в ГОСТах 14098 и 10922, сообщают, что делать нахлест методом сварки можно длиной меньше 10 диаметров арматурных прутьев, используемых для работ.
Стыковка арматуры методом вязки
Это самый простой способ обеспечить надежную конструкцию из арматурных прутьев. Для этой работы используется самый популярный класс стержней, а именно, А400 AIII. Соединение арматуры внахлест без сварки выполняется посредством вязальной проволоки. Для этого два прутка приставляются друг к другу и обвязываются в нескольких местах проволокой. Как говорилось выше, согласно СНиП, есть 3 варианта фиксации арматурных прутьев вязкой. Фиксация прямыми концами периодического профиля, фиксация с прямыми концами поперечного типа, а также пользуясь деталями с загибами на концах.
Выполнять соединение прутьев арматуры внахлест абы как нельзя. Существует ряд требований к этим соединениям, чтобы они не стали слабым местом всей конструкции. И дело не только в длине нахлеста, но и других моментах.
Важные нюансы и требования для соединения вязкой
Хоть процесс соединения прутьев с использованием проволоки проще, чем их соединение сварочным аппаратом, назвать его простым нельзя. Как любая работа, процесс требует четкого соблюдения правил и рекомендаций. Только тогда можно сказать, что армирование монолитной конструкции выполнено правильно. Занимаясь соединением арматуры с нахлестом методом вязки, следует обращать внимание на такие параметры:
- длина накладки прута;
- местонахождение места соединения в конструкции и его особенности;
- как перехлесты расположены один к другому.
Мы упоминали, что размешать арматурный стык, сделанный внахлест, на участке с самой высокой степенью нагрузки и напряжения нельзя. К этим участкам относятся и углы здания. Получается, что нужно правильно рассчитать места соединений. Их расположение должно приходиться на участки железобетонной конструкции, где нагрузка не оказывается, или же она минимальная. А что делать, если технически соблюсти это требование невозможно? В таком случае размер нахлеста прутьев зависит от того, сколько диаметров имеет арматура. Формула следующая: размер соединения равен 90 диаметров используемых прутьев. Например, если используется арматура Ø20 мм, то размер нахлеста на участке с высокой нагрузкой составляет 1800 мм.
Однако техническими нормами четко регламентированы размеры подобных соединений. Нахлест зависит не только от диаметра прутьев, но и от других критериев:
- класс используемой для работы арматуры;
- какой марки бетон, используемый для заливки бетона;
- для чего используется железобетонное основание;
- степень оказываемой нагрузки.
Нахлест при разных условиях
Так какой же нахлест арматуры при вязке? Какие есть точные данные? Начнем с рассмотрения примеров. Первый фактор, от которого зависит нахлест – это диаметр прутьев. Наблюдается следующая закономерность: чем больше диаметр используемой арматуры, тем больше становится нахлест. Например, если используется арматура, диаметром 6 мм, то рекомендуемый нахлест составляет 250 мм. Это не означает, что для прутьев сечением в 10 мм он будет такой же. Обычно, используется 30-40 кратноя величина сечения арматуры.
Итак, чтобы упростить задачу, используем специальную таблицу, где указан, какой нахлест используется для прутьев разного диаметра.
| Диаметр используемой арматуры А400 (мм) | Количество диаметров | Предполагаемый нахлест (мм) |
| 10 | 30 | 300 |
| 12 | 31,6 | 380 |
| 16 | 30 | 480 |
| 18 | 32,2 | 580 |
| 22 | 30,9 | 680 |
| 25 | 30,4 | 760 |
| 28 | 30,7 | 860 |
| 32 | 30 | 960 |
| 36 | 30,3 | 1090 |
| 40 | 38 | 1580 |
С этими данными каждый сможет выполнить работу правильно. Но есть еще одна таблица, указывающая на нахлест при использовании сжатого бетона. Он зависит от класса используемого бетона. При этом чем выше класс, тем разбежка стыков арматуры меньше.
| Сечение арматуры А400, которая используется для работы (мм) | Длина нахлеста, в зависимости от марки бетона (мм) | |||
| В20 (М250) | В25 (М350) | В30 (М400) | В35 (М450) | |
| 10 | 355 | 305 | 280 | 250 |
| 12 | 430 | 365 | 355 | 295 |
| 16 | 570 | 490 | 455 | 395 |
| 18 | 640 | 550 | 500 | 445 |
| 22 | 785 | 670 | 560 | 545 |
| 25 | 890 | 765 | 695 | 615 |
| 28 | 995 | 855 | 780 | 690 |
| 32 | 1140 | 975 | 890 | 790 |
| 36 | 1420 | 1220 | 1155 | 985 |
Что касается растянутой зоны бетона, то в отличие от сжатой зоны, нахлест будет еще больше. Как и в предыдущем случае, с увеличением марки раствора длина уменьшается.
| Сечение арматуры А400, которая используется для работы (мм) | Длина нахлеста, в зависимости от марки бетона (мм) | |||
| В20 (М250) | В25 (М350) | В30 (М400) | В35 (М450) | |
| 10 | 475 | 410 | 370 | 330 |
| 12 | 570 | 490 | 445 | 395 |
| 16 | 760 | 650 | 595 | 525 |
| 18 | 855 | 730 | 745 | 590 |
| 22 | 1045 | 895 | 895 | 775 |
| 25 | 1185 | 1015 | 930 | 820 |
| 28 | 1325 | 1140 | 1140 | 920 |
| 32 | 1515 | 1300 | 1185 | 1050 |
| 36 | 1895 | 1625 | 1485 | 1315 |
Если правильно расположить нахлест друг относительно друга и сделать его нужной длины, то скелет основания получит значительные увеличения прочности. Соединения равномерно распределяются по всей конструкции.
Согласно нормам и правилам (СНиП), минимальное расстояние между соединением должно составлять 61 см. Больше – лучше. Если не соблюдать эту дистанцию, то риск, что конструкция при сильных нагрузках и в ходе эксплуатации будет деформироваться, возрастает. Остается следовать рекомендациям, для создания качественного армирования.
Всем добра! Канал « Строим Дом с Умом » приветствует своих подписчиков и тех, кто впервые его читает! Подписывайтесь и Вас ждут интересные статьи на любые темы, касающиеся частного домостроения, ремонта и жизни на своей земле. А какие тут диспуты кипят под самыми остросюжетными темами - скучно не будет! И сегодня у нас одна из таких вот статей - соединение продольной арматуры в монолитных колоннах - как делать правильно и какие ошибки допускают даже организации-застройщики.
Итак, почему именно колонны? Дело в том, что размеры частных домов редко превышают по длине и ширине 11,7м (стандартная гарантированная длина арматурных стержней), а следовательно стыковка рабочей арматуры в фундаментах, армопоясах и прочих конструкциях, где она располагается горизонтально, скорее всего не понадобится. Да, на углах, на торцах делаются усиления с перехлестом стержней и об этом мы поговорим отдельно в следующей статье. Но если у Вас есть вертикальные монолитные элементы (стены или колонны), то тут решающее слово не за длиной арматуры, а за технологией производства работ.
Так как в частном домостроении монолитные стены крайне редки (дорого, долго, нет смысла), рассмотрим именно колонны. Дело в том, что арматура не устанавливается в колоннах сразу на всю их высоту на сколько хватает длины стержней. Нет, из фундамента делают выпуски, которые потом при строительстве 1-го этажа наращивают. Есть правила относительно выпусков (первые два универсальные, вторые два - если стыковка будет производиться внахлест ):
- внутри тела фундамента они должны надёжно анкериться, поэтому предпочтительно их делать в виде перевернутой буквы «П» (одна «П» - два выпуска)
- выпуски должны быть вразбежку (на разной высотной отметке с «близторчащим» выпуском, оптимальная разница около 600мм).
- высотная отметка меньшего выпуска должна быть хотя бы на 400мм (для арматуры ф12-14мм) и 500мм (для ф16мм) возвышаться над телом фундамента.
- арматурные выпуски («ножки» буквы «П») должны быть изогнуты так, чтобы присоединяемая в колонне арматура как бы была в одной оси с той, что в фундаменте. При этом изогнутая часть должна смотреть внутрь колонны, а изгибать выпуски нужно до бетонирования фундамента (чтобы не повредить тело бетона).
Для наглядности все вышеописанное я попытался изобразить ниже:
Рис. 2. Фиолетовым - фрагмент фундамента, думаю, тут все понятно. Красная арматура - это выпуски, перевернутая «П» (2 шт), она как бы цепляется за синюю арматуру (нижняя рабочая арматура фундамента), белыми овалами условно показано, где арматура входит из фундамента, зелёные линии - продольная арматура колонн, стыкуемая с выпусками, даны отметки верха стержней выпусков (за 0.000 взята отметка верха тела фундамента). Надо ли говорить, что эти же правила справедливы, если у Вас два и более этажей - после плит перекрытия действия аналогичны (хотя в случае мансарды или двух этажей можно заморочиться и после фундамента соединить сразу куски на всю высоту колонны).
Рис. 2. Фиолетовым - фрагмент фундамента, думаю, тут все понятно. Красная арматура - это выпуски, перевернутая «П» (2 шт), она как бы цепляется за синюю арматуру (нижняя рабочая арматура фундамента), белыми овалами условно показано, где арматура входит из фундамента, зелёные линии - продольная арматура колонн, стыкуемая с выпусками, даны отметки верха стержней выпусков (за 0.000 взята отметка верха тела фундамента). Надо ли говорить, что эти же правила справедливы, если у Вас два и более этажей - после плит перекрытия действия аналогичны (хотя в случае мансарды или двух этажей можно заморочиться и после фундамента соединить сразу куски на всю высоту колонны).
Разбираем, почему так. Существует три способа стыковки рабочих арматурных стержней - внахлест, методом ванной сварки (встык), методом МСА (механическое соединение арматуры, кстати, тоже встык). Разберём каждый подробнее:
1. Внахлест.
Самый популярный в малоэтажном строительстве способ. Просто два стержня прикладывают друг к другу и связывают проволокой (варить не стоит в данном случае). Перехлест должен быть не менее чем 400-500мм в зависимости от диаметра (как было сказано выше), но я бы рекомендовал 600-800мм. Чтобы сохранить параметры защитного слоя изгиб выпусков делают именно вовнутрь колонны. Иногда на стыкуемых стержнях делают дугообразный крючок для лучшей анкеровки в теле бетона, но как по мне, это уже перебор - лучше нахлест сделать побольше. Разбежка в высоте стыковки (около 600мм) между соседними стержнями делается для того, чтобы все стыки не попадали в одну плоскость - это значительно повышает надёжность конструкции.
Плюсы технологии: быстро, не требуется дополнительных материалов и особых навыков.
Минусы технологии: нужно делать сложные изгибы на выпусках, повышенный расход арматуры, нужно особо тщательно уплотнять бетон в месте стыковки (все таки арматуры не мало), наименьшие эксплуатационные характеристики (передача усилия через бетон) по сравнению с двумя последующими способами (хотя для частного домостроения использовать можно, кроме сейсмоопасных зон - там вообще этот способ не катит).
2. Ванная сварка.
Раньше применялась повсеместно на больших серьёзных стройках, сейчас потихоньку вытесняется МСА. Получила своё название от банального сантехнического прибора. Дело в том, что два стержня (никаких изгибов) свариваются друг с другом в «корытце» из листовой низкоуглеродистой стали (про многоразовые «ванночки» говорить не будем). «Ванночки» изготавливают под различные диаметры стыкуемой арматуры, они прихватываются к стержням в месте стыковки так, чтобы между стержнями было 5-6мм (конец верхнего стержня обрезается под углом, чтобы был лучший доступ), и это пространство тщательно обваривается. «Ванночка» ставится своим дном внутрь колонны (защитный слой + удобство сварочных работ) и служит как бы ёмкостью, препятствующей растеканию расплавленной стали. Арматура должна быть класса А500С. Я соединял у себя этим способом ( внимательно смотрите Рис.1 ), рука не поднялась нахлестываться. Плюсы для меня перевесили минус, а именно:
Плюсы технологии: прочно-надёжно, экономия арматуры за счёт отсутствия нахлестов, ничего не надо гнуть, допускается в сейсмически опасных зонах.
Минусы технологии: нужен рукастый сварщик - это же не мангал сварить. Ну и ванночки с электродами денег стоят.ис. 3. слева - сами ванночки, справа - в процессе ванной сварки (Источник - Яндекс.Картинки)
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: