Арматура для ленточного фундамента: выбор, расчет количества

Фундамент ленточный является бетонной лентой, которая имеет замкнутую форму. Это основа несущих стен и внутренних перегородок при строительстве здания. Такой фундамент самый распространенный в частном строительстве, так как является подходящим под любой тип постройки: от надворных построек (забор, гараж), до многоэтажного дома.

Оптимальный вариант применения ленточного основания при строительстве на участке, где неравномерный грунт; там, где грунт имеет свойство проседать; если в плане здания предусмотрен подвал.

Нужна ли арматура в ленточном основании? Обязательна даже при минимальном заглублении. Самый распространенный тип ленты — это монолит из бетона, в котором залита арматурная сетка. Ее роль — обеспечение прочности основания. Какая арматура для строительства ленточного фундамента своими руками применяется? Она является сортовым металлическим изделием, имеющим вариации размеров и форм. Какого диаметра арматуру использовать для ленточного фундамента зависит от ряда факторов, учитываемых при проектировании. В последнее время в некоторых типах строений применима композитная арматура.

Содержание

Правила выбора арматуры

Всегда ли арматура для ленточного фундамента необходима? Применение арматуры обусловлено приданием бетонному основанию устойчивости к нагрузкам от изгиба, которые могут воздействовать как со стороны самого здания, давящего на фундамент своим весом, так и со стороны грунта, который может оказывать давление со стороны вспученных почв.

Как работает арматура в ленточном фундаменте? Арматура работает в основании как каркас, удерживающий монолит в целостном состоянии.

Важно! Обеспечить защитный слой арматуры в бетонном монолите минимум по 2 см сверху и снизу, а также расстояние от опалубки. Неправильное устройство приведет к коррозии конструкции.

Какую арматуру чаще используют для ленточного фундамента? Выбор обусловлен типом обвязки. Разный класс арматуры используется для выполнения продольной, вертикальной и поперечной обвязок.

Рабочая арматура при выполнении продольного армирования идет вдоль всего основания. Она принимает те нагрузки, которые направлены на растяжение конструкции. Поэтому выбор делают в пользу наиболее прочных прутов с большим диаметром и ребристой формы. Ребра по бокам прутов позволяют усилить адгезию с цементным раствором, что повышает прочностные характеристики несущего монолита.

Подбор арматуры для выполнения вертикальной и поперечной обвязки обусловлен ее связующей функцией: эти элементы связывают все металлическое основание в скелет. Виды нагрузки в ленточных фундаментах на них: от усадки бетона; от температурных деформаций. Такое давление меньше по силе, чем нагрузка на пруты продольного расположения. Поэтому применимы пруты диаметра меньше, чем продольные. Какая арматура лучше для ленточного фундамента рассмотрим далее.

Требования по СНИП

Какая арматура нужна для ленточного фундамента? В данном типе работ применяют прут класса А-I и А-III. Эти материалы выполнены методом горячего катания. При этом класс А-I отличается от остальных гладкой поверхностью. Поэтому область ее применения — выполнение поперечных соединений и продольной обвязки фундамента дома. Она рассчитана на минимальные нагрузки по растяжению ленты. Показатели текучести 240 Н/мм².

Арматуру для фундамента класса А-III отличает ребристая поверхность и круглое сечение. Такие прутки имеют повышенный запас прочности и обеспечивают лучшее сцепление с бетонным монолитом. Предел текучести для данного класса 390 — 400 Н/мм². Такие показатели гарантируют стойкость к воздействующим на фундамент силам растягивания до 25мм без потери целостности. Конструктивная арматура должна выполняться из стали марки А400.

Согласно европейским стандартам основным материалом для каркаса под фундамент является арматура из стали А500С. При этом «С» означает возможность соединения прутов электросваркой, так как она не теряет прочности при нагревании. При том тех же форме и сечении по сравнению с А400, предел текучести достигает 500 Н/мм², то есть более прочная.

Минимальный диаметр стержней

Диаметр арматуры для ленточного фундамента колеблется в рамках 10-16 мм. Какой выбрать для работы, зависит от характеристики несущего грунта. Как рассчитать используемый диаметр? Существуют определенные стандарты. Фундамент ленточный, возводимый на каменной или скальной породе, делают с прутками диаметром от 10 мм в продольной обвязке.

Если возведение одноэтажного дома ведется на легком и мягком грунте, то уже выбирают диаметр арматуры для ленточного фундамента от 12 до 16 мм. В углах ленточного фундамента при обвязке по вертикали и горизонтали применимы пруты меньшего диаметра, без ребер по бокам. Сколько нужно арматуры и какой для одного фундамента, рассчитывается для каждого проекта в отдельности.

При выполнении подсчета при проектировании дома на прочной почве чаще всего закладывают:

ребристые прутки диаметра от 8 до 10 мм;
гладкие пруты сечения арматуры для ленточного основания от 6 мм;
прутки из проволоки стали марки ВР;
вязальную проволоку.

Материал арматуры

Материалом арматуры в ленточном фундаменте используется сталь, марка которой от А240 до А100 зависит от необходимых механических свойств. Чтобы сделать качественную арматуру, используется для ее производства метод горячего проката. Для этого из поступившего на завод металла нужно выбрать сталь соответствующей марки. Затем ее отправляют на переплавку. Жидкое вещество разливается по изложницам (специальным формам).

После остывания стальные заготовки немного подогреваются, обжимаются и прокатываются. После полного остывания происходит оценка продукции контролем качества, заготовки режутся на части и упаковываются для транспортировки. Арматура продается нарезанная на прутки или в мотках.

Выбрать необходимую, помогут требования в соответствии с проектом будущего здания. Лучшими прочностными характеристиками обладают пруты из стали высшей марки.

В современных условиях материалом арматуры для фундамента может стать стекловолокно, которое стойко выдерживает растяжение, при этом имея меньший вес. Кроме того применимы тросовые типы армирования и даже бамбук.

Сталь

Для армирования ленточного фундамента своими руками применяется арматура из стали в виде прутов. Если готовая конструкция требует усиленного жесткого основания, тогда идет в работу швеллер, уголок или двутавр.

В соответствии с ГОСТом стержневая арматура может быть рифленой или гладкой поверхности. К гладкой относится марка арматуры А-I. Классы А-II, А-III и А-IV, А-V и А-VI изготавливаются с винтообразным рифлением, выполненным под таким углом, чтобы равномерно обвить профиль в три этапа.

Важно! Кроме внешних отличий между классами арматуры есть физико-механические особенности. Они указываются дополнительными литерами.

Например, «Т» говорит о стали с повышенной термической стойкостью; «К» — устойчивы к коррозии; «С» — можно сваривать; «В» — вытянутая, поэтому имеет больший запас прочности. Правильную марку выбирают в зависимости от нагрузок, которые могут действовать на основание как со стороны самого здания, так и со стороны почвы.

Сколько нужно арматуры для одного дома каждого типа или будет использоваться только один из них — решать лучше застройщику совместно с инженерами. Схема строения поможет рассчитать точное количество, исходя из основных нагрузок на здание.

Композит

Композитная арматура в ленточном фундаменте выступает альтернативным материалом стальным прутам. Преимущества композитной арматуры:

повышенные прочностные характеристики;
стоимость ниже;
стойкость к коррозии.

Применяемые армирующие стержни и тросы могут быть выполнены из стекловолокна, базальта, углеродных волокон, связью которых служит пластиковый полимерный материал. На поверхности таких стержней нанесены ребра, параллельные друг другу или в виде спирали.

Арматура из таких материалов имеет свои особенности:

стеклопластика – высокая прочность, малый вес;
базальтопластик – повышенная огнеупорность и термостойкость;
углепластик – средняя прочность.

Применение композитной арматуры для фундамента в основном сводится к процессу реставрации конструкций из бетона или кирпичных, а также при обустройстве дорожного покрытия. Кроме того стеклопластиковая арматура для такого типа фундамента дома применяется в зимнее время, когда в раствор для заливки вводится смесь, форсирующая застывание, а применение стали невозможно из-за разрушительного воздействия на нее подобных присадок.

На заметку! Не все композитные материалы полностью изучены.

Поэтому их применение в качестве долговечного материала не обосновано. Какая лучше? Сталь имеет преимущество перед арматурой из стекловолокна. Пока она является основным армирующим материалом, встречающимся повсеместно.

Расчет толщины сечения

Расчет арматуры для ленточного фундамента по сечению основывается на двух показателях:

прочность бетона (по классам от В10 до В25);
прочность арматуры (по классам от А240 до В500).

Например, чаще всего для выбранного бетона класса В25, с расчётным сопротивлением 11,5 МПа, применима арматура класса А500, которая характеризуется показателями сопротивления до 435 МПа. Таким образом, общая нагрузка, которую выдержит такой монолит, вес двухэтажного дома с опиранием по контуру четырех несущих стен фундамента 10х10.

Как правильно сделать расчет диаметра арматуры в ленточном фундаменте? Для начала выясняются все условия строительства: определить тип грунта, выяснить все нагрузки на фундамент. Посчитать комплекс всех нагрузок поможет онлайн калькулятор ленточного фундамента. Он на основе заложенных данных о материале и габаритах строения может вычислить средние показатели.

Далее можно делать расчет диаметра арматуры для фундамента. Можно получить сечение одним из методов: пользуясь новым СНиПом; способом железобетонной балки; вычислив на основании момента сопротивления. Каждый из представленных методов также влияет на высоту расположения армопояса.

Чаще всего площадь сечения арматуры вычисляют способом сверки с таблицами СНиП. Для этого за основу берется показатель толщины бетонной плиты. Сверяясь с таблицами, выводятся данные: сечение арматуры и необходимое количество прутов. После этого обязательный этап – унифицирование данных, на основании коэффициентов армирования в зоне опоры. В итоге получается толщина арматуры для ленточного фундамента.

Поперечная

Поперечная арматура в таком фундаменте служит для соединения продольных стержней в единый металлический скелет. Он должен обеспечить равномерное распределение нагрузки по всей конструкции основания, не допуская возникновения зон экстремального давления.

Вертикальная арматура из стали обеспечивает жесткость, благодаря которой распределяется горизонтальное давление на основу. Какая арматура для ленточного основания здесь применима? Для арматуры на поперечных направлениях важным является рифленая поверхность. Какой диаметр арматуры нужен для поперечных прутов? Диаметр 8-10 мм.

Поперечная основа выполняется из стали различных марок. Чаще всего это А600С, А500С, которые допускают возможность применения сварки, что обеспечивает удобство обвязки. При этом толщина слоя бетона может быть как минимальной (15-20 см), так и большой (до 45 см).

Продольная

Продольная арматура в фундаменте испытывает два типа нагрузок:

нижнее давление от пучения грунта после сезонного изменения температуры;
верхнее давление от конструкции здания.

Важно! Минимальная нагрузка оказывается на фундамент в центральной части.

Для компенсации растягивающего воздействия расположение продольных прутов имеет два пояса расположения: по верху всего бетонного основания и по низу. Продольными являются прутки только рифленой формы, обеспечивающие адгезию с бетонной смесью. Какого диаметра арматуру использовать для ленточного фундамента в продольных креплениях? Размер арматуры для строительства частных домов составляет от 12 до 16 мм.

Расчет количества арматуры для ленточного фундамента

Сколько рядов арматуры нужно для фундамента — известно: верхняя арматура нивелирует нагрузки от здания; нижняя для минимизации сил пучения. А как сделать расчет количества арматуры?

Расход количества арматуры на ленточный фундамент отражен в схеме:

Вычислить количество продольных стержней. Берут длину самой короткой стены и отнимают от нее защитный слой арматуры в 2 см на каждую сторону. Теперь делят полученный показатель на шаг сетки, ячейка которой заложена в проекте.
Вычислить количество поперечных стержней (вертикальная арматура). Как правильно рассчитать арматуру? Нужно сделать аналогично с предыдущим пунктом, только в качестве исходного значения берется размер длиной стены.
Получить общий погонаж. Нужно рассчитать фундамент в металлическом каркасе: складывают полученную ранее длину всех прутков, с учетом нахлестов.

Рассчитать количество арматуры для хомутов не трудно. Для начала вычисляют длину одной заготовки, сложив все стороны. Затем умножают на пересечения продольных прутков с поперечными, учитывая количество рядов.

Так как арматура продается по весу, то расчет армирования завершается переводом погонных метров в массу. Сколько арматуры нужно в килограммах? Стальная арматура имеет стандартную массу на погонный метр для каждого класса. Поэтому такие преобразование выполнить не трудно: умножаем количество метров на вес 1 м.

Важно! При расчетах необходимо заложить процент на брак в работе (0,1%).

Расчет композитной арматуры для фундамента своими руками аналогичен расчету стальной.

Таким образом, для армирования фундамента ленточного применима стальная арматура различных марок. Ее выбор зависит от необходимых прочностных характеристик, обусловленных воздействием почвы и самим зданием. Применение композитных материалов допускается, но долговечность таких конструкций до конца не изучена.