Подробное описание армирования фундамента

Автор: | 14.06.2016

При изготовлении монолитной подземной несущей конструкции необходимо армирование фундамента для восприятия растягивающих нагрузок. В лентах и ростверках применяются горизонтальные каркасы, в столбах и сваях – вертикальные. Плиты армируются сетками, на отдельных участках армопояса усиливаются анкерами.Армирование фундамента

Для чего армируются фундаменты?

Фундаменты испытывают нагрузки сжатия, кручения, сдвига и растяжения. Конструкционный материал бетон справляется со всеми из них, кроме последней. Для восприятия усилий растяжения без разрушения бетона применяется армирование фундамента в двух уровнях. Нижний пояс компенсирует сборные нагрузки, верхний – силы вспучивания, действующие на подошву подземной конструкции.Нагрузки на фундамент

Внимание: В обязательном порядке производится расчет армирования для вычисления толщины прутков, их количества в каждом поясе и минимальное содержание арматуры в сечении бетонной конструкции.

Какая арматура используется?

Согласно СП 20.13330 и СП 22.13330 основные элементы каркасов и сеток (прутки продольные) изготавливаются из 10 – 16 мм «рифленки». Это арматура периодического сечения с боковой насечкой класса А400. Все остальные элементы создаются из 6 – 8 мм арматуры гладкой А240.Варианты рифления арматуры А400

Внимание: В несущих конструкциях следует использовать металлическую арматуру. Композитные материалы для фундаментов не пригодны. Гладкая А240 арматура

Проволочная скрутка деталей каркасов/сеток более надежна, чем сварочные соединения и пластиковые хомуты. Сварка ослабляет сталь в прилежащих зонах, полимерные хомуты рвутся и сдвигаются при перемещении внутри опалубки бетона.

Схемы армирования фундаментов

В идеальных условиях фундаменты можно армировать только возле подошвы, чтобы исключить разрушение от сборных нагрузок. Это возможно на непучинистых грунтах либо при компенсации сил пучения дренажом, утеплением и использованием нерудных материалов в засыпках, подстилающих слоях.

На практике проектировщики перестраховываются, закладывая два армопояса. Кроме рабочей арматуры необходима монтажная и технологическая:

  • пространственная форма придается каркасам хомутами, вертикальными и горизонтальными перемычкамиХомуты арматурного каркаса
  • сетки отделяются друг от друга специальными элементами «пауками», «лягушками», столикамиЛягушка для сетки арматурной
  • необходимый процент армирования обеспечивают укладкой арматуры технологической
  • для фиксации отдельных элементов фундамента или крепления к ним позже стен, цоколей используются закладные деталиДетали закладные для фундаментов

В зависимости от конструкции фундамента технологии армирования существенно отличаются.

Плиты

Простейшую схему армирования имеет плита плавающая. Внутри нее размещены две сетки с соблюдением условий:

  • ячейка 5 – 30 см, под капитальными стенами шаг снижается
  • защитный слой 2,5 – 7 см
  • нижняя сетка укладывается на бетонные или пластиковые подставки
  • верхняя сетка опирается на столики, пауки
  • концы стержней нижней и верхней сетки по периметру соединяются П-образными анкерамиАрмирование плиты плавающей гладкой

Для ребристых плит схемы усложняются, внутрь каждого ребра жесткости укладывается арматурный каркас, жестко связанный с сетками.Армирование УШП фундамента

В кессонных плитах добавляется подвал монолитной конструкции, стены которого армируются каркасами по аналогии с МЗЛФ, пол сетками, как у обычной плиты.

Внимание: В плитных фундаментах сложной конструкции арматура разных элементов должна быть перевязана между собой проволочными скрутками.

В зависимости от технологии плитного фундамента защитный слой будет разным:

  • гладкие плиты отливают поверх подбетонки, поэтому достаточно 2,5 см прокладок под нижнюю сетку
  • УШП и ребристее плиты чаше бетонируют поверх экструдированного пенополистирола, рекомендуется нижний слой 3 – 4 см
  • отсутствие утеплителя и подбетонки толщина прокладок должна увеличиться до 5 – 7 см
  • толщина бокового защитного слоя более стабильна, составляет 2,5 – 5 см в зависимости от диаметра стержней

Внимание: В незаглубленных и малозаглубленных плитах всегда присутствуют люки для разводки коммуникаций. Если диаметр меньше 15 см, усиливать конструкцию не нужно. Для больших отверстий следует укладывать прутки по периметру и над углами для их усиления.

Ленты

Ленточный фундамент полностью опирается на основание. Поэтому от веса здания и прочих эксплуатационных нагрузок его верхняя грань сжимается, нижняя растягивается. Силы пучения, наоборот сжимают подошву и растягивают верхнюю часть.

Классическая схема армирования малозаглубленной ленты выглядит следующим образом:

  • каркасы укладываются под несущими стенами на прокладки
  • сопряжения усиливаются П-образными или изогнутыми под прямым углом анкерами
  • на прямых участках шаг вертикальных/горизонтальных перемычек 40 – 60 см, в углах снижается вдвоеАрмирование усилененое МЗЛФ ленты

При небольшой ширине ленты используется два продольных стержня в каждом поясе. С увеличением размера бетонной конструкции их количество так же повышается.

Внимание: Если каркасы вяжутся по месту, запрещено укладывать прутки на углах внахлест. Их нужно изогнуть под прямым углом (40 – 80 см от края), уложить длинными концами на соседние стороны общего угла.

Ростверки

В отличие от лент МЗЛФ ростверки контакта с землей не имеют, силы пучения на них не действуют. Зато они опираются на столбы или сваи меньшей площадью. Поэтому при внешней схожести схемы армирования лент и ростверков отличаются:

  • армирование продольное – 2 или 3 стержня под несущими стенам в нижнем/верхнем поясе
  • вертикальное усиление – в местах опирания ростверка на сваи/столбы необходимо избежать продавливания
  • поперечное армирование – прутки с шагом 20 см обязательны в ростверках с двурядной расстановкой свай, поскольку крутящие моменты появляются именно в этой плоскостиУсиление сопряжений ростверка анкерами

Технологическая и монтажная арматура так же используются в поперечном армировании. Это придающие пространственную форму конструкции перемычки и хомуты из гладких стержней.

Внимание: Армопояса ростверка могут быть жестко связаны с каркасами вертикальных элементов фундамента (столб, свая) или не соприкасаться между собой при шарнирной схеме сочленений.

Столбы

Столбчатый фундамент считается наименее устойчивым, поэтому в 75% случаев оборудуется опорными плитами в подошве каждого столба. Поэтому схема армирования отличается от других конструкций фундамента:

  • плиту усиливают сеткой возле подошвы для сопротивления растягивающим нагрузкам от передаваемого веса здания
  • к ней привязываются изогнутые под 90 градусов стержни
  • вертикальный каркас тела столба связывается с этими прутками проволочными скруткамиАрмирование столбчатого фундамента

Арматуру выпускают из бетона, чтобы позже изогнуть половину прутков на уровне нижнего армопояса ростверка, оставшиеся – на высоте верхнего пояса и привязать к ним проволокой.

Внимание: Углы и сопряжения анкерятся аналогично ленте МЗЛФ Г-образными или П-образными элементами.

Сваи

Проще всего армируются буровые сваи. В зависимости от диаметра и минимального процента армирования используется 3 – 5 прутков, обвязанных треугольным, квадратным или пятигранным хомутом, соответственно.Анкерные каркасы для свай

Вместо хомутов индивидуальные застройщики применяют куски гладкой арматуры, однако увеличится расход вязальной проволоки. Концы прутков тоже выступают из бетона по аналогии со столбами для вмуровывания в монолитный ростверк.

Внимание: Если используются стальные, брусовые балки для легких стен надворной постройки, арматуру выпускать не нужно, верхний защитный слой составляет 5 – 7 см. на эту глубину следует утопить стальные изделия, чтобы защитить их от коррозии.

Технологии армирования

В сметах строительства указаны расчетные характеристики арматуры с привязкой к конкретным эксплуатационным условиям. Однако индивидуальному застройщику следует знать некоторые нюансы изготовления каркасов и сеток из отдельных деталей.

Изготовление сетки

Ввиду крупного габарита фундаментной плиты арматурная сетка вяжется по месту эксплуатации из перекрещивающихся прутков или собирается из готовых карт, продающихся на стройрынках. При промышленном производстве сеток применяются высокопроизводительные сварочные стыки. При самостоятельной вязке лучше использовать проволоку вязальную.Вязка сетки арматурной

Вязка каркасов

При использовании хомутов производительность сооружения каркасов повышается минимум впятеро, расходуется меньше проволоки. При этом следует учесть:

  • хомуты пригодны для размеров ростверка 40 х 40 см максимум
  • число прутков продольных в ряду не должно быть больше 4-х

Поэтому ростверки с сечением балок больше указанных значений сооружают из двух решеток, установленных вертикально. Между собой их обвязывают поперечными горизонтальными перемычками с учетом защитных слоев. Конструкция укладывается на прокладки, боковые защитные слои обеспечиваются полимерными кольцами. Они надеваются на стержни, предотвращают контакт с опалубкой.

Таким образом, элементы фундаментов разных конструкций армируются не одинаково. Необходимо учесть приведенные схемы и рекомендации, чтобы добиться при минимально возможном бюджете максимального качества и ресурса подземной конструкции.