Как выполнить армирование своими руками
Для этого, за основу следует взять квадрат или прямоугольник.
До установки каркаса на дно траншеи надо выложить песчаную подушку глубиной 1 м.
Каркас устанавливается таким образом:
- на дно траншеи укладывают кирпичи, высота которых составляет 5 см (для того, чтобы создать зазор между нижней частью основания и каркасом);
- для установки стоечных стержней заранее необходимо сделать образец, в соответствии с которым будут нарезаться стержни;
- на кирпичи укладывают пруты продольной формы;
- к продольным прутам с шагом 50 см при помощи вязальной проволоки привязывают горизонтальные перемычки длиной чуть меньше толщины основания (приблизительно, по 5 см с каждой стороны);
- к углам образовавшихся ячеек крепят пруты вертикально длиной на 10 см меньше высоты основания;
- к вертикальной арматуре монтируют верхние продольные прутья;
- к полученным углам привязывают верхние поперечные стержни.
При армировании ленточного фундамента необходимо придерживаться требований СНиП 52- 01- 2003
Расчёт нужного количества
Правильный расчёт количества бережёт деньги, время и нервы. Эта истина ясна каждому. Вначале прикинем ребристую арматуру. Кому не интересно — промотайте вниз. Уравнение будет примерно таким:
(Периметр бани) + (общая длина внутренних стен, под которыми будет фундамент) х (кол-во прутьев в планируемой схеме). Пример: Берём сооружение с длиной фундамента 5 м. по одной стороне и 7 м. по другой. С внутренней стеной, длиной 7 м. Допустим, схема предусматривает 5 продольных прутков ø 10 мм. Считаем:
Это не я
(5+7) х 2 = 24 м. Это внешний периметр фундамента.
24 + 7 (внутренняя стена) = 31 м. Получили общую длину фундамента в метрах.
31 х 5 (кол-во прутков в конструкции) = 155 м. Это общее кол-во арматуры.
Если не получилось найти пруток нужной длины, придётся соединять отрезками. Это следует делать внахлёст, не меньше 1 метра. Учтём и этот момент.
Предполагаем, что продольные прутки арматуры в каркасе будут с одним соединением.
5 (кол-во прутьев в конструкции) х 5 (общее кол-во внешних и внутренних стен опирающихся на фундамент) = 25.
Значит, у нас будет 20 соединений, для которых понадобится 20 дополнительных метров. Учтём. 155 + 25 = 180 м. Всё. С горизонтальным прутком покончили.
Рассчитываем вертикальные поперечные перемычки. Берём, для примера, ø 6 мм, а шаг ячейки = 0,4 м.
Разделив длину фундамента (общую) на шаг ячейки, получим кол-во так называемых «колец».
31 м : 0,4 м = 77,5 (78). Всё. Сколько колец, нам известно.
Предположим что высота армированной конструкции = 0,4 м и расстояние между прутками = 0,25 м. Считаем. (0,4 + 0,25) х 2 = 1,3 м. Это периметр одного кольца.
Высчитываем общее кол-во: 78 х 1,3 = 101,4 (округляем до 102) м.
Каркас из арматуры
Классический пример:
Длинные сегменты каркаса арматуры получают наибольшие нагрузки. Исходя из характеристик почвы, для них обычно применяют ребристую арматуру от 10 до 14 мм в диаметре (больше различий по периметру будущего фундамента — больше сечение).
- Укладываемая вдоль траншеи арматура, должна иметь отступ от боковых стенок, дна и уровня верхней границы заливки бетона, в пределах 50 — 80 мм. Кстати, именно об этом, многие спрашивают.
- Например, для фундамента с шириной заливки 40 см, оптимальное расстояние между продольными прутками в одной горизонтальной плоскости — 30 см, а в вертикальной — от 10 до 30 см. Шаг зависит от характера грунта и предполагаемой нагрузки на основание.
- Для вертикальных и поперечных элементов, используют гладкий пруток ø 6-8 мм. Такого диаметра достаточно, поскольку на них приходится меньшая нагрузка.
- Шаг между вертикальными поперечными рёбрами, от 10 до 30 см (максимум, до 50 см).
Как рассчитать, сколько надо?
Во главу угла методики подсчёта армирования ленточных оснований заложен принцип преобладания сопротивления грунтового основания над удельной нагрузкой от веса здания или сооружения.
После этого рассчитывают несущую способность ленты, величина которой зависит от полной загрузки наземной части строения. На этом этапе определяют количество и сортамент арматурных стержней, их форму соединения в единый каркас.
Если надавить на какой-либо мягкий предмет, то он прогнётся. Верхняя плоскость сожмётся, а снизу материал растянется. Так и в ленточном фундаменте, верхняя его часть будет испытывать сжатие, а на нижний слой будут воздействовать силы растяжения.
Это физическое явление учитывают при расчёте монолитной ленты. То есть, в верхнем и нижнем поясе закладывают арматуру, которая выдерживает сжатие, а снизу бетон противостоит растяжению.
На основе этого положения было разработано «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения)».
Тяжёлый бетон приготавливают из:
- цемента М 300 – М 800,
- щебня гранитных пород,
- среднефракционного песка,
- воды средней жёсткости с добавкой различных видов пластификаторов.
Его применяют для возведения заливных фундаментных лент.
Кроме этого пользуются Сводом Правил СП 52-101-2003, который содержит рекомендации по расчёту и проектированию, относящиеся к изготовлению и установке армокаркасов ЛФ. Правила согласованы с требованиями СНиП 52-01-2003.
Определение глубины заложения и высоты ленты
В расчёт глубины заложения подошвы ленточного фундамента включают два фактора:
Уровень грунтовых вод
Уровень залегания грунтовых вод легко определить, если рядом с местом строительства есть колодец. Расстояние от уровня земли до поверхности воды в нём будет равно искомому параметру.
В отделе архитектуры и землеустройства местной администрации можно взять копию вертикальной съёмки с привязкой к стройучастку, где будет указан уровень грунтовых вод. Если нет ни того не другого, то этот показатель определяют взятием образцов почвы с помощью бурения грунта.
Глубина промерзания
Знать её необходимо по причине того, что воздействие на влажную почву при минусовой температуре в зимний период вызывает в ней замерзание воды. Этот процесс вызывает пучение грунта потому, что он в это время резко увеличивается в объёме.
Силы пучения могут легко выдавить вверх фундамент дома. Чтобы этого не происходило, подошва ленты должна находиться ниже зоны морозного пучения. Глубину промерзания определяют справочным путём либо таким же способом, как и при установлении уровня грунтовых вод.
Глубина заложения фундаментной ленты должна находиться на отметке выше уровня грунтовых вод и ниже уровня промерзания почвы. Количество продольных рядов зависит от высоты основания. Согласно СНиПу, расстояние между конструкционными рядами арматуры не должно быть более 40 см.
Сколько рядов арматуры нужно для армирования ленточного фундамента высотой 1 метр? Количество рядов в зависимости от высоты основания:
- до 70 см – без продольной арматуры;
- от 71 до 90 см – один ряд;
- от 91 до 130 см – два ряда;
- от 131 до 170 см – три ряда;
- от 171 до 210 см – четыре ряда.
Установлено, что на месте строительства грунтовые воды залегают на глубине 1200 мм, а уровень промерзания грунта равен 800 мм. В этом случае глубину заложения ЛФ принимают величиной 1 метр. Высота ленты с учётом нормативной высоты цоколя 150 -200 мм (расстояние от верха фундамента до уровня земли) будет равна 1150 – 1200 мм.
Сбор нагрузки
Максимальная масса строения включает в себя следующее:
- Вес всех конструкций дома, включая фундамент.
- Снеговая нагрузка на кровлю (СНиП 2.01.07-85).
- Вес оборудования: печь, котёл, система трубопроводов, сантехнический приборы, обстановка и пр.
- Ориентировочный вес максимального количества людей, одновременно находящихся в доме.
Ширина подошвы
Ширину ленточного заливного фундамента рассчитывают по формуле Tхk/S ≤ R, где:
- T — удельная нагрузка от максимального веса строения (см. выше);
- k – коэффициент запаса (1,1);
- S – площадь подошвы (S = P/T);
- R – сопротивление грунта.
R = 1,88 кг/см2 (грунт — суглинок), P = 15000 кг, T = 1,8 кг/см2, L – длина ленты 24 м. S = P/T = 8333 см2. Оптимальная ширина ленты будет равна: S/L = 8333/2400 = 3,47 см. Следовательно, ширину ЛФ можно принимать исходя из толщины кладки + выступы ленты по обеим сторонам стены (25 мм х 2 = 50 мм).
При возведении внешнего ограждения в 1 кирпич (250 мм) ширина ЛФ составит 250 +50 = 300 мм = 30 см. Если стены возводят из шлакоблока, то поперечный размер ленты принимают 40 см. Для стен толщиной в 1,5 кладочного элемента фундамент делают шириной 50 см и более.
Основное: как правильно вязать стальную арматуру для ленточного фундамента домостроения?
Наиболее распространен ручной способ вязки с применением подручных мехсредств. В их роли выступают плоскогубцы или вязальный крючок. Кроме инструмента нужны фиксаторы и расходный материал в виде стальной проволоки или пластиковых хомутов. Проволока выпускается двух видов:
- Оцинкованная.
- Из черного металла.
Строители, знающие, как и чем правильно армировать стандартный ленточный фундамент, подсказывают: когда арматура будет погружена в бетон полностью, то выбирают обычную проволоку, а если планируется основание с выводом связывающих элементов – используют прокат с цинковой оболочкой. Металлический прокат связывают металлической проволокой, а композитный – пластиковыми хомутами. Не стоит менять стальной прокат на гибкий ПХВ – особой выгоды не будет, а вот, в прочности конструкции можно проиграть.
Есть еще один способ – вязка с применением специальных электроинструментов. Сюда относят насадку-крючок для дрели и вязальный пистолет. Последний представляет собой профессиональный механизм, и приобретать его для единовременного использования нерентабельно. Сборка каркаса при помощи электросварки мало того, что требует наличия оборудования и навыков, но к тому же лишает конструкцию гибкости и подвижности.
Первый способ
- Согнуть проволоку пополам.
- Считая от петли, выгнуть проволоку вокруг пальца на одну треть.
- Наложить готовую деталь на узел соединения и захватить петлю крючком.
- Провернуть инструмент вокруг оси и захватить им другой конец проволоки, потянув при этом проволоку на себя.
- Сделать 4-5 оборотов.
- Вытянуть цангу и загнуть или обрезать концы.
Мастера, которые вяжут арматуру для монолитного ленточного фундамента много лет, уверяют, что количество оборотов определяется опытным путем. Обвязка не должна быть слишком натянута, и вместе с тем, слабое крепление также не приветствуется.
Второй способ
- Проволочную заготовку сложить пополам.
- Прижать проволоку к арматурному стержню и завернуть ее концы на себя.
- Вставить в петлю крючок и провернуть его 4-5 раз.
- Концы проволочной заготовки загнуть или обрезать.
Каркасная конструкция после этого получается довольно надежной, а монолитная основа – прочной и долговечной.
Третий способ
- Сложить отрезок проволоки пополам.
- Завести заготовку снизу скрепляемого узла.
- Крючком захватить петлю.
- Загнуть через цангу оставшиеся концы.
- Образовавшуюся петлю провернуть 4-5 раз.
Метод дает возможность жесткой фиксации перекрестных узлов. Остается только выполнить расчет количества цемента для заливки основания.
Четвертый метод
- Свернуть проволочную заготовку вдвое.
- Установить крючок в петлю и захватить им же второй конец заготовки.
- Завернуть проволоку вниз, одновременно перекидывая ее через цангу.
- Натянуть крючок на себя и провернуть 4-5 раз.
Способ доступен для новичков, а также используется при работе с полуавтоматической винтовой цангой или с шуруповертом с насадкой.
Собранный каркас должен быть дистанцирован от опалубки на расстояние не менее 50 мм. Для этого используют полые пробки, пластиковые стержни или любой доступный гидрофобный материал. В некоторых случаях имеет смысл организовать подготовку бетоном М100 и укладывать на него армирование. После застывания устанавливается готовый каркас с последующей окончательной заливкой основания.
Материалы и инструменты для вязки арматуры
Учитывая то, что арматурный пояс придает всей конструкции устойчивость, воспринимая существенную долю нагрузки, от его качественного выполнения зависит многое.
Как все же правильно вязать арматуру для ленточного фундамента? Принято понимать, что для создания каркасной основы необходимы стальные прутья. Строители предпочитают пользоваться следующими типами арматурной стали, разделяющейся по:
- материалам изготовления. Железные прутья считаются классическим вариантом, неоднократно испытанным в деле. Их разделяют на шесть групп по уровню прочности, материал гнется и сваривается. Прутья композитные содержат в себе волокна базальта, углерода, стекла и арамида. Этот тип материала отличается более легким весом, приемлемой стоимостью, не ржавеет, не гнется и не подвергается сварным работам;
- профилям. Гладкопрофильную чаще используют вместо перемычек для соединений. Прутовая саль, имеющая периодический профиль, различается рельефностью, с помощью которой улучшается сцепляемость с раствором.
Для правильной вязки потребуются специальные инструменты. Если соблюдать правила вязки, то можно добиться более надежного соединения, чем сварка. Показатель прочности в соединительных узлах не понизится, помощь опытного сварщика не потребуется, все работы выполняются непосредственно в опалубочной конструкции или в непосредственной близости.
Разберемся, чем можно связывать арматуру для фундамента. При проведении таких работ можно пользоваться:
- вязальным пистолетом. Наиболее быстрый метод. Устройством неудобно работать в труднодоступных участках, да и проволоку, предназначенную для вязки, он расходует в больших количествах. Основной недостаток инструмента – высокая стоимость. Если использовать приспособления китайского производства, то одного пистолета хватит на 1 основание;
- крючком для вязки. Напоминает изогнутый и заточенный гвоздь, имеющий вместо шляпки рукоятку. В интернете можно найти материалы, как вязать арматуру шуруповертом, используя такой крючок в качестве насадки. Винтовые крючки промышленного изготовления работают эффективно, но процесс замедляют, оставляя длинноватые хвостики;
- народными средствами. При небольших рабочих объемах и отсутствии специальных инструментов, допускается применение плоскогубцев или самодельного крючка, подготовленного из подходящего гвоздя. Качество работ будет не самым лучшим, подобная схема вязки арматуры для ленточного фундамента должной прочности не даст.
Конструкционные стержни различают по предназначению:
- рабочие прутья. Продольные элементы арматуры, расположенные вдоль ленточного основания;
- хомуты. Бывают поперечными, вертикальными и горизонтальными, соединяю каркасную конструкцию в одно целое.
Чтобы знать, как правильно вязать арматуру для строительства основания под частный дом, необходимо знать определенную схему работ:
- используют композитные или сальные прутья с диаметром в 11 – 14 или в 12 – 18 мм, профилем периодического типа;
- прутья выкладываются с нахлестом, соединяются горизонтальными элементами. Для мелкозаглубленного основания достаточно двух слоев по 2 – 4 стержня, в других конструкциях устраивают три слоя. Промежутки между прутьями не должны превышать тридцати – сорока сантиметров;
- вертикальными элементами поддерживают верхние и нижние слои, размещают их с шагом в сорок – девяносто сантиметров. Нагрузка на них приходится небольшая, для изготовления подойдет материал с диаметром в 6 – 11 мм;
выполняется защита от воздействия коррозии. Каркас полностью должен быть залит бетоном, от верхнего края опалубки его должно отделять не менее шести – восьми сантиметров. Устраивая фундамент под частный дом, для вязки арматуры используют крючок.
Как правильно вязать арматуру, мы уже знаем. А сколько ее потребуется для устройства фундамента? Объем материала определяется на основании:
- размеров фундаментной основы;
- схемы, определяющей, как связать стальные прутья. Она включает в себя число слоев и продольно расположенных прутьев по всей ширине.
Какие материалы и инструменты используют при вязке арматуры
Раньше при заливке фундамента использовали исключительно стальную проволоку, выполненную по соответствующему ГОСТу, в несколько слоёв. Это гарантировало необходимую прочность основания в дальнейшем. Но на сегодняшний день существует достаточное разнообразие вязальных материалов, которые также можно считать надёжными.
Стальная проволока
Стальная (или как принято говорить – вязальная) проволока является наиболее приемлемым материалом для вязки арматуры. При её изготовлении используют отожжённую сталь с низким содержанием углерода, что делает проволоку достаточно крепкой, и при этом мягкой. Вязальная проволока делится на 2 вида:
- Чёрная. Наиболее практичная и удобная. Если была приобретена чёрная проволока недостаточной мягкости, то её следует прокалить в костре в течение 30 минут, остудить, и можно приступать к работе.
- Оцинкованная. Очень редко данную разновидность проволоки приобретают для вязки арматуры, так как в нём отсутствует ток кислорода, а соответственно – процессов коррозии быть не может. Поэтому лишние траты здесь ни к чему.
Пластиковые хомуты
Достаточно популярный на сегодняшний день расходный материал, который поможет быстро понять, как быстро вязать любую арматуру. Но нельзя сказать, что профессиональные строители придерживаются мнения большинства, так как пластиковые изделия, имеют меньшую цену, но не способны выдержать такое усилие, которое выдерживает стальная проволока.
Пластиковые хомуты отличаются от вязальной проволоки не только меньшей ценой, они также необычайно просты в использовании – достаточно обвернуть изделие вокруг арматурных прутьев, пропустить один его конец через специальное ушко и затянуть. Частой проблемой является разрыв хомутов, например, когда строитель наступает на арматурные стержни. Поэтому для большей надёжности следует одевать в 2 или более слоя, расположенных в разном направлении.
Инструменты
Не следует использовать подручные материалы при вязке арматуры, так как это не позволит добиться высокой надёжности каркаса, соответственно – фундамент не получит требуемой крепости.
Наиболее популярные инструменты, которые используют для вязки арматуры:
Крючок для вязки арматуры. Данный инструмент применяют достаточно часто, так как крючок для вязки арматуры имеет доступную ценовую политику и удобен в использовании. Имеет 3 разновидности: простой, винтовой и полуавтоматический.
Вязальный крючок
Вязальные клещи. Не слишком отличаются от крючка для вязки арматуры. Они немного длиннее и имеют в своей конструкции дополнительные кусачки. С реверсивными клещами можно использовать проволоку для вязки непосредственно из бухты.
Вязальные клещи
Пистолет для вязки арматуры. Относится к типу профессионального инструмента, его актуально приобретать только когда необходимо вязать арматуру в большом количестве для любой разновидности фундамента. Пистолет для вязки арматуры мало весит и очень удобен в использовании, процесс вязки полностью автоматизирован и занимает не более одной секунды. Основной недостаток заключается в высокой цене.
Пистолет для вязки арматуры
Вязать арматуру или варить
Вязание арматуры для фундамента выполняется с применением:
- проволочного вязального материала. Технология такого вида монтажа отличается надежностью, пользуется популярностью. Вариантов увязки проволокой много, но многие предпочитают узловую;
- муфт резьбового и обжимного типа. Применение возможно на участках механических стыков;
- стальных скрепок. Металлические прутья соединяют, не устраивая проволочных узлов;
- хомутов и фиксаторов из пластикового материала. Такими приспособлениями монтажные работы выполняются легко и оперативно, крепежные детали отличаются устойчивостью к воздействию коррозии. Но применение таких фиксаторов одобряют не все строители.
Многие задают вопрос: вязать или варить арматуру для фундамента? Второй способ более быстрый, но для его игнорирования имеются определенные веские доводы:
арматурная сталь в точках соединений сильно перегревается. Металл утрачивает до пятидесяти процентов прочности, если подвергается обработке сваркой. Эта особенность очень важна при вязке арматуры для углов фундамента, потому что в подобных местах чаще всего проявляются все негативные отличия такого способа;
- если фиксирование опорных элементов выполнено жестко (сварочным агрегатом), то нагрузочные усилия на каркасную основу действуют неравномерно. В точках жестких сцепок создаются напряжения аномального характера;
- если в процессе сборки будет допущена ошибка, то придется использовать для каркаса новый материал;
- работа сварочным аппаратом подразумевает наличие специальных навыков и расходы на оплату электрической энергии.
Итак, можно ли варить арматуру для фундамента, а не вязать? Бывают ситуации, когда обвязка фундамента арматурой без применения сварки не выполняется:
- если в фундаментной основе предусматриваются закладные элементы. Подобные детали монтируют в точках, где ожидается максимальная нагрузка на бетонную конструкцию. Закладные наваривают на арматурный скелет, чтобы спровоцировать равномерное перераспределение нагрузки;
- если есть необходимость зафиксировать соединения продольного типа. В точках нахлеста арматуры создаются двойные слои, которые необходимо сваривать. Прутья встык не крепят, так как сечений будет маловато для прочного соединения.
Виды соединений между арматурными элементами
Для конструирования каркасного остова используют разные типы соединения арматуры. Существует три основных способа стыковки двух арматурных прутьев:
Стыковка арматуры внахлест производится следующим образом:
- с применением вспомогательных деталей: петель, лапок, крючков. Для А1- класса арматуры используются только крюки и петли;
- нахлест армирующих профильных стержней прямыми окончаниями;
- нахлест арматуры с прямыми окончаниями и поперечным соединением.
Механическая стыковка арматуры (МСА) классифицируется следующим образом:
- опрессованная анкеровка арматуры: торцы прутов соединяются внутри стального цилиндра, который обжимается гидравлическим прессом. В результате сталь врезается между ребрами профильной арматуры
- резьбовая: производится с помощью стыковочного цилиндра с нарезанной внутри цилиндрической/конической резьбой. Соответствующая резьба выполнена на концах соединяемых стержней арматуры;
- болтовая: арматура соединяется болтами, вкрученными в тело арматуры через стенку муфты;
- винтовая стыковка производится а помощью муфты, внутри которой нарезана резьба, идентичная профилю арматуры, и закрепляется контргайками.
Сварочное соединение: анкеровка арматуры производится с помощью сварки.
Соединение стержней сваркой
Нахлест арматуры с использованием сварки допускается только со стержнями марок А400С и А500С. Арматура этого класса считается свариваемой. Но стоимость таких стержней достаточно высока. Самый же распространенный класс — А400. Но его использование недопустимо, так как при его нагревании заметно сокращается прочность и устойчивость к коррозии. Запрещается сваривать места, где есть перехлест арматуры, независимо от класса последней. Существует вероятность разрывов стержней при воздействии на них больших нагрузок. Так говорят зарубежные источники. В российских правилах разрешается использование дуговой электросварки этих мест, но размер диаметров не должен превышать 2,5 см.
Арматуру запрещено соединять в местах максимального напряжения стержней и зонах приложения (концентрированного) нагрузки на них
Инструменты для вязки арматурных прутьев
Надежный каркас – важный элемент фундамента и постройки в целом. Чтобы его усилить, необходимо использовать определенные инструменты. В зависимости от выбора метода – ручного или автоматического, выбирают и применяют специальные приборы.
К таким инструментам относят:
- ручной или полуавтоматический крючок;
- автоматический пистолет.
Ручной крючок для вязки проволоки
При помощи этих инструментов можно провести вязку арматуры под ленточный фундамент. Автоматический пистолет применяется в профессиональном строительстве, так как его стоимость достаточно высокая. Для возведения одного здания покупка данного прибора считается нецелесообразной. Для самостоятельной работы подойдет обычный крючок для вязки арматуры.
